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Procédé de transformation des biomasses papiers et cartons
Cela produise des briquettes combustibles à partir des biomasses papier et carton en abandon au niveau industriel par une simple méthode appelé densification. L’unité de densification peut se réaliser – en deux étapes :
Choix du matériel correspondant le mieux au types des matières premières, aux conditions de travail et aux caractéristiques requises du produit final .
– L’étude de l’organisation optimale de l’unité en examinant les flux des matières entre les différentes étapes, depuis les biomasses jusqu’à la produit fini.
Procédé de densification
Pour être densifiés, les biomasses papier et carton doivent se présenter sous forme granulométrie, comparable à de la sciure de bois et avoir une humidité9 faible.
Les différentes étapes du processus de densification comprennent :
– Les stockages des matières premières.
Le fractionnement c’est-à-dire réduction des biomasses en particules de granulométrie .
– l’eau.
– Le séchage des particules jusqu’à l’humidité requise.
La densification proprement dite.
– Le séchage.
Les différentes étapes de la fabrication de charbon actif
La fabrication des CA est facile en utilisant les procédés de pyrolyse simple de pour produire des charbons activés pour le traitement ou prétraitement des eaux à petite échelle (zone rurale, villages,…) qui peuvent être utilisé localement. [22]
Etape de carbonisation: L’étape de la carbonisation ou la pyrolyse est la décomposition thermique des matières carbonées à l’aromatisation et l’apparition prématurée des petits ensembles aromatiques arrangés en feuilles aromatiques empilés. [24]
Cette décomposition thermique s’opère à des températures comprises entre 600 à 900oC dans un
milieu anaérobie.
Etape d’activation physique: Les agents oxydants entre dans l’étape de l’activation physique à des températures comprises entre 800 à 1000oC. Cette activation se réalise dans un four à rotatif ou des fours à cuve. Fréq uemment, le dioxyde de carbone, le dioxygène et les vapeurs d’eau sont les plus préposés en mélangeants les deux d’entre eux. En effet, l’utilisation des dioxydes de carbone comme agent favorise le développement de la microporosité. [25]
Etape d’activation chimique: Il se réalise sous atmosphère inerte avec une température probablement faible 400 -600oC après imprégnation du précurseur de départ par un agent oxydant. [26] L’agent oxydant peut être un acide (ZnCl2, H3PO4,…) ou une base (NaOH, KOH,…). Les agents oxydants les plus utilisés et les plus couramment sont l’acide phosphorique et le chlorure de zinc.
Le recyclage chimique
Cela transforme les déchets plastiques en produits chimiques de base ou en monomère de matière
plastique par voie chimique. En outre, les matières plastiques sont constituées de longues chaînes, elles-mêmes composées d’une succession de petites molécules, les monomères. [7] Lors du recyclage chimique, ces longues chaînes sont scindées en petites chaînes comme des cires ou des huiles ou en monomères comme l’éthylène et le propène. Les matières premières sont alors de
nouveau utilisées dans les raffineries comme produits de base pour de nouvelles matières plastiques ou produits chimiques. C’est pourquoi le terme de recyclage de matières premières est aussi employé.
Production de matériaux de construction
Le traitement par cuisson est le traitement appliqué aux déchets plastiques pour avoir des matériaux de construction. D’une part, on constate qu’à la surface des décharges non contrôlées, les matières plastiques sont emportées par le vent, elles s’éparpillent autour de la zone de décharge et parfois, elles s’accrochent aux arbres elles bouchent la dalle et le canal d’évacuation des eaux usées. D’autre part, elles sont qualifiés de déchets non biodégradable car leur duré de vie peut atteindre jusqu’à 500 ans environ. [11]
Le renforcement du recyclage des plastiques pourrait contribuer à économiser des ressources rares, à créer des emplois et à réduire impacts sur l’environnement. Pour notre bien-être et ceux des générations à venir, nous avons choisi de valoriser les déchets plastiques pour la fabrication des matériaux de construction telle que la tuile, la brique et pavé autobloquant [ Mada-Hary, 2014]
Les différentes phases de la fabrication
Préparation du mélange : les sachets plastiques, non lavés, sont triés et débarrassés grossièrement de leurs impuretés. Ils sont pesés, comme le sable et le gravillon. Le rapport plastique/sable et plastique/gravillon est variable.
Chauffage du mélange : Le mélange est chauffé progressivement , tout en subissant un malaxage vigoureux.
Moulage : La pâte obtenue est répartie à la truelle et tassée dans un moule à plusieurs compartiments, positionné sur une plaque.
Démoulage : Le démoulage est immédiat et s’effectue, sans problème, en retirant avec précaution le moule.
Refroidissement : Les pavés et la plaque sur laquelle ils reposent, sont placés dans un bac d’eau froide.
Finition : Les pavés refroidis sont vérifiés, éventuellement ébarbés.
Etude de la qualité des pavés
L’étude de la qualité des pavés est la charge de rupture consiste à mesurer la résistance à la compression, le poinçonnement, etc, en contrôlant les paramètres suivants :
La nature du sable : le sable joue le rôle de plastifiant afin d’améliorer la fluidité à chaud du mélange. En effet, il est utilisé co mme charge dans notre matériau .
La nature des sachets plastiques .
Le ratio massique plastique / sable et plastique /sable /gravillon .
La température de travail .
La durée de la phase de malaxage .
L’épaisseur des pavés fabriqués .
Porosité.
Le point faible de la fabrication est une émission importante de fumées pouvant être polluantes. Cela nous conduit à l’impact des déchets papier, carton et plastiques sur la santé humaine et l’environnement.
Volume des déchets collectés
Les déchets collectés sont classée en deux types :
-Déchets recyclé.
-Déchets non recyclé.
Quantité de déchet recyclé
Seule les déchets plastiques polyéthylènes hautes densités (PEHD) et les polystyrènes (PS) sont recyclés au niveau du service de fabrication de bouteille Yao dans l’usine SOCOLAIT. La quantité des déchets de PEHD recyclé par semaine est présentée dan s le tableau 9 suivant.
On constate que l’usine produits 2 tonnes des déchets PEHD recyclable par mois, soit 500kg par semaine donc 80kg par jour.
Préparation des déchets papiers et cartons
Dans le présent travail, les papier et cartons usés sont choisies comme matières premières de base pour ses abondances dans l’industrie. Ils sont trempés dans l’eau pendant 3 jours et sont enlevés pour être déchiquetés en petites morceaux (environ 2cm 2), faciles à densifier. Au bout de ces 3 jours, les papiers et carton sont mous, faciles à déchiqueter manuellement et par conséquent faciles à densifier. Ces papiers subissent directement la compression.
Préparation de liant
Pour assurer la solidité des briquettes combustibles, un liant a été ajouté. Dans cette étude, la farine de blé a été choisis comme un liant en petite quantité car les papiers sont des mat ières fibreuses et contiennent des protéines et les longues fibres cellulosiques qui assurent la liaison. La farine est mélangée avec des papiers et cartons mouillés pour avoir des pâtes.
Il existe aussi d’autre mélange avec la pâte de carton comme la sciure de bois et le bal de riz. Nous pensons que les deux sont en plus grand quantité par rapport au farine.
Modes opératoires
En même temps, le procédé de transformation par fusion doit être préalablement chauffé à une température voisine de 50°C. A partir de cette température, il a été programmé avec une vitesse de montée de 51,7°C.h-1 pendant 3h et lorsque la température de consigne est atteinte par la température de donnée (155 °C), il est prêt à utiliser. Il a maintenu à introduire les mélanges dans la trémie, ces mélanges se passent d ans les trois résistances à température 155 °C pour former des paraisons. Après la formation des paraisons, ils ont formés des préformes en faisant passés dans le moule pour le refroidissement des carottes ainsi obtenu ou PEHD recyclés. Le processus de la transformation est résumé dans la figure 7.
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Table des matières
CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIE
I.1. GENERALITE SUR LES DECHETS
I.1.1. Classification des déchets
I.1.2. Origine des déchets
I.2. LES DECHETS INDUSTRIELS
I.2.1. Généralité
I.2.2. Composition des déchets industriels
I.2.2.1. Composition physique
I.2.2.2. Composition chimique
I.2.3. Cycle de vie des déchets
I.2.4. Gestion des déchets industriels
I.3. LA VALORISATION DES DECHETS SOLIDES
I.3.1. Généralité
I.3.2. Les techniques de valorisation
I.3.2.1. Procédé thermique
I.3.2.2. Procédé chimique
I.3.2.3. Procédé de briquette
I.3.2.4. Mise en décharge ou stockage
I.3.3. Choix techniques
I.3.3.1. Procédé de transformation de biomasse plastique
I.3.3.2. Procedé de transformation de biomasse papier et carton
a) Pocédé de densification
b) Presse de densification
I.3.3.3. Avantage de choix de procédé
I.4. VALORISATION DES BIOMASSES PAPIER ET CARTON
I.4.1. Généralité
I.4.2. Fabrication des briquettes combustibles
I.4.2.1. Composante briquette
I.4.2.2. Procédé de fabrication de briquette combustible
I.4.2.3. Les paramètres physico-chimique des briquettes
I.4.3. Conception des charbons actifs
I.4.3.1. Aspect générale sur les charbons actifs
I.4.3.2. Les différentes étapes de la fabrication des charbons actifs
I.4.3.3. Propriété des charbons actifs
I.5. VALORISATION DES BIOMASSES PLASTIQUES
I.5.1. Généralité
I.5.2. Recyclage de polyéthylène haute densité et polystyrène
I.5.2.1. Le recyclage mécanique
I.5.2.2. Le recyclage chimique
I.5.3. Production de matériaux de construction
I.5.3.1. Les différentes phases de la fabrication
I.5.3.2. Etude de la qualités des pavés
I.6. ANALYSE SUR LA SANTE HUMAINE ET ENVIRONNEMENTALE
I.6.1. Sur la santé humaine
I.6.2. Sur l’environnement
CHAPITRE II : SITE D’ETUDE
II.1. HISTORIQUE DU SOCOLAIT
II.1.1. Localisation
II.1.2. Présentation de l’usine
II.2. GESTION DES DECHETS DANS L’USINE SOCOLAIT
II.2.1. Présentation de H.S.E
II.2.2. Ramassage des déchets pour chaque service
II.2.3. Collecte de déchets
II.3. COMPOSITION ET QUANTITE DES DECHETS PRODUITS
II.3.1. Production des déchets
II.3.2. Volume des déchets collectés
II.3.2.1. Quantité de déchet recyclé
II.3.2.1. Quantité de déchet non recyclé
II.3.3. Composition des déchets dans l’usine SOCOLAIT
CHAPITRE III : MATERIELS ET METHODES
III.1.PREPARATION DE BRIQUETTE COMBUSTIBLE
III.1.1. Matériels
III.1.2. Méthodes
III.1.2.1. Préparation des déchets papiers et cartons
III.1.2.2. Préparation de liant
III.1.2.3. Densification
III.1.2.4. Séchage des briquettes obtenues
III.2. PREPARATION DE CHARBON ACTIF
III.2.1. Matériels
III.2.2. Méthodes
III.2.2.1. Préparation de biomasse
III.2.2.2. Mode opératoire
a) Etape d’imprégnation
b) Etape d’activation chimique
III.3. PREPARATION DE PEHD ET PS RECYCLABLE
III.3.1. Matériels
III.3.2. Méthodes
III.3.2.1. Préparation des matières premières
III.3.2.2. Modes opératoires
III.4. PREPARATION DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION
III.4.1. Matériels
III.4.2. Méthodes
III.4.2.1. Préparation des matières prmières
a) Préparation des déchets
b) Préparation des granulats
III.4.2.2. Modes opératoires
a) Dosages des matières premières
b) Cuisson et malaxage
c) Moulage
d) Compactage
e) Refroidissement et démoulage
CHAPITRE IV : RESULTATS ET INTERPRETATIONS
IV.1. LES BRIQUETTES COMBUSTIBLES
IV.1.1. Choix de la composition pour les briquettes
IV.1.2. Test physico-chimique des briquettes combustibles
IV.1.3. Etude comparative
VI.2. LE CHARBON ACTIF
IV.3. LE RECYCLAGE DE PEHD
IV.4. LES MATERIAUX DE CONSTRUCTION
IV.4.1. Durée du refroidissement
IV.4.2. Critère d’excellent produit
IV.4.3. Porosité
IV.4.4. Utilisation
IV.4.5. Etude comparative
Conclusion et perspective
REFERENCE BIBLIOGRAPHIE
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