Valorisation Des Déchets

L’accroissement du nombre de sites industriels et des activités humaines a eu un impact néfaste sur l’environnement (Gao and Chen., 2012, Xu et al., 2014), suite aux quantités de déchets générées et émises dans la nature sous différentes formes (solide, liquide et gaz).

L’industrie en Algérie a une part de responsabilité majeure dans la pollution globale du pays, notamment : pétrochimique, chimique et métallurgique. L’accumulation des déchets industriels issus de la sidérurgie a influencé d’une façon négative l’état environnemental, ce qui incite les gens à appliquer une gestion afin de préserver la faune et la flore. La production annuelle des déchets issus essentiellement du domaine de construction et de démolition, représente environ 11 millions de tonnes (2012) (Rapport., 2014). Ces derniers peuvent présenter un gisement valorisable rentable, il est donc important d’en tirer un bénéfice maximal en trouvant des alternatives efficaces, pérennes et rentable sur le plan économique.

Dans la zone industrielle de la Wilaya d’Annaba des quantités énormes de déchets sidérurgiques dont le laitier sont produites chaque année par le complexe sidérurgique d’El hadjar (700.000 tonnes/an annuellement) (Adjoudj., 2015). Leur dépôt et stockage posent un problème de pollution, tant à l’intérieur de l’usine que dans son voisinage immédiat.. L’utilisation de laitier granulé qui est un sous-produit issu de la fabrication de la fonte est limitée à quelques applications malgré sa production progréssante (Behim et al., 2003, Naceri et Messaoudene., 2006, Mezghiche., 1989, Arabi., 1988, Achoura et al., 2004, Zeghiche., 2006) ce qui pousse les chercheurs à le valoriser dans le domaine de traitement des effluents liquides (Dimitrova., 2002, Das et al., 2007, Zhou et Haynes., 2010, Kostura et al., 2005) vue sa composition chimique qui est riche en CaO , SiO2 et Al2O3 qui présentent un pouvoir adsorbant.

Valorisation Des Déchets 

Les activités humaines génèrent beaucoup de rejets qui se présentent sous différentes formes : déchets solides (urbains, agricoles et industriels), effluents liquides (eaux usées domestiques, industrielles et agricoles..) et effluents gazeux (combustibles fossiles «dioxyde de soufre », dioxyde de carbone…) (Louai., 2009) et qui perturbent la faune et la flore. Plusieurs projets porteront, d’une part sur la limitation de la production de ces déchets et d’autre part la promotion de leur réutilisation, leur recyclage et leur valorisation. La notion de déchet peut être définie de différentes manières selon le domaine et l’intérêt de l’étude et parfois l’origine et l’état du déchet (Hamzaoui., 2011). Nous nous intéressons particulièrement dans ce chapitre, aux déchets solides, et leurs valorisations bien que le traitement des déchets liquides (effluents) et gazeux représente un enjeu tout aussi important au niveau environnemental et de santé publique. Notre pays génère de grandes quantités des déchets et sous produits industriels dont la valorisation a fait l’objet d’attentions ces dernières années. Alors, l’objectif principal est de faire une présentation sommaire des déchets solides en général ainsi qu’une description d’un sous produit industriel.

Définition du terme « déchet »

On définit le déchet comme un produit ou n’importe quel résidu issu du métabolisme ou d’une activité humaine : domestiques, industrielles et agricoles, quand il ne peut plus être utilisé à d’autres fins par celui qui l’a fabriqué (Louai., 2009, Galaup et Baudoin., 1996). On entend par un déchet (d’après la Loi n°75-633 du 15 juillet 1975); tout résidu d’un processus de production, de transformation ou d’utilisation, toute substance, matériau, produit ou, plus généralement, tout bien meuble abandonné que son destinataire destine à l’abandon». (Ballester., 1992, Gérard., 1999).

Classification de déchets solides

Différentes classifications sont possibles selon que l’on distingue les déchets par, leur origine ou suivant la nature du danger qu’ils font courir à l’homme ou à son environnement. En se limitant à la description des déchets urbains, industriels et agricoles, on peut citer : (Farinet et Niang., 2004).

Les déchets urbains : ils représentent l’ensemble des déchets de la collectivité dont la gestion incombe aux municipalités (ménages, activités économiques, nettoiement et assainissement).

Les déchets agricoles : ils peuvent provenir des exploitations d’agriculture et des industries agroalimentaires (artisanales). La plupart de ces déchets sont liquides que l’on considère comme effluents.

Les déchets industriels : ils correspondent à l’ensemble des déchets produits par les entreprises industrielles, et commerciales. Ces derniers regroupent des catégories différentes du fait de leur variété, origine et quantité. Ils sont souvent considérés comme dangereux ou toxiques, parfois à tort. Ils peuvent être groupés en trois catégories (Weber., 1994, Gnangui., 2010).

Catégorie 1: Déchets Industriels Banals (DIB); sont produits par les industries d’artisanat et de service. Ils sont exempts de tout caractère toxique, mais ils ne sont pas inertes. Ce sont essentiellement les emballages, les matériaux à base de bois, les papiers cartons, les ferrailles, les métaux divers, les textiles, les verres.
Catégorie 2 : Déchets Inertes (DI); provenant de chantiers de construction et de transformation des combustibles. Ils ne subissent aucune modification physique, chimique ou biologique importante. Ils ne se décomposent pas, ne brûlent pas et ne produisent aucune autre réaction physique ou chimique. Ils ne sont pas biodégradables et ne détériorent pas d’autres matières.
Catégorie 3 : Déchets Industriels Spéciaux (DIS) : sont constitués des autres déchets pouvant occasionner des nuisances. Ils présentent un caractère dangereux soit parce qu’ils contiennent des éléments polluants (chrome, arsenic, mercure…) soit en raison de leurs propriétés (écotoxique, inflammable, explosif, cancérigène…) et leur élimination nécessite des précautions particulières (Behim., 2005).

Le complexe « Arcelor-Mittal d’EL HADJAR » (Annaba) génère deux types de déchets industriels. Les uns sont non utilisables « mis en décharge » et les autres qu’on appelle « sous– produits » sont valorisables,. Plus particulièrement, Les laitiers des hauts fourneaux qui constituent un exemple de ces derniers. 

Valorisation du laitier en Algérie

Dans une optique de développement durable, mais aussi d’un point de vue économique, il est indispensable de préserver les ressources naturelles en utilisant les sous produits industriels. L’utilisation de laitier en Algérie est limitée à quelques applications malgré sa production progréssante (cimenterie, briques silico calcaire, et travaux routiers) (Behim., 2003, Naceri., 2006, Zeghichi., 2006, Arabi., 1988, Mezghiche., 1989). Des études antérieures ont montré aussi que le laitier peut être valorisé dans le domaine des traitements des effluents (Dimitrova., 2002, Das., 2007, Zhou et Haynes.., 2010, Kostura et al ., 2005).

Table des matières

Introduction générale
Référence bibliographique
Partie I : Synthèse bibliographique
Chapitre I : Valorisation Des Déchets
I. Introduction
II. Définition du terme « déchet »
III. Classification des déchets solides
III.1. Les déchets urbains
III.2. Les déchets agricoles
III.3. Les déchets industriels
IV. Valorisation du laitier en Algérie
V. Présentation du laitier du haut fourneau
V.1. Refroidissement rapide à l’eau
V.2. Refroidissement rapide à l’air et à l’eau
V.3. Refroidissement lent à l’air
VI. Propriétés physico-chimiques et minéralogiques du LG
VI.1. Composition chimique
VI.2. Masse volumique
VI.3. Diagramme de Keil
VI.4. Composition minéralogique
VII. Considération théorique sur la structure du laitier granulé vitreux
VIII. Conclusion
Chapitre II : Pollution par les colorants et leurs méthodes de traitement
I. Introduction
II. LES COLORANTS
II.1. Définition
II.2. Classification
II.3. Pollution et toxicité des colorants
II.4. Législation sur l’environnement
II.5. Procédés de traitement des effluents textiles
III. PHENOMENE D’ADSORPTION
III.1. Description
III.2. Mécanisme d’adsorption
III.3. Les modes d’adsorption
III.3.1. Adsorption en système batch
A -Modélisation de l’adsorption en mode statique
III.3.2. Adsorption en système dynamique
A- Présentation
B- Courbe de percée
C. Protocole d’une adsorption dynamique
D- Modèles d’adsorption en mode dynamique
* Modèle de Bohart et Adams
* Modèle de Bed depth service time (BDST)
* Modèle de Wolborska
* Modèle de Thomas
* Modèle de Yoon-Nelson
IV. Conclusion
Référence bibliographique
Partie II : Expérimentale
Chapitre I : Caractérisation physico-chimique du matériau utilisé
I. Introduction
II. Détermination de la distribution granulométrique
III. Analyse chimique
IV. Caractéristiques modulaires
V. Analyse thermique
VI. Analyse par diffraction des rayons X (DRX)
VII. Analyse par la microscopie électronique à balayage (MEB)
VIII. Mesure de la surface spécifique
X. Mesure du pH de la suspension du laitier granulé
XI. Conclusion
Chapitre II : Adsorption du bleu de méthylène sur le laitier granulé en mode dynamique
I. Introduction
II. Caractéristiques du colorant (adsorbat)
III. Dispositif expérimental
IV. Influence de certains paramètres sur l’adsorption du BM par le LG
IV.1. Effet de la hauteur de lit
IV.2. Effet de la concentration initiale
IV.3. Effet du débit d’alimentation
IV.4. Effet du pH
IV.5. Effet de la force ionique
IV.6. Effet du diamètre de la colonne
V. Etude de régénération de la colonne
VI. Résultats et discussions
VI.1. Effet de la hauteur de lit
VI.2. Effet de la concentration initiale
VI.3. Effet du débit d’alimentation
VI.4. Effet du pH
VI.5. Effet de la force ionique
VI.6. Effet du diamètre de la colonne
VI.7. L’essai de la régénération
VI.8. Etude d’adsorption après régénération
VII. Conclusion
Chapitre III : Modélisation des résultats
I. Introduction
II. Modélisation d’adsorption en mode dynamique
II.1. Modèle de Bohart –Adams
II.2. Modèle de Wolborska
II.3. Modèle de BDST
II.4. Modèle de Thomas
II.5. Modèle de Yoon- Nelson
III. Validité des modèles
IV. Comparaison des modèles
V. La comparaison avec d’autres supports utilisés (déchets de différentes origines)
VI. Proposition d’un mécanisme de fixation du BM sur la surface du LG
VII. Conclusion
Référence bibliographiques
Conclusion générale

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