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Vitrification : la torche à plasma et le four à arc en phase industrielle

le 13/10/2000  |  DéchetsVerreInnovationGirondeEurope

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Sommaire du dossier

  1. Sommaire du dossier Spécial Gestion des déchets
  2. De la collecte selective a la valorisation le combat continue !
  3. «La priorité au recyclage ou à la valorisation est désormais admise»
  4. «Deux défis majeurs : la valorisation organique et la réduction à la source»
  5. «La collecte sélective a anobli nos métiers»
  6. «En 2002, 95% des collectivités participeront à la modernisation du système de gestion»
  7. «La question du financement demeure le dossier le plus important des années à venir»
  8. «Internaliser le traitement dans le prix des produits»
  9. Optimiser la gestion des équipements devient un enjeu majeur pour que la filière soit viable
  10. Premiers succès pour la pesée embarquée
  11. Des déchetteries ouvertes aux artisans et commerçants
  12. Un logiciel de «déchétique» pour les industriels
  13. Propreté de Paris étend sa démarche qualité
  14. Une collecte sélective pratiquée en toute indépendance
  15. « Optimiser la collecte sélective en suivant les techniques et les comportements des citoyens »
  16. La certification est-elle un outil de performance ?
  17. Des points de tri soumis aux contraintes d'un centre historique
  18. Pour alléger le coût de la collecte, les collectivités doivent trier plus et mieux
  19. Au-delà des ordures ménagères, d'autres déchets vont réclamer un traitement spécifique
  20. Le ministère enquête sur l'impact de la circulaire «déchets de chantier»
  21. Pneus et véhicules hors d'usage demeurent une source importante de pollution
  22. Produits électriques et électroniques sur la voie du recyclage
  23. Les progrès de diverses techniques alternatives permettront d'aller plus loin dans la valorisation
  24. Thermolyse : un process validé et des contrats en attente
  25. Un prétraitement mécanique et biologique pour stabiliser les déchets
  26. Vitrification : la torche à plasma et le four à arc en phase industrielle
  27. La mise en balles : stocker avant d'incinérer
  28. Compostage et méthanisation, des solutions complémentaires de valorisation
  29. Biogaz : privilégier l'électricité et la chaleur
  30. De petites unités modulaires
  31. Traiter les boues avec l'eau supercritique
  32. Procédé de neutralisation des fumées par voie sèche à deux étages
  33. Système de compostage en sacs plastiques
  34. Séparateurs corps plats et corps creux
  35. Poubelles mobiles à pédale
  36. Les grilles d'incinération refroidies à l'air ou à l'eau
  37. Machine de tri automatique d'emballages PET par vision artificielle
  38. Prébroyeur de pneus usagés non rechapables
  39. Unité de méthanisation des déchets
  40. Procédés de séchage des boues
  41. Les écorces d'agrumes dissolvent le polystyrène expansé
  42. Borne interactive de pesage
  43. Unités de compostage déchets verts et fermentescibles
  44. Perçage et récupération des bombes aérosols
  45. Porte-outil et tracteur puissant et adaptable
  46. Gestion des produits et des déchets toxiques
  47. Conteneur moulé à grande capacité
  48. Les boues de stations d'épuration font reverdir les terrils
  49. Sur Internet : La promotion des produits recyclés
  50. Sur Internet : Dialogues et conseils en ligne
  51. Sur Internet : Départements, communes, associations : des démarches pédagogiques
  52. Guide : L'image des déchets
  53. Guide : Une filière viable pour les plastiques
  54. Guide : Gérer les déchets verts
  55. Guide : Utiliser les déchets verts en végétalisation

Un pari technique ambitieux a été tenu : exploiter la torche à plasma dans le domaine du traitement des déchets. En mai dernier, le comité scientifique, mis en place deux ans plus tôt pour étudier la lave des résidus d'épuration des fumées d'incinérateurs d'ordures ménagères (réfiom) produite par l'unité de vitrification par torche à plasma de Bordeaux Cenon, a conclu à leur stabilité aux tests de lixiviation et d'écotoxicité. Un résultat marquant qui ouvre plusieurs voies : le dépôt en décharge de déchets inertes (classe 3) ou la valorisation en matériaux de voirie.

La torche à plasma est un équipement connu dans le domaine industriel pour ses capacités à fournir une très grande température (4000 à 5000 °C) en injectant de l'air entre deux électrodes très fortement alimentées. Le pilote industriel du four construit à partir de 1996 sur le site de l'incinérateur de Cenon transforme en verre les cendres recueillies sous électro-filtres.

Equipé d'une torche 500-600 A de 500 kW et d'un four d'environ 2 m3, sa capacité est de 2400 t/an.

Un taux d'infondus inférieur à 1 .

Ces cendres volantes toxiques chargées de silice sont amenées par sacs big-bag dans le four de fusion, et le dard de la torche à plasma les porte à près de 1200-1400 °C. La lave extraite est laminée en barres d'un verre homogène, assimilable à un basalte, qui piège les métaux (plomb, zinc, chrome...). Le taux d'infondus est inférieur à 1 ..

Thierry Guichard, directeur général des services techniques de la Communauté urbaine de Bordeaux, estime que cette technique est désormais entrée en phase industrielle. Un four à torche à plasma va être associé à l'inci- nérateur de Bègles actuellement en construction. D'une capacité plus importante (une torche de 1 MW), il devrait disposer d'une alimentation en cendres directe et d'une conception optimisée de la forme du four. Par ailleurs, l'énergie électrique nécessaire sera ici produite par un alternateur actionné par l'énergie issue de l'incinérateur. Ce qui devrait porter le coût global à 380 euros hors taxes (2 500 francs) par tonne de cendres (contre 470 euros à Cenon).

Une entreprise américaine, Global Plasma Systems (GPS), basée en Espagne, propose de traiter par plasma l'ensemble des déchets ménagers. Le procédé exploite un four équipé de trois torches à plasma de 2,5 MW placées en triangle sur lesquelles on envoie les déchets, triés ou non. La température du plasma produit une gazéification : méthane, gaz carbonique ou hydrogène. Selon le tri appliqué aux déchets et leur nature, ces gaz permettent de produire jusqu'à 2 600 kWh/t. Par ailleurs, le matériau vitrifié inerte piège les toxiques, et le process ne produit ni fumées, ni cendres, ni réfiom.

Actuellement, GPS mène sept projets : six en Italie où la première unité de 10 t/h doit être mise en service à Rome en mai 2001, et une en Espagne. Un projet français pour une unité de traitement de déchets industriels non toxiques de 150 000 t/an est aussi dans les cartons.

Autre technique, le four à arc électrique

Au centre d'essai des Renardières, EDF réorienterait ses études sur une autre technique : le four à arc électrique. Intérêt : la limitation des émissions de gaz chlorés et soufrés, une absence d'oxyde d'azote en raison d'un fonctionnement sans apport d'air, une réduction de la consommation d'énergie de 15 à 20 %, une moindre usure des électrodes et des réfractaires, et une possibilité de traitement des métaux lourds. Ce four à arc, qui produit aussi un mélange en phase plasma, a été proposé pour équiper l'incinérateur de Saint-Ouen.

PHOTO :

Le four à plasma installé au sein de l'unité de vitrification de Bordeaux Cenon. Cet équipement transforme les cendres volantes chargées de silice en lave. Celle-ci est ensuite laminée en barres d'un verre homogène, assimilable à du basalte.

Le vitrifiat, un agrégat pour les bétons de voirie

Comment exploiter les lames de verre inertes extraites du four à plasma de Cenon ? « Leur production est faible et nous voulions une valorisation noble, par exemple un produit de préfabrication », explique Thierry Guichard, directeur des services techniques de la Communauté urbaine de Bordeaux. Un travail d'étude a été mené avec le Centre d'études et de recherche de l'industrie du béton (Cerib) pour exploiter ce vitrifiat concassé de teinte noire en remplacement du sable. Après la mise au point du concassage, différentes formules de béton ont été rédigées pour des dalles préfabriquées de voirie et des bordures de trottoir.

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