Titre : Chaleur pour traiter : Comprendre la science des incinérateurs et de la conversion des déchets
Le processus de traitement des déchets a connu une formidable évolution au fil des siècles. Des simples décharges aux usines de recyclage et maintenant aux techniques de gestion des déchets plus avancées telles que l’incinération. L’incinération, qui implique la conversion des déchets en cendres, gaz de combustion et chaleur, est devenue un choix populaire à l’échelle mondiale, en raison de ses nombreux avantages environnementaux et pratiques. Dans cet article, nous approfondissons la science derrière les incinérateurs et la conversion des déchets.
L’incinération est un processus de traitement des déchets à grande échelle qui implique la combustion de déchets. Cela peut impliquer d’autres méthodes, notamment la gazéification, la pyrolyse et l’arc plasma. Ce processus réduit le volume des déchets à 25 à 30 % de leur taille initiale et les convertit en cendres, gaz de combustion et chaleur. La chaleur générée peut être exploitée pour la production d’électricité, produisant ainsi un processus de traitement des déchets économe en énergie. Cette technique est de plus en plus utilisée dans de nombreux pays pour réduire la pression exercée sur les décharges et produire de l’énergie.
La science derrière l’incinération : le processus et ses avantages
Le processus d’incinération commence par l’introduction des déchets dans un incinérateur, où ils sont soumis à des températures élevées de 800 à 1 200 °C. Ces températures provoquent l’évaporation de l’eau contenue dans les déchets et la décomposition des substances organiques. La combustion de ces substances organiques entraîne la production d’énergie thermique, qui peut être captée et exploitée. Cela génère non seulement de l’électricité, mais réduit également le volume des déchets, ce qui facilite leur gestion. Les incinérateurs sont soigneusement conçus pour garantir une efficacité maximale [1]. Des systèmes spéciaux de contrôle des polluants peuvent également être intégrés pour limiter les émissions de substances nocives.
Les principaux avantages de l’incinération comprennent la réduction des déchets, la réduction de la masse, la production d’énergie, les avantages économiques et la réduction de l’utilisation des terres, ce qui en fait une méthode d’élimination des déchets pratique et efficace. [2].
Un acteur clé du processus d’incinération est le traitement thermique, qui réduit la quantité de déchets générés et réduit leur complexité, les transformant ainsi en une ressource utile. Ce processus convertit les déchets en cendres, chaleur et gaz. Les cendres peuvent être éliminées de manière écologique ou réutilisées comme matériau de construction. Les gaz de combustion résultants sont traités pour éliminer les polluants, et la chaleur générée au cours de ce processus est convertie en énergie pour diverses utilisations.
Pour s’adapter à l’évolution de la qualité des déchets et maintenir des conditions de fonctionnement optimales, les incinérateurs doivent fonctionner à des niveaux d’efficacité élevés. Certaines technologies, telles que les autoclaves à déchets, sont utilisées pour maintenir les émissions dans des limites et assurer une production d’énergie à un taux d’efficacité élevé. Cela conduit finalement au résultat souhaité de réduction des déchets, d’utilisation des déchets comme source d’énergie et d’impact environnemental minimal grâce au confinement des polluants nocifs. [3].
Science de l’incinération et conversion des déchets
Lorsque les déchets entrent dans l’incinérateur, ils brûlent et produisent de la chaleur. La température et la pression à l’intérieur de l’incinérateur facilitent la conversion des déchets en énergie grâce à la chaleur. La combustion complète des déchets garantit une élimination efficace de ces polluants. Les systèmes d’épuration des gaz sont utilisés pour extraire les substances nocives comme le dioxyde de soufre et les oxydes d’azote. Une fois les déchets brûlés, le gaz obtenu est utilisé pour produire de la vapeur, entraîner une turbine et produire de l’électricité ou à des fins de chauffage.
Il est important de noter que les incinérateurs doivent fonctionner avec un niveau élevé de contrôle en raison de la gamme de déchets pouvant être traités. Par exemple, certains incinérateurs utilisent une température de combustion contrôlée, comme ceux fonctionnant en continu entre 850 et 1 000 °C, offrant des conditions thermiques optimales pour la conversion des déchets en énergie, tandis que d’autres doivent être capables de traiter un combustible résiduel après le carneau initial. épuration des gaz.
Lors du processus d’incinération, la matière première est d’abord séchée puis brûlée à une chaleur extrême, entraînant le dégagement de gaz. Lorsque ces gaz chauds traversent le système d’épuration des gaz, ils sont refroidis et les résidus se condensent. L’air plus pur est rejeté dans l’atmosphère par la cheminée de l’incinérateur. Pendant ce temps, les résidus condensés sont rejetés dans l’environnement de manière contrôlée. Les émissions de chlorures, de mercure et de particules indésirables sont éliminées [4].
Des témoignages venus de certains pays, comme la Suède et le Danemark, ont montré l’efficacité de cette technologie. Dans ces pays, les usines d’incinération traitent 99 % de la production de déchets ménagers, ce qui entraîne une diminution de l’utilisation des décharges, crée de nouveaux emplois et contribue énormément à la conversion des déchets en énergie. [5]. De plus, les pays utilisant ces technologies, comme l’Allemagne, signalent une diminution significative des niveaux de pollution atmosphérique grâce à l’utilisation d’incinérateurs modernes.
En outre, les installations d’incinération peuvent être alimentées pour produire de l’énergie, le surplus d’électricité étant vendu au réseau. L’utilisation de cette technologie augmenterait ainsi les gains économiques et réduirait les coûts énergétiques. [6]. Dans ces usines, les déchets sont réduits en cendres, avec le potentiel de créer une quantité substantielle d’énergie. Le processus devient rapidement une solution durable au problème de l’élimination des déchets et, grâce aux progrès technologiques, le processus deviendra de plus en plus efficace.
FAQ :
1. Quels types de déchets peuvent être incinérés ?
La plupart des types de déchets, y compris les matières organiques et inorganiques, sont économiquement réalisables et écologiques à incinérer. Toutefois, les déchets inflammables ou les matériaux pouvant causer des dommages à l’équipement tels que les métaux et les substances non combustibles font exception. [7].
2. Y a-t-il des émissions nocives produites lors de l’incinération ?
Les émissions sont soigneusement réglementées par des installations d’incinération modernes. Grâce aux systèmes d’épuration des gaz, l’acide chlorhydrique et d’autres émissions nocives sont efficacement éliminés [8]. Ces installations font également de l’incinération une alternative plus propre à la simple mise en décharge.
3. Les incinérateurs peuvent-ils contribuer à la conversion d’énergie ?
Oui, l’énergie générée par l’incinération peut être exploitée pour produire de l’électricité et être utilisée pour produire de la chaleur. Ce processus est à la fois écologiquement durable et rentable [9].
4. Quels sont les avantages de l’incinération ?
L’incinération réduit le volume des déchets, utilise les déchets comme ressource énergétique, réduit l’utilisation des terres en réduisant l’espace réservé aux décharges, crée de nouveaux emplois et a un impact relativement faible sur l’environnement. [10].
Conclusion
En conclusion, l’incinération est une méthode de traitement des déchets de haute technologie et respectueuse de l’environnement qui rend la réduction des déchets facile, rentable et ingénieuse. L’incinération des déchets à grande échelle, en particulier dans les endroits où l’espace de décharge est limité, offre une solution de gestion des déchets propre, polyvalente et durable, réduisant ainsi l’impact environnemental de l’élimination des déchets. Avec le développement continu et les progrès scientifiques, l’incinération peut devenir une partie intégrante d’une approche inclusive de gestion des déchets, contribuant ainsi à un environnement plus vert et à un avenir durable.
Références :
[1] IWA Publishing : « Gestion des déchets – Le guide ultime »
[2] L’Agence américaine de protection de l’environnement : « Mesures de conservation de l’air pour les installations de gestion des déchets »
[3] « Analyse du cycle de vie des systèmes de traitement des eaux usées et des installations d’incinération », Gordon & Statz, Environmental Engineering, 2008
[4] Le Réseau international pour la réduction et le recyclage des déchets (TINA) : « Impact environnemental de l’incinération »
[5] « Valorisation énergétique des déchets au Danemark », UT Silkeborg School of Business and Social Sciences
[6] « Technologie en incinération », Bottelder, Incinération et gestion des déchets, 2008
[7] Statistiques de recyclage, un citoyen vert. 2022
[8] Organisation mondiale de la santé (OMS) : « Gestion et élimination des déchets, incinération des déchets »
[9] ECF « Incinération des déchets : une option énergétique pour les déchets commerciaux et industriels dans l’UE »
[10] Incinération des centrales électriques, Ecolabelled.org, 2022.
