# EXTRACTION BIOLOGIQUE / BOIS TRAITES CCA

La chitine et le chitosane ont été jugés efficaces pour enlever le cuivre en raison de leur métal fort.

## AVANTAGES / INTERETS

La chitine peut être un agent viable pour l'élimination du cuivre des déchets de bois : la rétention des métaux lourds toxiques, à un coût d'adsorption peu élevé grâce à l'utilisation d'un matériau synthétisé par de nombreuses espèces animales ou fongiques.

## INCONVENIENTS / LIMITES

A stade du laboratoire, ce prétraitement nécessite de poursuivre les études qui sont en cours.

## REGLEMENTATION APPLICABLE

Décret n°2002-540 du 18 avril 2002- codifie et fixe les filières d'élimination en fonction de la classe du déchets (bois traités CCA sont classé dangereux).

Directive 2001/90/CE de la Commission du 26 octobre 2001 portant septième adaptation au progrès technique (créosote) de l'annexe I de la directive 76/769/CEE du Conseil concernant le rapprochement des dispositions législatives, réglementaires et administratives des États membres relatives à la limitation de la mise sur le marché et de l'emploi de certaines substances et préparations dangereuses.

## EXEMPLES D'INSTALLATIONS COMMERCIALES

Expérimentation réalisée sur un Pruche de l'Ouest, espèce d'arbre appartenant au genre Tsuga de la famille des Pinaceae, qui a été traité à l'arséniate de cuivre chromaté. (Process de lixiviation discontinue via adjonction de Chitine et Chitosane).

## POTENTIEL D'EMERGENCE

Le chitosane est jugé moins efficace pour l'élimination de métaux lourds sur de la sciure de bois traité. Les résultats de [1], dans les conditions expérimentales suivantes : 5g de chitine, 3h de sciure traitée, pendant 10 jours ; montre que la concentration initiale en cuivre, chrome et arsenic de la sciure, à diminué respectivement de 74,62 et 63%.

De plus, dans [1], il a été constaté que si on augmente la concentration en chitine et le temps de rétention, le pourcentage d'extraction des éléments visé augmente.

Le CHR d'Orléans a mis en place un protocole de désintoxication des métaux lourds par chélations, traitement suspendu à ce jour. Actuellement lors d'une intoxication, l'utilisation d'antidotes, (par exemple du Zn-DTAPA ou Ca-DTAPA) qui forment un chélate éliminé lors de la miction, est d'ores et déjà commercialement disponible.

## CHAMP DE COMMENTAIRES

**Utilisation de la Chitine et de le Chitosane :**

Commercialement, la chitine est obtenue à partir de carapaces de crustacés (crevettes, crabes et autres mollusques). La chitine permet, par un procédé de déacetylation d'obtenir le chitosane.

1) **La Chitine :**

Ce composé organique est généralement bien supporté par les tissus biologiques et est donc utilisé en cosmétique ou dans le traitement des brûlures car il a des propriétés cicatrisantes. Il peut se présenter sous la forme d'une peau artificielle se présentant comme un tissu qui est appliqué sur la plaie et n'a pas besoin d'être renouvelé car il est biodégradé jusqu'à la formation d'un nouvel épiderme. Il peut être appliqué pour les pansements cornéens. En chirurgie, il est utilisé pour les fils chirurgicaux en raison de sa résistance et de sa flexibilité. Elle est aussi insérée dans l'alimentation industrielle en tant qu'auxiliaire technologique

2) **Le Chitosane :**
EXTRACTION BIOLOGIQUE / BOIS TRAITES
CCA

Le chitosane est utilisé dans les produits cosmétiques et diététiques. Il est connu depuis fort longtemps au Japon pour sa remarquable capacité de développer un gel protecteur dans l'estomac. Le chitosane est actuellement étudié pour diverses applications dans le domaine des biomatériaux, notamment pour la régénération des tissus et l'ostéogénèse et la vectorisation de molécules biologiquement actives. Enfin, le chitosane a des propriétés antivirales, antibactériennes et antifongiques, qui ont été explorées pour de nombreuses utilisations agricoles. Il a été utilisé pour lutter contre les maladies des plantes ou réduire leur propagation, ou pour améliorer les défenses naturelles des plantes.

BIBLIOGRAPHIE

[1] Removal of copper, chromium, and arsenic from CCA-treated wood onto chitin and chitosan, S.Nami et al.(2004)

[2] http://espace.inrs.ca/1773/
# AMELIORATION DE LA QUALITE DES CSR

L'objectif de cette fiche est de donner des pistes de réflexions pour l'amélioration de la qualité des Combustible Solide de Récupération (CSR). Cette thématique était une attente forte du comité de pilotage de l'étude. L'amélioration de la qualité des CSR est un sujet vaste qui combine plusieurs problématiques, car différentes typologies de déchets sont utilisées pour l'élaboration de CSR et donc différents indésirables sont à extraire en vue d'upgrader la classe des CSR.

Cette fiche expose, dans un premier temps, les exigences minimales à respecter, définies par l'arrêté du 19 mai 2016, pour être qualifié de CSR. Dans une seconde partie, est abordé la notion de classification européenne des CSR et la norme AFNOR EN 15 359. Ensuite, l'exutoire principal des CSR étant actuellement, l'industrie cimentière, un exemple de cahier des charges de cimentier pour l'acceptation de CSR est présenté afin d'exposer les exigences de la filière. Un aperçu de la composition moyenne et des corrélations entre la composition et les caractéristiques du CSR produits, permet de mieux appréhender la formulation des CSR.

De plus, un focus sur l'élaboration de CSR à partir des refus de tri mécano-biologique (TMB), gisement à fort potentiel, est présenté. Cette fiche est donc une exception puisqu'elle ne présente pas un couple « prétraitement-polluant ».

## DEFINITION ET EXIGENCES REGLEMENTAIRES DES CSR

Le décret n°2016-630 du 19 mai 2016, venant inscrire dans le droit français la nouvelle rubrique 2971, modifiant ainsi la nomenclature des installations classés pour la protection de l'environnement, a permis de définir la notion de CSR dans le droit français. Il est défini comme suivant : « un combustible solide de récupération est un déchet non dangereux solide, composé de déchets qui ont été triés de manière à en extraire la fraction valorisable sous forme de matière dans les conditions technico-économique du moment, préparé pour être utilisé comme combustible dans une installation relevant de la rubrique 2971. » Les caractéristiques relatives à ce combustible ont été définies par l'arrêté du 23 mai 2016, relatif à la préparation des combustibles solides de récupération en vue de leur utilisation dans des installations relevant de la rubrique 2971 de la nomenclature des ICPE.

Le CSR doit, à minima, respecter les exigences suivantes :

<table><thead><tr><td>Paramètres de l'arrêté</td><td>Valeurs à respecter</td></tr></thead><tbody><tr><td>PCI [kJ/kg de matière sèche]</td><td>≥ 12 000</td></tr><tr><td>Teneur en Mercure (Hg) [mg/kg de matière sèche]</td><td>≤ 3</td></tr><tr><td>Teneur en Chlore (Cl) [mg/kg de matière sèche]</td><td>≤ 15 000</td></tr><tr><td>Teneur en Brome (Br) [mg/kg de matière sèche]</td><td>≤ 15 000</td></tr><tr><td>Total des éléments halogénés (Brome, Chlore, Fluore et Iode) [mg/kg de matière sèche]</td><td>≤ 20 000</td></tr></tbody></table>

Paramètres et valeurs à respecter, à minima, pour répondre aux exigences de l'arrêté du 19 mai 2016.

Au niveau européen, le comité CENT/TC 343 à réaliser la normalisation des CSR, leurs travaux ont donné, au travers de la définition de la norme EN-15 359, un classement en fonction des différents paramètres impactant la qualité des CSR. La norme distingue 5 catégories de CSR, voir ci-dessous. Cette norme correspond en France à la norme AFNOR EN 15 359. Il est important d'introduire le fait,
# AMELIORATION DE LA QUALITE DES CSR

que la classification des CSR n'est pas unique, le code de classe dépend de plusieurs critères et engendre donc, pour un même CSR, plusieurs classes.

<table><thead><tr><th>Critères de la norme EN 15359</th><th>Classe 1</th><th>Classe 2</th><th>Classe 3</th><th>Classe 4</th><th>Classe 5</th></tr></thead><tbody><tr><td>PCI minimal<br/>[kJ/kg de matière sèche]</td><td>25 000</td><td>20 000</td><td>15 000</td><td>10 000</td><td>3 000</td></tr><tr><td rowspan="2">Chlore maximal (Cl)<br/>[% sec]</td><td>Classe 1</td><td>Classe 2</td><td>Classe 3</td><td>Classe 4</td><td>Classe 5</td></tr><tr><td>0.2</td><td>0.6</td><td>1</td><td>1,5</td><td>2</td></tr><tr><td rowspan="2">Mercure maximal (Hg)<br/>[mg/MJ brut]</td><td>Classe 1</td><td>Classe 2</td><td>Classe 3</td><td>Classe 4</td><td>Classe 5</td></tr><tr><td>0,02</td><td>0,03</td><td>0,04</td><td>0,05</td><td>0,06</td></tr></tbody></table>

### Classification des CSR selon la norme EN 15357 :2011

Exemple de classification : la classe du CSR n'est pas unique. Le code de classe d'un CSR dont le PCI moyen est de 22 000 kJ/cal, la teneur moyenne en chlore est de 0,5% (sec) et la teneur moyenne en mercure est de 0,014 mg/MJ est désigné comme suit : Code de classe PCI 2, Cl 2, Hg 1.

## EXUTOIRE PRINCIPAL DES CSR : L'INDUSTRIE CIMENTIERE

L'industrie cimentière, très énergivore, a été une des premières à utiliser l'énergie issue de CSR en substitution du coke de pétrole ou autres énergies fossiles. Le cahier des charges d'acceptation des CSR des cimentiers est souvent exigeant, et tend vers la classe 1 de la norme.

Ce cahier des charges donne un bon aperçu de la qualité vers laquelle les CSR doivent tendres. [1]

<table><thead><tr><th>Paramètres</th><th>Valeurs</th></tr></thead><tbody><tr><td>Granulométrie</td><td>&lt;20 mm (souvent 2D exigé pour tuyère)</td></tr><tr><td>Teneur en eau</td><td>&lt;15 % (CSR stockés sous abri)</td></tr><tr><td>PCI sur matière sèche</td><td>&gt;4 000 kcal/kg (&gt;16 7450 kJ/kg), PCI stable +/- 20M max</td></tr><tr><td>Température à la livraison</td><td>&lt;35 °C</td></tr><tr><td>Odeur</td><td>Aucune odeur gênante</td></tr><tr><td>Corps étrangers</td><td>Absence de corps étrangers (ferrailles, gravats, terre, verre, etc.)</td></tr><tr><td>Radioactivité</td><td>Absence de substances radioactives</td></tr><tr><td>Analyse sur matières sèches</td><td></td></tr><tr><td>Taux de cendres</td><td>&lt;15 %</td></tr><tr><td>Chlore total</td><td>&lt;0,5 %</td></tr><tr><td>Soufre</td><td>&lt;1 %</td></tr><tr><td>F+ Br + I</td><td>&lt;1 %</td></tr><tr><td>Sb + As + Pb + Cr + Ci + Cu + Mn + Ni + V + Cd + Ti + Hg</td><td>&lt; 10 000 mg/kg</td></tr><tr><td>Hg + Cd + Ti</td><td>&lt; 100 mg/kg</td></tr><tr><td>Hg</td><td>&lt; 10 mg/kg</td></tr><tr><td>Cu</td><td>&lt; 500 mg/kg</td></tr><tr><td>Pb</td><td>&lt; 500 mg/kg</td></tr><tr><td>Zn</td><td>&lt; 500 mg/kg</td></tr><tr><td>Cr</td><td>&lt; 250 mg/kg</td></tr><tr><td>PCB + PCT</td><td>&lt; 50 mg/kg</td></tr><tr><td>PCB</td><td>&lt; 50 mg/kg</td></tr></tbody></table>
# AMELIORATION DE LA QUALITE DES CSR

Les contraintes majoritaires sont donc : granulométrie <20mm, PCI sur sec > 17 000 kJ/cal, chlore sur sec <0,5%, humidité <15%, Taux de cendres <15%.

Cela conduit à penser que les cimentiers sont à la recherche de CSR qui tendent vers la meilleure classe possible.

## FORMULATION DES CSR

Afin d'introduire la formulation des CSR à partir d'OMr, nous présentons ici les conclusions de l'étude réalisée par FEDEREC et ATANOR [2], qui avait pour objectif d'acquérir une meilleure connaissance des CSR sur le plan physico-chimique, une caractérisation de 16 CSR, ayant des formulations différentes, a été effectuée. Cette étude permet de donner un bon aperçu de la composition moyenne des CSR, et principalement sur ces principaux polluants :

<table><thead><tr><th>Critère</th><th>Humidité</th><th>Cendres</th><th>Carbone (C)</th><th>Hydrogène (H)</th><th>Azote (N)</th><th>Soufre (S)</th><th>Chlore (Cl)</th><th>Brome (Br)</th><th>Fluor (F)</th><th>Pci (sec)</th><th>Pci (brut)</th><th>Déformation des cendres (DT)</th><th>Écoulement (FT)</th></tr></thead><tbody><tr><td>Unités</td><td>% PB</td><td>% MS</td><td>% MS</td><td>% MS</td><td>% MS</td><td>% MS</td><td>% MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td></td><td>kJ/kg MS</td><td>kJ/kg PB</td><td>°C</td><td>°C</td></tr><tr><td>Moyenne</td><td>13,9</td><td>26,4</td><td>46,9</td><td>6,1</td><td>1,4</td><td>0,43</td><td>1,12</td><td>284</td><td>262</td><td></td><td>18 981</td><td>15 981</td><td>1194</td><td>1273</td></tr><tr><td>Minimum</td><td>1,2</td><td>9,8</td><td>19,9</td><td>2,2</td><td>0,8</td><td>0,19</td><td>0,48</td><td>68</td><td>51</td><td></td><td>8 007</td><td>7 205</td><td>1050</td><td>1110</td></tr><tr><td>Maximum</td><td>35,5</td><td>66,6</td><td>66,9</td><td>11</td><td>2,07</td><td>0,91</td><td>3,3</td><td>941</td><td>1010</td><td></td><td>27 668</td><td>24 605</td><td>1360</td><td>1420</td></tr><tr><th>Critère</th><th>Arsenic (As)</th><th>Cadmium (Cd)</th><th>Chrome (Cr)</th><th>Cuivre (Cu)</th><th>Nickel (Ni)</th><th>Plomb (Pb)</th><th>Zinc (Zn)</th><th>Mercure (Hg)</th><th>Antimoine (Sb)</th><th>Cobalt (Co)</th><th>Manganèse (Mn)</th><th>Vanadium (V)</th><th>Thallium (Tl)</th><th></th></tr><tr><td>Unités</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td>mg/kg MS</td><td></td></tr><tr><td>Moyenne</td><td>5</td><td>4</td><td>134</td><td>4 675</td><td>74</td><td>299</td><td>3 067</td><td>1</td><td>83</td><td>38</td><td>219</td><td>6</td><td>0</td><td></td></tr><tr><td>Minimum</td><td>1,1</td><td>0,48</td><td>8,3</td><td>52,6</td><td>4,74</td><td>9,55</td><td>213</td><td>0,11</td><td>2,73</td><td>2,24</td><td>31,6</td><td>1,7</td><td>0</td><td></td></tr><tr><td>Maximum</td><td>13</td><td>18,5</td><td>830</td><td>23 800</td><td>390</td><td>1 330</td><td>22 700</td><td>5.8</td><td>747</td><td>124</td><td>763</td><td>18,1</td><td>0</td><td></td></tr></tbody></table>

Composition chimique des CSR, principaux résultats – Etude FEDEREC/ATANOR 2016.

La corrélation entre la composition physique des CSR et l'influence sur leur formulation est donnée, ci-dessous :

### Corrélation Composition / Caractéristiques issus étude FEDEREC/ATANOR 2016

<table><tr><td>Taux de cendres</td><td>Métaux, Terre/gravats (inertes), charge minérale des polymères composites.</td></tr><tr><td>Taux d'humidité</td><td>Rétention d'eau dans les mousses ou les papiers/cartons</td></tr><tr><td>Chlore</td><td>PVC, Blanchiment des papiers à la fabrication, chlore salin (OM)</td></tr><tr><td>Soufre</td><td>Origines minérales et/ou organique, élastomères</td></tr><tr><td>Azote</td><td>Mousses de polyuréthane, papiers</td></tr><tr><td>Métaux & métaux lourds</td><td>Morceaux d'acier, d'aluminium, fils de cuivre, pigments de tissus, des plastiques, gaines électriques.</td></tr></table>

D'après ces résultats, les CSR représentent une famille de combustibles assez diverses en termes d'aspect, de formulation et de composition. Mais pour un même CSR, sa composition présente une bonne stabilité dans le temps. La diversité des CSR conduit à adapter la préparation au cas par cas en fonction des spécifications de l'utilisateur final. Pour cela nous considérons qu'il est important de se focaliser sur les paramètres influant la classification de la norme 15 359 et de venir impacter les paramètres suivant : le couple PCI et humidité, le taux de chlore et le mercure.

Concernant le mercure, les déchets qui sont susceptibles de rentrer dans la formulation de CSR sont : les amalgames dentaires, les piles et les accumulateurs (en particulier piles boutons usagées), lampes, produits phytosanitaires etc. L'étude MODECOM nous indique les teneurs moyennes en mercure pour les différentes catégories de déchets, ci-dessous, nous pouvons par conséquent en déduire une forte teneur de mercure dans les plastiques et les composites.
# AMELIORATION DE LA QUALITE DES CSR

<table><thead><tr><td>Déchets</td><td>Teneur en mercure issus de l'étude MODECOM</td></tr></thead><tbody><tr><td>Papier</td><td>0,02 mg/kg sec ;</td></tr><tr><td>Composites</td><td>0,53 mg/kg sec</td></tr><tr><td>Textiles sanitaires</td><td>0,048 mg/kg sec</td></tr><tr><td>Plastiques</td><td>0,574 mg/kg sec</td></tr><tr><td>Combustibles NC</td><td>0,009 mg/kg sec</td></tr><tr><td>Métaux</td><td>0,027 mg/kg sec</td></tr><tr><td>Eléments fins</td><td>0,039 mg/kg sec</td></tr></tbody></table>

Concernant le chlore, il impacte directement l'installation qui utilise des CSR puisque sa combustion entraîne la production d'acide chlorhydrique à l'origine de problèmes techniques liés à une corrosion et un encrassement accélérés des installations. Les déchets contenant du chlore et qui sont susceptibles de rentrer dans la formulation de CSR sont : les plastiques (en particulier les PVC), certains papiers (blanchis) et les sels contenus dans les OM. Il est courant pour les cimentiers d'exiger des seuils inférieurs à 5 000 ppm (correspondant à la valeur limite de référence).

## PISTES ET AXES DE DEVELOPPEMENT DE L'ELABORATION DE CSR A PARTIR D'OMr

Il nous parait nécessaire de poursuivre le travail qui est réalisé dans le développement de prétraitements pour l'amélioration de la qualité des CSR et notamment au travers des axes suivants :

- **Amélioration du paramètre PCI et d'humidité des produits constituants les CSR** : mis en place de sécheurs adaptés aux produits constituants les CSR. On peut citer les deux grandes familles de technologies de sécheurs utilisés : thermique ou biologique. (Se référer à la fiches génériques « séchage/extraction d'eau ».) De plus, on peu citer les sécheurs haute température, type lit fluidisé utilisant des gaz neutres (azote ou CO2), tel que les procédés FGR (Flue Gaz recycling) qui permettent à la fois d'abaisser l'humidité et de désorber thermiquement le mercure.

- **Traitement des fractions Mercuriales et Chlorées** : utilisation de machine de tri optique (cf. fiches générique « technologies de tri optique – séparation chlorés et bromés ») permettant de détecter la fraction « la plus contaminée » afin de l'extraire du flux ou de la prétraiter (Se référer aux fiches déchloration du PVC « pyrolyse par étapes/mélange de polymères », « déchloration catalytique / PVC », fiches génériques « séparation des halogènes, « tri optique »).

## FOCUS SUR L'ELABORATION DE CSR A PARTIR DES REFUS DE TMB

Au regard des récents avis de l'ADEME [4] et de l'appel à projet Energie CSR 2017, dans les prochaines années, la priorité sera d'accompagner l'émergence d'une filière de préparation de combustibles à partir de déchets non dangereux non recyclables, et notamment à partir de refus de tri de déchet d'activité économique ou d'emballages et papiers ménagers. C'est dans cette optique que le comité de pilotage de l'étude, c'est intéressé à l'amélioration de la qualité des CSR préparés à partir de refus de tri mécano-biologique.

On distingue principalement deux types de refus de tri mécano-biologique (TMB) qui rentrent actuellement dans la composition de CSR :

- Les refus primaires issus de la préparation des déchets avant compostage (séparé à l'étape mécanique de criblage primaire) ;

- Les refus d'affinage issus de la purification des compostas après fermentation.
# AMELIORATION DE LA QUALITE DES CSR

D'après les résultats des études [5] et [6], le constat est relativement clair, la qualité des CSR produits à partir de refus de TMB, en l'état actuel de leur production, ne sont pas conformes, pour la majorité, aux critères mesurés, mais les refus sont très divers et on peut distinguer les tendances suivantes, avec une très faible variation saisonnière :

<table><thead><tr><td>Critères</td><td>Tendances de l'étude</td></tr></thead><tbody><tr><td>PCI moyen</td><td>Refus de criblage : 21 500 kJ/kg<br/>Refus d'affinage : 15 700 kJ/kg</td></tr><tr><td>Humidités moyenne</td><td>Refus de criblage : 35,1%<br/>Refus d'affinage : 35,3 %</td></tr><tr><td>Taux de chlore</td><td>Refus TMB avec BRS : 0,7±0,1 %<br/>Refus TMB sans BRS : 0,37-0,56 ±0,28</td></tr><tr><td>Taux de mercure</td><td>Refus TMB avec BRS : <0,004 mg/MJ<br/>Refus TMB sans BRS : <0,008 mg/MJ</td></tr></tbody></table>

Afin d'améliorer la qualité des CSR préparés à partir de refus de tri mécano-biologique, il est nécessaire de continuer les travaux qui sont fait, notamment dans le but de :

- Optimiser la séparation des fractions organiques fines ;

- Limiter la présence de fibreux, papiers cartons ;

- Favoriser la présence de plastiques produisant moins de cendres et à haut PCI ;

- Limiter la présence d'incombustibles ;

- Abaisser l'humidité.

## REGLEMENTATION APPLICABLE

Décret du 19 mai 2016 modifiant la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement ;

Arrêté du 23 mai 2016 relatif à la préparation des combustibles solides de récupération en vue de leur utilisation dans des installations relevant de la rubrique 2971 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement ;

Arrêté du 23 mai 2016 relatif aux installations de production de chaleur et/ou d'électricité à partir de déchets non dangereux préparés sous forme de combustibles solides de récupération dans des installations prévues à cet effet associés ou non à un autre combustible et relevant de la rubrique 2971 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement.

## BIBLIOGRAPHIE

[1] « Retour d'expérience sur les CSR dans les cimenteries du groupe VICAT », présentation AMORCE, mars 2017.

[2] « Produire de l'énergie à partir des CSR », ATANOR-ADEME-FEDEREC, 2016.

[3] « Le mercure dans les déchets et son devenir en incinération », Etude RECORD n°12-0238/1A, juin 2014.

[4] « Quel avenir pour le traitement des ordures ménagères résiduelles » - Les avis de l'ADEME, mars 2017.

[5] « Etude de faisabilité pour l'utilisation des refus des unités de tri-compostage des ordures ménagères comme combustibles solides de récupération », ADEME - FNCC, février 2014.

[6] « Combustibles solides de Récupération (CSR) : gisements et débouchés » European Recovered Fuel Organisation
# PRETRAITEMENT ULTRASONIQUE / BOUES DE STEP

## Prétraitement ultrasonique de boues de STEP

L'objectif du procédé de traitement ultrasonique de boues de station d'épuration a pour objectif d'améliorer la production de méthane et la dégradation des matières organiques en amont d'une digestion anaérobique (méthanisation).

Le procédé de prétraitement ultrasonique de boues de STEP est un prétraitement mécanique permettant d'améliorer la bio dégradation des boues, d'augmenter la proportion de méthane dans le biogaz produit par la digestion anaérobique sans ajout chimique.

Les ultrasons engendrent la modification des propriétés physiques, chimiques et biologiques de la boue. Les deux mécanismes associés à l'utilisation des ultrasons sont : la cavitation, favorisée à basses fréquences (20 kHz) et les réactions chimiques liées à la formation de OH-, H2O, H+, à hautes fréquences.

Le prétraitement par ultrason conduit à la désintégration du floc des boues et permet une dissolution des microorganismes.

L'utilisation du prétraitement ultrasonique pour le traitement des boues de station d'épuration va permettre une rupture au niveau cellulaire ce qui entraîne une réduction de la taille des particules et conduit à une réduction de la production de boues secondaire tout en améliorant la digestion anaérobique.

D'après la littérature [3], la production de biogaz est optimale, lors de l'apport de 7000 kJ/kg TS.

<table><tr><td>Type de procédé</td><td>Electro-Mécanique</td></tr><tr><td>Nature du polluant</td><td>Microorganisme pathogènes</td></tr><tr><td>Maturité du procédé (échelle TRL)</td><td>9 (Disponible) – traitement sur site possible</td></tr><tr><td>Technologies ou solution de référence</td><td>Hygiénisation, Dosage enzymatique</td></tr></table>

## SCHEMA BLOC DU PROCESS

Boues de STEP
(Issu du traitement primaire des eaux usées ou boues excédentaires)

<figure><img src="image_39.png" /></figure>

<figure><img src="image_40.png" /></figure>

Consommation énergétique du procédé [5] : 0,1 kWh/kgMS

(Annoncée pour le procédé VTA GSD) : 3,7% de l'électricité produite

Biogaz

<figure><img src="image_41.png" /></figure>

Boues désintégrées

<figure><img src="image_42.png" /></figure>

Réacteur de digestion anaérobique

Boues résiduelles

Flux entrant

Boues de STEP

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

Flux sortant

Boues de STEP désintégrés

## ETAPES DE TRAITEMENT

Après l'étape d'épaississement des boues, les boues circulent dans une chambre de désintégration. Dans cette chambre les boues sont en contact avec la sonde à ultrasons qui délivre la fréquence choisie.

La cavitation permet la destruction des membranes cellulaires ce qui conduit à une augmentation du taux de dégradation de la matière organique. Il en résulte une hausse de la production de biogaz.
## AVANTAGE/ INTERET

L'un des avantages du procédé de prétraitement par ultrason est l'augmentation de la production de biogaz tout en diminuant la quantité de boues résiduelles générée lors de l'opération de digestion. De plus, le temps de séjour des boues dans le digesteur peut être réduit.

## INCONVENIENTS / LIMITES

Non identifiés

## REGLEMENTATION APPLICABLE

Les articles R211-25 à R211-47 du code de l'environnement, relatif à la définition des boues. Directive européenne n°91/271/CEE du 21 mai 1991 (modifiée en 2008) relative au traitement des eaux urbaines résiduaires.

Directive européenne n°86/278/CEE du 12 juin 1986 (modifiée en 2009) concernant la valorisation des boues en épandage.

## EXEMPLES D'INSTALLATIONS COMMERCIALES

Référence par constructeurs de réacteur à ultrasons :

- Ultraweves Gmbg (Sonotronic/Bellmer Desintegrator BD) : station d'épuration d'Ahrensbug (Allemgane) 50 000 Equivalent Population (EP), installation 2009, augmentation de la production de biogaz de 15%, station d'épuration de Schwesig (Allemagne) 60 000 EP, augmentation de la destruction VS de 25% - augmentation de la production de biogaz de 25%. Cherbourg (France), 230 000 EP installation en 2011.

- IKTS Fraunhofer et IWE.tec GmbH : station d'épuration de Helsingør (Danemark) 78 000 EP, station d'épuration de Mannheim (Allemagne) 725 000 EP installation en 2001 ;

- VTA Engineering und Umwelttechnik Gmbh : station d'épuration d'Obersee (Suisse) 25 000 EP installation en 2006, station d'épuration d'Halle Nord (Allemagne) 300 000 EP installation en 2004.

## POTENTIEL D'EMERGENCE

Ce prétraitement permet l'augmentation du potentiel méthanogène de boues de STEP. La loi de Transition énergétique fixe pour objectif que plus de 10% du gaz consommé en France soit d'origine renouvelable en 2030 (en 2016 la part du biogaz dans la consommation totale est de l'ordre de 0,02%).

## CHAMP DE COMMENTAIRES

De nombreux fabricants (Hielsher, Doosan, Sonotronic...) proposent des systèmes de « désintégration ultrasonique », avec des plages de puissances variant de 1 kW à 48 kW en fonction des plages de débits à traiter. L'augmentation de rendement de production de biogaz, annoncées par les constructeurs sont de l'ordre de 25%.

Schéma de la désintégration de boues au niveau cellulaire, montrant la destruction des membranes cellulaires :

<figure><img src="image_44.png" /></figure>
<figure><img src="image_45.png" /></figure>

« vierge » ; D : boue ayant subi un prétraitement ultrasonique (5min, 24kH, 200 W ultrasound generator UP 200S, Hielscher)

<figure><img src="image_46.png" /></figure>

Graphique 2 : Réduction de la teneur en matière sèche pendant la digestion anaérobie observé sur R : boue « vierge » ; D : boue ayant subi un prétraitement ultrasonique.

<figure><img src="image_47.png" /></figure>

Graphique 3 : Volume de biogaz généré durant le process de digestion anaérobie observé sur R : boue « vierge » ; D : boue ayant subi un prétraitement ultrasonique.

D'après [4], le traitement par ultrason permet d'augmenter la Demande Chimique en Oxygène (DCO) d'une boue traitée par désintégration (graphique n°1) ; le plus fort écart de DCO entre les deux boues est de l'ordre de 19%. De plus, le traitement ultrasonique permet une réduction de la masse sèche (dû à la décomposition de substances organiques pendant le processus de fermentation) de la boue (graphique n°2, ci-contre), la différence entre les boues étudiés est d'environ **12%**.

L'étude permet enfin de comparer le volume de gaz produit pendant une digestion anaérobie de 15jours. (Graphique n°3, ci-dessous)

Le graphique n°3 montre que le biogaz a été généré de façon plus intensive dans le réacteur contenant des boues qui ont été prétraitées. Cela s'explique par une DCO plus importante et donc une plus forte teneur en substances biodégradables « accessibles ». Le résultat montre que le volume total de biogaz généré par les boues prétraitées est supérieur de **20%** aux boues « vierge ».

Le graphique n°4, montre que la teneur en méthane du biogaz issus des boues prétraitées est plus important que pour des boues vierges. Le volume de méthane produit à partir des boues désintégrées est d'environ **10%** plus élevé que dans les boues non traitées.

<figure><img src="image_48.png" /></figure>

Graphique 5 : Volume de méthane généré durant le process de digestion anaérobie observé sur R : boue « vierge » ; D : boue ayant subi un prétraitement ultrasonique.

Dans le cadre de cette fiche, nous nous sommes intéressés au prétraitement Digelis Turbo développé par Degrémont et CAMBI. Le prétraitement correspond à une hydrolyse thermique (T=165°C, t=20-30°C) sous pression. Les boues ainsi prétraitées sont envoyées dans un réaction de détente où la chute de pression occasionne la destruction des cellules. Ces différentes étapes vont produire un gaz qui est envoyés dans le digesteur. La production de biogaz, issue de la digestion anaérobie, se voit augmentée (Degrémont annonce une augmentation de l'ordre de 50%). De plus le prétraitement permet l'amélioration de la siccité des boues digérées déshydratées de 4 à 8% par rapport à une digestion classique.
# PRETRAITEMENT ULTRASONIQUE / BOUES DE STEP

## BIBLIOGRAPHIE

[1] Ph D A.MANI and S.SYNDARAMOORTHY, « Sonification studies of feed sludge to anaerobic digester » WJPPS Volume 4, issue 02 ;937-946, Research Article ISSN 2278-4357,2014

[2] Asa Davidsson and Jes la Cour Jansen, « Pre-tratment of wastewater sludge before anaerobic distion – Hygienisation, Ultrasonic treatment and Enzyme dosing » VATTEN 62 :335-340, Lund 2006

[3] Zhang Hanjie « SLUDGE TREATMENT TO INCREASE BIOGAS PRODUCTION » 2010

[4] Vilnius Gediminas Technical University, 2011] « EFFECT OF DISINTEGRATION PRETREATMENT OF SEWAGE SLUDGE FOR ENHANCED ANAEROBIC DIGESTION »

[5] Office fédéral de l'énergie Suisse « Comparaison des technologies de pré-traitement des boues d'épuration pour l'augmentation de la production de biogaz » 2007.
## Prétraitement des déchets agroalimentaires par ozonation et procédés thermiques avant valorisation anaérobie

Les caractéristiques très humides et fortement méthanogènes des déchets agroalimentaires font de leur valorisation par méthanisation une solution intéressante et pérenne, tant du point de vue environnemental (réduction des déchets et des émissions de GES) qu'économique (source d'énergie). Cependant, la cinétique relativement lente de ce procédé remet en question son efficacité. Afin de surmonter ce problème, de nombreux travaux ont été menés sur les prétraitements thermiques et chimiques des déchets avant de les introduire dans le digesteur. Nous traitons dans cette fiche de l'efficacité des prétraitements thermique et chimique par ozonation qui améliorent la transformation des composants lentement biodégradables et facilitent la solubilisation de la matière organique.

La France dispose d'un gisement de matière organique important : 15 millions de tonnes de déchets pour le secteur agroalimentaire, 50 millions de tonnes de déchets municipaux et environ 150 millions de tonnes de déjections animales. En 2017, le parc français compte 319 unités de méthanisation qui valorise le biogaz soit en valorisation thermique (chaudière), soit électrique (moteur de cogénération) soit par injection de biométhane. La méthanisation connaît un développement notable grâce aux encouragements du gouvernement français afin d'atteindre son objectif de production de 23 % d'énergies renouvelables dans sa consommation énergétique en 2020. Pour ceci, le tarif de rachat de l'électricité produite à partir de biogaz a été réévalué et l'injection du biogaz dans les réseaux de gaz naturel est désormais possible.

Toutefois, la cinétique des réactions d'hydrolyse mises en jeu dans la méthanisation est lente ce qui risque de renchérir le coût d'un tel investissement. D'où l'intérêt des prétraitements thermiques et chimiques pour améliorer l'efficacité de la digestion anaérobie. Par ailleurs, ces deux traitements permettent aussi la stérilisation des déchets et la destruction des germes pathogènes (la chaleur et l'ozone permettent la destruction d'un grand nombre de micropolluants) ce qui est en phase avec la réglementation concernant les déchets agroalimentaires.

<table><tr><td>Type de procédé</td><td>Thermo-chimique</td></tr><tr><td>Nature du polluant</td><td>Matière organique</td></tr><tr><td>Maturité du procédé (échelle TRL)</td><td>En développement (1-4)</td></tr><tr><td>Technologies ou solution de référence</td><td>Technologie de micro-ondes, générateur de rayonnement ultraviolet ou un ozoneur.</td></tr></table>
<figure><img src="image_49.png" /></figure>

# OZONATION / DECHETS AGROALIMENTAIRES

<figure><img src="image_50.png" /></figure>

## ETAPES DE TRAITEMENT

### Prétraitement thermique :

Les déchets agroalimentaires (type déchets de cuisine) sont introduits dans un récipient en verre d'1 litre qu'on place à l'intérieur d'une micro-onde. D'après [1], la durée du prétraitement thermique, la plus efficace (conduisant à un volume de biogaz produit maximal) est de 1h50.

### Prétraitement par ozonation :

Les déchets agroalimentaires sont mis dans un récipient équipé de tubes d'entrée et de sortie par où l'ozone injecté par un générateur UV est diffusé.

L'ozone est un oxydant très puissant, qui peut soit réagir directement avec le substrat organique ou se décomposer en radicaux avant même de réagir avec celui-ci. Cette décomposition de l'ozone résulte d'une réaction en chaîne initiée par le radical hydroxyle (°OH). Les radicaux hydroxyles issus de la décomposition sont très réactifs et peu sélectifs et réagissent avec la plupart des substrats organiques jusqu'à leur minéralisation complète en dioxyde de carbone et en eau.

La stabilité de l'ozone injecté dépend fortement du pH, de la lumière ultraviolette incidente, de la concentration en ozone et de la présence d'inhibiteurs ou d'initiateurs de radicaux libres dans le récipient. Le récipient est rincé avec du gaz de nitrogène après l'ozonation pour réduire le risque d'inhibition immédiate par l'ozone.

## AVANTAGE/INTERET

L'ozonation est un procédé intéressant dans la mesure où il n'augmente pas la concentration en sel dans le réacteur et n'engendre pas de résidus oxydants dans la matière organique suite à la dégradation de l'ozone. Le prétraitement thermique permet d'accélérer la cinétique des réactions mis en jeu par la méthanisation. D'après [1], le meilleur résultat a été obtenu par un prétraitement thermique à 80 °C pendant 1h50. Ce prétraitement a conduit à une augmentation de la production de biogaz de l'ordre de 52% par rapport à une matière première non prétraitée.

D'après les calculs du bilan énergétique de [1], le gain de production de biométhane pourrait couvrir les besoins en énergie du prétraitement thermique.

## INCONVENIENTS / LIMITES

Dans [1], le prétraitement avec une forte dose d'ozone (0,034-0,202 $gO_3/gTS$) a entraîné une diminution des sucres fermentescibles. Par conséquent, le prétraitement qualifié d'agressif s'est
# OZONATION / DECHETS AGROALIMENTAIRES

révélés inefficaces pour l'amélioration de la production de biogaz pour le traitement anaérobie. Le prétraitement par ozonation est jugé attrayant, au vu des résultats de [5] pour un substrat à fort contenu en composé organiques plus complexe et récalcitrant.

## REGLEMENTATION APPLICABLE

Le Règlement (CE) N°1069/2009 du Parlement européen et du Conseil du 21 octobre 2009 établissant des règles sanitaires applicables aux sous-produits animaux et produits dérivés non destinés à la consommation humaine et abrogeant le règlement (CE) n°1774/2002, impose la stérilisation/pasteurisation des déchets alimentaires avant et après la méthanisation.

Il préconise de les pasteuriser à une température supérieure à 70°C pendant au moins une heure ou bien à une température supérieure à 133°C pendant 20 à 30 min. Cependant, aucune réglementation ne porte sur le prétraitement des déchets de cuisine par ozonation.

## EXEMPLES D'INSTALLATIONS COMMERCIALES

Pas d'installations commerciales identifiées.

## POTENTIEL D'EMERGENCE

L'émergence de la solution de prétraitement de la matière organique par procédés thermique et chimique par ozonation nécessite plus de travaux de recherche afin d'améliorer notre compréhension des mécanismes physiques entrant en jeu lors de leur utilisation pour une meilleure maîtrise des doses d'ozone à injecter et des températures à choisir. Sinon, on risque d'arriver à l'effet inverse, une formation de composants complexes et moins biodégradables dans le substrat et une diminution considérable des sucres fermentescibles (Ariunbaatar et al. (2014)).

## CHAMP DE COMMENTAIRES

Les traitements thermiques sont l'un des plus faciles à mettre en œuvre et les plus étudiés. Des applications à échelle industrielle existent déjà [4]. En ce qui est du prétraitement par ozonation, il est souvent utilisé dans le traitement des boues des eaux usées à échelle réelle. Des travaux de recherche (à échelle de laboratoire) pour tester son efficacité dans le prétraitement de la matière organique existent aussi. FW. Ma et al. (2011) ont obtenu par exemple, une augmentation de 24% dans la quantité de biogaz produite suite au déploiement de prétraitements thermique à 120 °C et chimique par ozonation. D'autres, tel queLiu et al. (2012), ont noté une diminution de 7.9% de la production en biogaz suite à la combinaison de traitements thermique à 170 °C et chimique par ozonation.

## BIBLIOGRAPHIE

[1] Ariunbaatar, Javkhlan, et al. "Enhanced anaerobic digestion of food waste by thermal and ozonation pretreatment methods." Journal of environmental management 146 (2014) : 142-149.

[2] Ma, J., Duong, T.H., Smits, M., Vestraete, W., Carballa, M., 2011. Enhanced biomethanation of kitchen waste by different pretreatments. Bioresour. Technol.102.

[3] Liu, X., Wang, W., Gao, X., Zhou, Y., Shen, R., 2012. Effect of thermal pretreatment on the physical and chemical properties of municipal biomass waste. Waste Manag. 32 : 249-255.

[4] Carlsson et al., 2012; Carrere et al., 2010.

[5] Sonolysis and ozonation as pretreatment for anaerobic digestion of solid organic waste, 2012
# SAPONIFICATION / DECHETS D'ABATTOIR

## Prétraitement par saponification de déchets d'abattoir avant valorisation anaérobie

La méthanisation ou la digestion anaérobie des déchets graisseux provenant des industries agro-alimentaires, est une excellente alternative à la solution d'incinération. Cependant, elle est difficile à réaliser à cause de la faible solubilité des lipides animales qui sont moins denses que l'eau et lentement bio-dégradable ce qui induit une accumulation dans le système des acides gras à longue chaîne (LCFA) générés par l'hydrolyse des lipides. L'objectif du prétraitement thermochimique par saponification est donc d'améliorer la dégradation de ces déchets graisseux.

La France dispose d'un gisement de matière organique important : 15 millions de tonnes de déchets pour le secteur agroalimentaire, 50 millions de tonnes de déchets municipaux et environ 150 millions de tonnes de déjections animales. En 2007, la France compte 200 sites de méthanisation pour une production de biogaz estimée à 310 ktep, la moitié provenant des décharges, l'autre des stations d'épuration (site de l'IRSTEA). La méthanisation connaît un développement notable grâce aux encouragements du gouvernement français afin d'atteindre son objectif de production de 23 % d'énergies renouvelables dans sa consommation énergétique en 2020. Pour ceci, le tarif de rachat de l'électricité produite à partir de biogaz a été réévalué (20 €/kWh en 2011 contre 15 €/kWh en 2006) et l'injection du biogaz dans les réseaux de gaz naturel est désormais possible. De plus, la méthanisation permet d'obtenir, en plus du biogaz, des résidus solides et liquides riches appelés digestats qui peuvent être utilisés sous la forme d'un amendement organique ou d'un fertilisant. En ce qui concerne les déchets graisseux d'abattoir, leur méthanisation directe présente des complications. En effet, la digestion anaérobie passe par les quatre étapes suivantes :

* l'hydrolyse : le déchet solide est liquéfié, les macromolécules organiques sont décomposées en éléments plus simples tels que le glycérol et les acides gras à longue chaîne (LCFA).

* l'acidogénèse : les bactéries transforment les molécules simples en acides et alcools de faible poids moléculaire.

* l'acétogénèse : les produits non transformés lors de l'étape précédente subissent une transformation avant de pouvoir produire du méthane.

* la méthanogénèse : les bactéries méthanogènes réduisent les composés en méthane.

Les deux premières étapes sont les plus contraignantes vu la faible solubilité de la matière grasse et sa biodégradabilité très lente qui engendre l'accumulation des gras saturés dans le système. De plus, un autre phénomène peut se produire et nuire au bon déroulement de la méthanisation, il s'agit de l'inhibition par les LCFA de l'activité microbienne lors de la méthanogénèse.

Ainsi, pour assurer la conversion de ces déchets au méthane, un prétraitement s'avère nécessaire. Des recherches ont prouvé l'efficacité du procédé de saponification qui consiste à transformer les graisses en savons, pour améliorer par la suite, le rendement de la production de biogaz lors de la digestion anaérobie.

Le procédé de saponification a été expliqué, pour la première fois en 1823, par le chimiste français Michel-Eugène Chevreul, qui a démontré que les cors gras sont formés d'une combinaison entre le glycérol et des acides gras.

Le procédé de saponification transforme les graisses en savons sous l'action d'une base et de la température. Les savons sont des matières plus solubles que les graisses, ils entrent alors plus facilement en contact avec les microorganismes, augmentant leur potentiel de biodégradation.
# SAPONIFICATION / DECHETS D'ABATTOIR

<table><tr><td>Type de procédé</td><td>Thermochimique</td></tr><tr><td>Nature du polluant</td><td>Lipides graisseux, acides gras à longue chaîne</td></tr><tr><td>Maturité du procédé (échelle TRL)</td><td>Disponible (9) – traitement sur site possible</td></tr><tr><td>Technologies ou solution de référence</td><td>Utilisation d'une unité de pasteurisation pour transformer les déchets graisseux en savons en amont de l'unité biologique de méthanisation.</td></tr></table>

<figure><img src="image_51.png" /></figure>

## ETAPES DE TRAITEMENT

Les expériences sont conduites dans un réacteur anaérobie dont la cuve est agitée en continu maintenue en conditions mésophiles (35 °C). On inocule le réacteur avec une boue granulaire mésophile prélevée dans un réacteur UASB (digesteur anaérobie à flux ascendant) d'une usine de sucre (Marseille, France). Un prétraitement par saponification (T=60°C, t=30 min) est appliqué au substrat, dans le but d'améliorer la biodégradabilité des lipides. Ensuite, le substrat saponifié (savon) subit une digestion anaérobie.

## AVANTAGE/ INTERET

Le prétraitement par saponification va permettre d'améliorer la solubilité et l'homogénéité du produit en formant un d'acide gras (savon). D'après [3], le pouvoir méthanogène des graisses de flottation atteint souvent 750 $m^3CH_4/T$ de matières organiques. Le prétraitement permet de mieux homogénéiser et d'améliorer la cinétique de la réaction anaérobie.

## INCONVENIENTS / LIMITES

L'augmentation de production de biogaz et l'amélioration de cinétique de réaction dépend des conditions de saponification et des caractéristiques des intrants.

## REGLEMENTATION APPLICABLE

Règlement (CE) N°1069/2009 du Parlement européen et du Conseil du 21 octobre 2009 établissant des règles sanitaires applicables aux sous-produits animaux et produits dérivés non destinés à la consommation humaine et abrogeant le règlement (CE) n°1774/2002.

Règlement (UE) N°142/2011 de la Commission du 25 février 2011 portant application du règlement (CE) n°1069/2009 du Parlement européen et du Conseil établissant des règles sanitaires applicables aux sous-produits animaux et produits dérivés non destinés à la consommation humaine.

Arrêté du 8 décembre 2011 établissant des règles sanitaires applicables aux sous-produits animaux et produits dérivés en application du règlement (CE) n°1069/2009 et du règlement (UE) n°142/2011.
# SAPONIFICATION / DECHETS D'ABATTOIR

Ces règlements sont très rigoureux et stricts concernant les conditions de collecte, de transport, d'entreposage, de manipulation, de traitement et de transformation, d'utilisation et d'élimination de l'ensemble de ces matières tout au long de la chaîne alimentaire humaine et animale. Ils sont à l'origine de projets proposant des filières de valorisation des rejets d'abattoir alternatives à l'incinération mais qui restent toujours difficiles à mettre en place économiquement et techniquement notamment pour les petits producteurs.

## EXEMPLES D'INSTALLATIONS COMMERCIALES

L'entreprise SAPOVAL, a déjà installé ces premiers SAPO'FIX chez un agro-industriel (Barnier Olive producteur d'olives héraultais) afin de traiter ces déchets gras. L'entreprise annonce être en cours d'installation de son procédé à la station d'épuration de Graulhet (81).

## POTENTIEL D'EMERGENCE

La société française, SAPOVAL annonce des gains de l'ordre de 30 à 80€/t de déchet gras brut traité et des retours sur investissement inférieurs à 3 ans. Ces chiffres permettent d'entrevoir le potentiel d'émergence du prétraitement par saponification.

## CHAMP DE COMMENTAIRES

Il existe d'autres procédés pour contrôler l'adsorption des LCFA, entre autres on trouve l'utilisation d'adsorbants minéraux pour capturer les LCFA avant le processus de digestion anaérobie ou l'application séquentielle d'ultrasons de faible énergie afin de contrôler la cinétique d'adsorption-désorption. Ces deux méthodes donnent de bons résultats, toutefois, elles sont souvent écartées devant le procédé de saponification à cause de la méconnaissance de la proportion adsorbant inorganique/LCFA et de l'effet néfaste cumulatif que peut avoir le traitement par ultrasons sur la biomasse. D'après [1], l'augmentation de la cinétique de réaction aérobie, dépend fortement de la typologie des déchets traités. Dans leurs travaux, le prétraitement a permis, dans le cas du prétraitement de déchets de carcasse, d'améliorée la cinétique (production de biogaz augmentée de 7-9%, pour une même durée de traitement, de l'ordre de 15 jours).

Il existe une étude de faisabilité du procédé réalisée à l'INRA de Narbonne. Le dispositif comprend des réacteurs à l'échelle de laboratoire, atteignant une efficacité de transformation des matières organiques supérieure à 90%. La comparaison de cette configuration avec d'autres systèmes sans l'étape de saponification a été réalisée. Toutefois, il est encore nécessaire de poursuivre l'étude à l'échelle du laboratoire avant de passer à l'échelle réelle. Une étude économique de cette solution est aussi requise.

## BIBLIOGRAPHIE

[1] Battimelli, Audrey, Hélène Carrère, and Jean-Philippe Delgenès. "Saponification of fatty slaughterhouse wastes for enhancing anaerobic biodegradability." *Bioresource technology* 100.15 (2009): 3695-3700.

[2] Affes Salah, Rim. "Study of methods for the improvement of the anaerobic digestion of lipids and long chain fatty acids." (2013).

[3] sapoval.fr/saponifier-avant-de-methaniser

[4] http://www.inra.fr/Entreprises-Monde-agricole/Resultats-innovation-transfert/Toutes-les-actualites/Dechets-d-abattoirs-transformer-les-graisses-en-savons-afin-d-ameliorer-la-production-de-biogaz
# REACTIF DE DESULFURATION / DECHETS ORGANIQUES SOUFRES

## Réactif de désulfuration en amont du digesteur

L'objectif du prétraitement est l'abattement du sulfure d'hydrogène contenu dans les déchets organiques par précipitation à l'hydroxyde de fer en amont du digesteur de méthanisation.

Le traitement des déchets organiques par méthanisation est une voie répandue. Le traitement par méthanisation engendre, lors du séjour des intrants dans le digesteur, une production de sulfure d'hydrogène (20 à 5000 mg/m^3).

Le sulfure d'hydrogène, à l'odeur caractéristique d'œuf pourri, est un gaz mortel. Ce gaz expose les opérateurs à des risques de toxicité aiguë, lorsqu'il est atteint des concentrations dans l'air de l'ordre de 500 ppm. De plus le sulfure d'hydrogène endommage les capteurs de type catalytique (souvent utilisés pour la détection de CH4).

Le biogaz produit avant épuration contient entre 0.005 et 2 % de H2S (sulfure d'hydrogène). Les risques se situent au niveau de la préfosse de stockage des substrats (émission de H2S en cas de mélange non contrôlé de certaines matières), du local technique et des canalisations. Cependant, l'H2S étant corrosif pour les moteurs, le biogaz doit faire l'objet d'une épuration qui permet de réduire la teneur en H2S de 90 à 99 %. La réglementation prévoit aussi des valeurs limites pour le H2S dans le biogaz en sortie d'installation, et des dispositifs de mesure de la quantité de polluants dans le gaz sont également installé.

L'origine du sulfure d'hydrogène, s'explique par la présence simultanée de sulfate et de bactéries sulfato-réductrices. Ces dernières travaillent en compétition avec les bactéries méthanogènes.

Le présent prétraitement permet l'introduction d'une poudre micronisée à base d'oxyde de fer, dans la fosse préfosse de stockage des déchets. Le dosage de ce réactif, en milieu anaérobie, permet aux molécules de fer de former des complexes avec le soufre selon les équations suivantes :

$$ \text{Réduction du Fer(III)hydroxyde : } 2 \text{ Fe(OH)3} + \text{H2S} \text{ 2 Fe(OH)2} + \text{S} + 2 \text{H2O} $$

$$ \text{Précipitation du soufre : } \text{Fe(OH)2} + \text{H2S FeS} + 2 \text{H2O} $$

<table><tr><td>Type de procédé</td><td>Chimique</td></tr><tr><td>Nature du polluant</td><td>Composés soufrés des déchets organiques (H2S)</td></tr><tr><td>Maturité du procédé (échelle TRL)</td><td>9 (Disponible) -traitement sur site</td></tr><tr><td>Technologies ou solution de référence</td><td>Désulfuration par injection d'air au sein du digesteur, ajout de chlorure ferrique.</td></tr></table>

## SCHEMA BLOC DU PROCESS

<figure><img src="image_52.png" /></figure>

Flux entrant

Déchets organiques soufrés

Flux sortant

Déchets organiques « dépollué »
# REACTIF DE DESULFURATION / DECHETS ORGANIQUES SOUFRES

## ETAPES DE TRAITEMENT

Le produit de réactif de désulfuration à base d'hydroxyde de fer est introduit directement dans la fosse amont du digesteur (fosse d'homogénéisation), cette fosse est brassée afin de permettre la diffusion du produit.

Le dosage du produit est fonction de la quantité d'H2S mesurer dans la fosse d'homogénéisation. Cela dépend notamment de la nature des intrants mais le ratio annoncé par le fabriquant (OVIVE) est de l'ordre de 5,5 g Fe(OH)2/g H2S à abattre (ce ratio est à ajuster en fonction du mode de traitement). Le mélange est brassé, ce qui permet la diffusion du produit dans les déchets organiques. L'hydroxyde de fer va réagir et se complexer avec les molécules de soufre afin de produire du sulfure de fer (non nocif) qui se retrouve dans le digestat (ce qui créer une augmentation de la concentration de fer, qui n'engendre pas de problème même dans le cas d'un épandage direct car le seuil de tolérance est important).

## AVANTAGES / INTERETS

L'avantage face à la technique de l'introduction d'oxygène dans le réacteur, est que ce prétraitement ne conduit pas à une dilution du biogaz.

Par rapport à l'utilisation d'un réactif à base de chlorure ferrique, l'hydroxyde de fer n'engendre pas d'acidification du milieu réactionnel et ne produit pas de chlorure. De plus, la manipulation et le stockage de l'hydroxyde de fer est plus simple que le chlorure ferrique.

## INCONVENIENTS / LIMITES

Certains retours d'expériences précisent qu'un apport trop important en hydroxyde de fer va inhiber l'activité bactérienne (d'où l'importance du dosage). Formation d'un sulfure de fer non soluble dans le digestat du méthaniseur.

## REGLEMENTATION APPLICABLE

Pas de norme limitant la quantité d'H2S en sortie d'unité de production de biogaz. Il existe cependant en fonction du type de valorisation, certaines préconisations :

Pour l'injection du biogaz dans le réseau : Inférieure à 5 mgS/m³(n)

Pour la valorisation dans un moteur : chaque constructeur préconise une quantité maximale d'H2S à ne pas dépasser (200 – 250 ppmv)

## EXEMPLES D'INSTALLATIONS COMMERCIALES

Ce produit est d'ores et déjà utilisé dans plusieurs unités de méthanisation :

* SYMEVAD - Henin Beaumont (62) :
  Débit de traitement : 5 kg/h en batch
  [H2S] entrée : **4 500 ppm** [H2S] sortie : **40 ppm**

* BIONERVAL - Etampes (91) :
  [H2S] entrant : **1 000 ppm** [H2S] sortie : **300 ppm**

* URBASYS - Varennes Jarcy (91) :
  [H2S] entrant : **Variable** [H2S] sortie : **300 ppm**

## POTENTIEL D'EMERGENCE

Produit commercialement disponible à ce jour. Simple d'utilisation et économiquement viable.
# REACTIF DE DESULFURATION / DECHETS ORGANIQUES SOUFRES

## CHAMP DE COMMENTAIRES

Le fabricant OVIVE a développé 3 types de réactifs de désulfuration dont il précise l'utilisation en amont du réacteur de méthanisation (introduction dans la fosse d'homogénéisation). Ces trois réactifs, sous forme de poudre de différentes granulométries, ont des temps de réaction différents, selon le temps de rétention de la matière dans le digesteur (de 1 à 60 jours).

Le tarif annoncé par le fabricant varie selon le type de réactif : de 0,76 – 0,9 €/kg.

## BIBLIOGRAPHIE

http://www.ovive.fr/process-produits/traitement-du-biogaz/abattement-a-la-source-dh2s-ovive-hf/
FICHES PROCÉDÉ

<table><tr><td>1- Lavage et hydrocyclonage</td><td>110</td></tr><tr><td>2- Nettoyage cryogénique</td><td>112</td></tr><tr><td>3- Extraction des polluants par fluide supercritique</td><td>114</td></tr></table>
# LAVAGE ET HYDROCYCLONAGE

L'objectif du procédé de traitement est de dépolluer un matériau par l'action combinée d'un lavage et d'une séparation par hydrocyclonage successif.

Le procédé repose sur des étapes successives d'hydrocyclonage avec séparation des différentes fractions granulométriques du matériau. Le lavage par double hydrocyclonage permet l'élimination des fines où sont concentrés naturellement les polluants présents dans le matériau.

Un traitement par déshydratation des eaux chargées en fines de granulométrie inférieure aux différents seuils de coupure des hydrocyclones, permet de concentrer les polluants dans ces fines et de traiter les eaux de lavage.

Le traitement est réalisé sur site et les matériaux issus du traitement sont ensuite valorisables directement sur site.

<table><tr><td>Type de procédé</td><td>Physique</td></tr><tr><td>Nature du polluant</td><td>HCT, PCB, HAP, Métaux, Fraction Soluble globale, COT</td></tr><tr><td>Maturité du procédé (échelle TRL)</td><td>Disponible (TRL9)- traitement sur site</td></tr><tr><td>Technologies ou solution de référence</td><td>Lavage seul ou criblage seul</td></tr></table>

## SCHEMA BLOC DU PROCESS

<figure><img src="image_53.png" /></figure>

<table><thead><tr><th>Flux entrant</th><th>Flux sortant</th></tr></thead><tbody><tr><td>Matériaux pollués (sols, sédiments, déchets)</td><td>Matériaux dépollués<br>Polluants concentrés dans les particules fines et/ou dans les eaux de lavage<br>Résidu de traitement de l'eau</td></tr></tbody></table>

## ETAPES DE TRAITEMENT

Apport d'eau au matériau à traiter (75 à 80 %)

Lavage, criblage, essorage et récupération des matériaux lavés avec une taille de particules supérieure à 5mm

Double hydrocyclonage des particules de dimension inférieure à 5mm, récupération des sables lavés de dimension 40 µm à 5mm.

Dessiltage des particules inférieures à 40 µm, récupération des sablons lavés de 10 µm à 40µm

Déshydratation des boues obtenues, concentration des polluants dans les particules fines (inférieurs à 10 µm)
# LAVAGE ET HYDROCYCLONAGE

## AVANTAGE/ INTERET

Traitement du matériau sur site

Réutilisation du matériau dépollué sur site possible

Diminution de la quantité de déchets à stocker en décharge (pollution concentrée dans les particules fines)

Réutilisation de l'eau de lavage en tête du procédé pour en diminuer la consommation

Possibilité de rejet de l'eau de lavage dans le milieu naturel

## DOMAINES D'APPLICATION

Le procédé a prouvé son efficacité dans les applications suivantes :

* Traitement de balayures de voirie

* Traitement des boues d'un aérateur de STEP

* Dépollution d'une aire d'épandage de STEP

* Traitement de sédiments de dragage de barrage

* Traitement de sols pollués aux hydrocarbures

* Traitement de sables de butte de tir pollués aux métaux

* Traitement de sédiments d'estuaire

## EXEMPLES D'INSTALLATIONS COMMERCIALES

La société TPMG (13330, Pelissanne) possède deux chaines de traitement par double hydrocyclonage de capacités 15T/H et 60T/H.

## POTENTIEL D'EMERGENCE

Le procédé est utilisable lorsque le polluant est soluble dans l'eau ou lorsqu'il est majoritairement fixé dans les particules fines.

L'utilisation du procédé sur des granulats de démolition est envisageable, après un éventuel concassage, pour en extraire les polluants.

## CHAMP DE COMMENTAIRES

Répartition des polluants dans les différentes fractions granulométriques obtenues pour différentes applications :

<table><thead><tr><td>POLLUANTS</td><td>supérieur 5mm</td><td>5mm à 40µm</td><td>40µm à 10µm</td><td>10µm à 0µm</td></tr></thead><tbody><tr><td>HCT</td><td>≤ 2%</td><td>≤ 2%</td><td>≤ 5%</td><td>≥ 91%</td></tr><tr><td>PCB</td><td>≤ 2%</td><td>≤ 2%</td><td>≤ 2%</td><td>≥ 94%</td></tr><tr><td>HAP</td><td>≤ 2%</td><td>≤ 4%</td><td>≤ 11%</td><td>≥ 83%</td></tr><tr><td>Métaux sur Brut</td><td>≤ 3%</td><td>≤ 5%</td><td>≤ 13%</td><td>≥ 79%</td></tr><tr><td>Métaux sur Lixiviat</td><td>≤ 2%</td><td>≤ 10%</td><td>≤ 20%</td><td>≥ 68%</td></tr><tr><td>FS</td><td>≤ 2%</td><td>≤ 5%</td><td>≤ 10%</td><td>≥ 83%</td></tr><tr><td>COT</td><td>≤ 2%</td><td>≤ 2%</td><td>≤ 2%</td><td>≥ 94%</td></tr></tbody></table>

## BIBLIOGRAPHIE

Conception/Réalisation et mise en œuvre de Process de traitement et valorisation des sols et des sédiments par lavage », Patrick Peytavin, société TPMG
http://www.tpmgvalo.fr/
# NETTOYAGE CRYOGENIQUE

**OBJECTIF** : L'objectif du traitement est de décaper un matériau revêtu.

Le nettoyage cryogénique consiste à projeter à grande vitesse à l'aide d'air comprimé des pellets de glace carbonique formée en comprimant du CO₂ (à -78 °C) sur les supports à nettoyer.

Ce procédé, sans impact sur l'environnement, est une alternative aux équipements de nettoyage conventionnels qui utilisent de l'eau, du sable, des solvants ou du bicarbonate.

Il permet d'éliminer par exemple le revêtement de plomb apporté par des peintures anciennes et qui rend les matériaux impropres à la valorisation.

<table><tr><td>Type de procédé</td><td>Physique</td></tr><tr><td>Nature du polluant</td><td>Revêtement (peintures, bitumes...)</td></tr><tr><td>Maturité du procédé (échelle TRL)</td><td>Disponible (TRL9)- traitement sur site</td></tr><tr><td>Technologies ou solution de référence</td><td>Décapage avec sable/ solvant/eau sous haute pression</td></tr></table>

## SCHEMA BLOC DU PROCESS

<figure><img src="image_54.png" /></figure>

Source : http://www.addic.eu/

<table><tr><td>Flux entrant</td><td>Flux sortant</td></tr><tr><td>Surface avec revêtement</td><td>Surface décapée, dépôt de résidu</td></tr></table>

## ETAPES DE TRAITEMENT

- Génération d'une glace sèche par compression du CO₂

- Projection sur l'objet à traiter

- Microexplosion au contact de la surface du matériau qui produit de la chaleur et retransformation du CO₂ en gaz

- Apparition de microfissures sous le contaminant sous l'effet du choc thermique

- Infiltration du CO₂ gazeux sous le contaminant

- Décollage du contaminant
# NETTOYAGE CRYOGENIQUE

## AVANTAGE/ INTERET

- Nettoyage sans résidus secondaires (autre que le contaminant)

- Nettoyage à sec

- Pas de solvants (sécurité de l'opérateur)

- Plus rapide que manuellement

- Limitation du volume de déchets produits par rapport au sablage : technique de choix dans les domaines où il est essentiel de limiter le volume de déchet produit (nucléaire par exemple)

- Pas d'endommagement du support

## INCONVENIENT/ LIMITATION

Il est primordial de considérer la dureté du produit de base ainsi que la dureté du contaminant lui-même afin de bien ajuster l'équipement et de ne pas endommager le produit original, tout en atteignant des résultats optimaux.

## DOMAINES D'APPLICATION

- Le nettoyage cryogénique (CO2+additif) permet de décaper la rouille, les peintures, les façades, les bitumes

- Cette technique est idéale pour le bois, la pierre, l'acier, l'aluminium, le marbre, le fer, l'inox, le béton, le polyester et sur bien d'autres surfaces.

- Il peut également être utilisé sur des équipements électriques.

## EXEMPLES D'INSTALLATIONS COMMERCIALES

Des dispositifs de nettoyage par cryogénie sont commercialisés par de nombreuses entreprises, parmi lesquelles : Sieberath International Consulting (Luxembourg), Messer (France), Decap'Oise, centre de décapage écologique (France), Kärcher, Cryoblaster, Cryonomic (Belgique)

Différents équipements compacts et mobiles sont proposés en fonction de l'application.

## POTENTIEL D'EMERGENCE

Ce procédé « à sec » est très répandu dans l'industrie (entretien général de machines et chaînes de production, automobile et aéronautique, plasturgie et fonderie, industrie agroalimentaire ...) pour des opérations de nettoyage.

Un intérêt majeur en tant que technique de prétraitements, sur des chantiers de démolition par exemple, résiderait dans le fait qu'il n'utilise ni eau ni solvant, ce qui éviterait le transfert de la pollution vers un effluent à traiter ultérieurement. Les déchets seraient réduits et plus facile à récupérer.

## CHAMP DE COMMENTAIRES

Cette technique est particulièrement mise en avant par le groupe ORTEC (salon Environord 2015 et POLLUTEC 2016) pour des applications de nettoyage industriel.

## BIBLIOGRAPHIE

* http://www.decapoise.com/Nettoyage-cryogenique.html

* http://www.addic.eu
# EXTRACTION DE POLLUANTS PAR FLUIDE SUPERCRITIQUE

**OBJECTIFS** : L'extraction par fluide supercritique est une alternative à l'extraction par solvants organiques.

Les procédés mettant en œuvre les fluides supercritiques consistent à utiliser certains composés (principalement le CO₂ ou l'eau) dans des conditions de température et de pression au-delà de leur point critique. Ces fluides sont d'excellents solvants dans ces conditions dites « supercritiques ». Le CO₂ est intéressant car ses coordonnées supercritiques (Tc=31 °C et Pc = 74 bar) permettent son emploi dans des conditions de température voisine à celles de la température ambiante, et de pression acceptable.

<table><tr><td>Type de procédé</td><td>Physicochimique</td></tr><tr><td>Nature du polluant</td><td>Polluants organiques et inorganiques (surfactants)</td></tr><tr><td>Maturité du procédé (échelle TRL)</td><td>Emergent (4 à 9 selon les applications)</td></tr><tr><td>Technologies ou solution de référence</td><td>Extraction par solvant organique chloré ou fluoré</td></tr></table>

## SCHEMA BLOC DU PROCESS

<figure><img src="image_55.png" /></figure>

Source : http://www.separex.fr/

Flux entrant
Matériau pollué

Flux sortant
Matériau, polluant(s) extrait(s)

## ETAPES DE TRAITEMENT

Introduction de la matière à traiter dans un ou plusieurs autoclaves à haute pression

Introduction du CO₂ dans les autoclaves, éventuellement d'un co-solvant afin d'extraire un polluant polaire

Séparation du matériau et du polluant dans des séparateurs
# EXTRACTION DE POLLUANTS PAR FLUIDE SUPERCRITIQUE

## AVANTAGE/INTERET

- Impact environnemental limité comparé aux solvants organiques fluorés ou chlorés

- Rendement d'extraction important

- Procédé opérant à faible température compatible avec les composés thermosensibles

- Coût attractif (abondance du CO₂, indépendance vis à vis du pétrole)

## INCONVENIENT/LIMITE

- Coût d'investissement important.

- Une mise au point expérimentale est nécessaire pour chaque application.

## DOMAINES D'APPLICATION

- Extraction de polluants dans les plastiques (phtalates, retardateurs de flamme bromés³ ...)

- Extraction de pesticides dans les produits agricoles

- Valorisation de copeaux de bois

- Sols pollués

## EXEMPLES D'INSTALLATIONS COMMERCIALES

Les sociétés SEPAREX (54250, France) et Top Industrie (77000, France) commercialisent et développent des systèmes d'extraction par fluide supercritique de l'échelle laboratoire à l'échelle industrielle. De nombreuses installations industrielles sont présentes en Europe notamment en Allemagne (Uhde High Pressure Technologies), Autriche, Espagne.

## POTENTIEL D'EMERGENCE

L'extraction par fluide supercritique est maintenant largement utilisée pour l'extraction des produits naturels, dans l'industrie agroalimentaire, pharmaceutique ou textile.

Des études ont montré que le CO₂ supercritique peut être utilisé pour le nettoyage des plastiques souillés en vue d'en retirer les impuretés et polluants (solvants, additifs, monomères résiduels...).

Des applications se développent dans le domaine des déchets, notamment pour la destruction des déchets dangereux (PCB, déchets radioactifs) par oxydation hydrothermale.

Le coût d'investissement est important mais le retour sur investissement est rapide et les coûts opératoires sont compétitifs.

## CHAMP DE COMMENTAIRES

L'IFS (Innovation Fluides Supercritiques) rassemble les acteurs français de la recherche, de l'industrie et de la formation pour le développement des technologies utilisant des fluides supercritiques et subcritiques. Le laboratoire de l'IFS à Valence propose un accompagnement des entreprises dans leurs projets de développement des procédés en phase supercritique.

## BIBLIOGRAPHIE

* Extraction de polluants dans les plastiques par les fluides supercritiques, Karima Benaissi, IFS, Jeudi de Team 2, mai 2014.

http://www.separex.fr/

* Degradation of brominated flame retardant in computer housing plastic by supercritical fluids, Y. Wang, F-S. Zhang, Journal of Hazardous Materials, Vol 205-206, p156.

http://www.portail-fluides-supercritiques.com
FICHES GÉNÉRIQUES

1- Extraction des métaux lourds 117

2- Hygiénisation 132

3- Tri optique des déchets 139

4- Séchage, extraction d'eau 147
EXTRACTION DES METAUX LOURDS

Cette fiche transversale présente différentes technologies permettant de réaliser l'extraction de métaux lourds. Elle en présente les fondamentaux scientifiques, l'état d'avancement et les perspectives d'émergence. Une partie est développée autour des techniques de solubilisation des métaux lourds.

PROBLEMATIQUES

Les métaux lourds sont des éléments ayant des poids atomiques compris entre 63,5 et 200,6 et une densité supérieure à 5,0.

Avec le développement rapide d'industries comme les métallurgies, les mines, les industries d'engrais, les tanneries, les papeteries, et les industries chimiques de batteries et de pesticides, les eaux usées industrielles sont de plus en plus chargées en métaux lourds et nécessitent des traitements séparés avant toute possibilité de valorisation ou de recyclage.

Contrairement aux contaminants organiques, les métaux lourds ne sont pas biodégradables et ont tendance à s'accumuler dans les organismes vivants et de nombreux ions de métaux lourds sont connus pour être toxiques ou cancérogènes.

Les métaux lourds toxiques particulièrement préoccupants dans le traitement des eaux usées industrielles et les déchets solides sont le zinc, le cuivre, le nickel, le mercure, le cadmium, le plomb, le chrome, l'antimoine, le molybdène, l'arsenic et le baryum.

Le zinc (Zn) est un oligo-élément essentiel pour la santé humaine. Il est important pour les fonctions physiologiques des tissus vivants et réglemente de nombreux processus biochimiques.

Cependant, trop de zinc peut causer des problèmes de santé éminents, tels que crampes d'estomac, irritations de la peau, vomissements, nausées et anémie.

Le cuivre (Cu) fait un travail essentiel dans le métabolisme animal. Mais l'ingestion excessive de cuivre entraîne de graves préoccupations toxicologiques, comme des vomissements, des crampes, des convulsions ou même la mort.

Le nickel (Ni), au-delà du niveau critique peut entraîner de graves problèmes pulmonaires et rénaux, en plus de la détresse gastro-intestinale, de la fibrose pulmonaire et de la dermatite cutanée. Le nickel est cancérogène pour l'homme.

Le mercure (Hg) est une neurotoxine qui peut causer des dommages au système nerveux central. Des concentrations élevées de mercure entraînent une altération de la fonction pulmonaire et rénale, une douleur thoracique et une dyspnée. L'exemple classique de l'empoisonnement au mercure est Minamata Bay (Japon).

Le cadmium (Cd) a été classé par l'Environmental Protection Agency des États-Unis comme un cancérogène humain probable. Le cadmium expose la santé humaine à de graves risques. L'exposition chronique au cadmium entraîne une dysfonction rénale et des niveaux élevés d'exposition entraîneront la mort.

Le plomb (Pb) peut causer des dommages au système nerveux central. Le plomb peut également endommager les reins, le foie et le système reproducteur, les processus cellulaires de base et les fonctions cérébrales. Les symptômes toxiques sont l'anémie, l'insomnie, les maux de tête, les étourdissements, l'irritabilité, la faiblesse des muscles, l'hallucination et les dommages rénaux.
EXTRACTION DES METAUX LOURDS

Le chrome (Cr) sort dans le milieu aquatique principalement dans deux états : Cr (III) et Cr (VI). En général, Cr (VI) est plus toxique que Cr (III). Cr (VI) affecte la physiologie humaine, s'accumule dans la chaîne alimentaire et provoque des problèmes de santé graves allant de simple irritation de la peau au carcinome pulmonaire.

L'antimoine (Sb) est utilisé dans la fabrication d'alliages avec le plomb, l'étain et le cuivre (il augmente la dureté du plomb). Il est également employé dans la fabrication des plaques de plomb des batteries, des plombs de chasse, des semi-conducteurs, des piles thermo-électriques, pour le traitement de surface des métaux et pour le noircissement du fer. Selon les concentrations, son exposition peut provoquer des maladies des poumons, des problèmes aux cœur, des diarrhées, des vomissements et des ulcères d'estomac.

Le molybdène (Mo) est utilisé dans la fabrication d'alliages, il permet notamment un durcissement de l'acier en améliorant sa résistance et son ouvrabilité. De plus, les oxydes de molybdène sont utilisés comme pigments dans les peintures, encres et plastiques. Le molybdène est aussi un élément nécessaire à pratiquement tous les organismes où on le retrouve dans une cinquantaine de métalloenzymes, intervenant dans le processus de conversion du diazote atmosphérique en ion ammonium assimilable par les plantes.

L'arsenic (As) est naturellement présent dans la partie superficielle de l'écorce terrestre à une concentration moyenne de l'ordre de 2 mg/kg. Les émissions sont dues à l'utilisation de combustibles minéraux solides, à la combustion du fioul lourd, à la production de verre et certaines industries telle que la métallurgie. Chez l'homme l'exposition par inhalation engendre 'apparition de lésions cutanées et des troubles digestifs, le développement de cancer des voies respiratoires, ainsi qu'une augmentation du risque de mortalité par accident cardiovasculaire.

Le baryum (Ba) est un métal alcalino-terreux, il est utilisé dans de nombreux procédés de fabrication notamment pour la fabrication de : tubes cathodiques, papier photographique, du verre, certaines boues de forage. L'effet sur la santé humaine dépend de l'exposition et du type d'absorption, des ingestions de sels de baryum ont conduit à de nombreux décès, sont inhalation par voies respiratoire conduit dans certain cas à une contraction des muscles et un arrêt respiratoire.

LES TECHNIQUES DE SOLUBILISATION

La fiche ci-présente, relate des technologies de traitement des métaux lourds contaminants une phase liquide/aqueuse. Afin de répondre à la problématique du traitement des métaux lourds contenus dans les déchets solides, il a été demandé d'introduire différents procédés de solubilisation des métaux lourds (afin de réaliser un transfert de la charge polluante, de la phase solide vers une phase aqueuse ou liquide).

Le traitement des métaux lourds dans des phases liquides ou aqueuses a été plus longuement étudiés car elle est utilisée dans les industries d'extraction des minerais (technique de séparation permettant d'extraire les éléments inclus dans un minerais afin d'augmenter sa teneur en éliminant la plus grande partie possible de la gangue).

Il existe actuellement diverses technologies permettant l'extraction des métaux d'une matrice solide. La majorité de ces technologies utilisent les principes de la pyrométallurgie et de l'hydrométallurgie.
# EXTRACTION DES METAUX LOURDS

La pyrométallurgie est un procédé thermochimique utilisés dans la récupération des métaux constituant les pilles. Il comporte 3 étapes principales : le traitement thermique, permettant la fusion des métaux, une réaction chimique (type oxydation) permettant la séparation et une étape d'affinage. Les principaux métaux traités par pyrométallurgie sont le cuivre, le nickel, le zinc, le fer, le manganèse.

L'hydrométallurgie est un procédé qui repose sur la chimie des solutions et peut être divisée en trois opérations : la lixiviation (ou dissolution des métaux), la purification (séparation des différents métaux) et l'électrolyse (récupération du métal rechercher sous forme métallique).

L'opération de lixiviation exercé en hydrométallurgie peut être réalisée par l'intermédiaire d'un acide (type acide sulfurique) ou d'un oxydant (type chlore). On distingue différentes techniques de purification (extraction liquide-liquide, par un solvant, cémentation, précipitation...).

Les différents métaux traités par hydrométallurgie sont le zinc, le nickel, le cuivre, le cobalt, l'uranium, le chrome, le manganèse, le lithium....

Les procédés d'hydrométallurgies permettent la récupération des métaux à des degrés de pureté plus important que les procédés de pyrométallurgie, de plus ils sont moins consommateurs d'énergie (pyrométallurgie étant basé sur des procédés de traitement thermique). La pyrométallurgie est une technologie qui produit de grande quantité d'acide sulfurique, l'hydrométallurgie au contraire est consommateur de cet acide.

## Exemple de l'application des procédés de solubilisation :

Exemple du procédé d'hydrométallurgie REZEDA développé par un groupement de société (RVX, USINO, Umicore, BRGM) appliqué à la valorisation matière de déchets industriels ayant une teneur supérieure à 15% de zinc (type poussière d'aciéries électriques, boues d'hydroxyde métalliques). La technique peut se décrire par : une première étape de lixiviation dans une solution sodique (300 g/l) à une température supérieure à 90°C, permettant la production d'une solution riche en zinc et d'un résidu insoluble riche en fer à recycler au four électrique, s'en suit la purification de la solution sodique par cémentation à la poudre de zinc permettant de concentrer les métaux lourds (plomb, cadmium...) dans un résidu solide valorisé par l'industrie du plomb, ensuite l'étape d'électrolyse permet de purifié la solution et d'en extraire une poudre de zinc (pureté > 97%, granulométrie 2,7 µm..). Cette poudre offre des applications directes pour les peintures anticorrosion, en chimie comme réactif ou encore en cémentation pour éliminer certains métaux.

On peut citer aussi l'application au traitement des REFIOM et le procédé développé par la société française Sagace. Ce procédé réalise un traitement hydrothermique (avec une solution de carbonate de sodium ($Na_2CO_3$), qui va permettre la séparation de 3 fractions. La première, traitée par neutralisation et précipitation à l'acide chlorydrique (HCL), permet la production de chlorure de calcium, et après séchage, une fraction de gypse sous forme de poudre valorisable. Une deuxième fraction, traité par neutralisation (à l'aide du $CO_2$ des fumées d'UIOM) et lavage successif permettant de produire des REFIOM traités valorisables. La troisième fraction est une boue de déchets ultimes (<3% du volume initiale de REFIOM traité).

## PRETRAITEMENTS PAR PRECIPATION CHIMIQUE

La précipitation chimique est efficace et est de loin le procédé le plus largement utilisé dans l'industrie, car elle est relativement simple et peu coûteuse à opérer. Dans les procédés de précipitation, les produits chimiques réagissent avec les ions de métaux lourds pour former des récipients insolubles. Les précipités formateurs peuvent être séparés de l'eau par sédimentation ou
# EXTRACTION DES METAUX LOURDS

filtration. Les procédés classiques de précipitation chimique comprennent la précipitation par l'hydroxyde et la précipitation au sulfure.

## 1. Précipitation d'hydroxyde

**Type de procédé** : chimique

**Maturité (échelle TRL)** : Disponible (9)

### a. Descriptif du prétraitement :

La technique de précipitation chimique la plus largement utilisée est la précipitation de l'hydroxyde due à sa relative simplicité, son faible coût et sa facilité de contrôle du pH. Les solubilités des différents hydroxydes métalliques sont minimisées dans la plage de pH de 8,0 à 11,0.

Les hydroxydes métalliques peuvent être éliminés par flocculation et sédimentation. Une variété d'hydroxydes a été utilisée pour précipiter les métaux à partir de l'eau salée, en se basant sur le faible coût et la facilité de manipulation, la chaux est le choix préféré de la base utilisée dans la précipitation de l'hydroxyde dans les environnements industriels.

Le Cr (VI) est converti en Cr (III) en utilisant du sulfate ferreux. La précipitation maximale de Cr (III) se produit à pH 8,7 avec l'addition de $Ca(OH)_2$ et la concentration de chromate est réduite de 30 mg / L à 0,01 mg / L.

Le complexe cuivre - ammoniac est réduit par aération et le pH optimal pour la précipitation maximale du cuivre était d'environ 12,0 pour $Ca(OH)_2$ et $NaOH$ et la concentration de cuivre est réduite de 48,51 mg / L à 0,694 mg / L.

Le traitement à la carbonate de chaux volatile augmente la taille des particules du précipité et améliore de manière significative l'efficacité de l'élimination des métaux lourds. Les concentrations de chrome, de cuivre, de plomb et de zinc dans les effluents peuvent être réduites de la concentration initiale de 100,0 mg / L à 0,08, 0,14, 0,03 et 0,45 mg / L, respectivement. Dans le procédé de précipitation par l'hydroxyde, l'addition de coagulants tels que l'alun, les sels de fer et les polymères organiques peut améliorer l'élimination des métaux lourds des eaux usées.

<figure><img src="image_56.png" /><figcaption>### SCHEMA PROCEDE</figcaption></figure>

### b. Potentiel d'émergence :

Bien que largement utilisé, la précipitation de l'hydroxyde a également certaines limites. Tout d'abord, la précipitation par hydroxyde génère de grands volumes de boues de faible densité, qui peuvent présenter des problèmes de déshydratation et d'élimination.

Deuxièmement, certains hydroxydes métalliques sont amphotères, et les métaux mélangés créent un problème en utilisant la précipitation d'hydroxyde puisque le pH idéal pour un métal peut remettre un autre métal en solution. Troisièmement, lorsque des agents complexants sont dans les eaux usées, ils inhiberont la précipitation de l'hydroxyde métallique.

## 2. Précipitation de sulfures

**Type de procédé** : chimique

**Maturité (échelle TRL)** : Disponible (9)
# EXTRACTION DES METAUX LOURDS

## a. Descriptif du prétraitement :

La précipitation de sulfure est également un procédé efficace pour le traitement d'ions de métaux lourds toxiques. L'un des principaux avantages de l'utilisation de sulfures est que les solubilités des précipités de sulfures métalliques sont nettement inférieures aux précipités d'hydroxyde et les précipités de sulfure ne sont pas amphotères.

Ainsi, le procédé de précipitation au sulfure peut obtenir un haut degré d'élimination des métaux sur une large plage de pH par rapport à la précipitation d'hydroxyde. Les boues de sulfures métalliques présentent également de meilleures caractéristiques d'épaississement et de déshydratation que les boues d'hydroxyde de métal correspondantes.

Le mécanisme régissant ce procédé d'élimination des métaux est une précipitation chimique à faible pH (<3) due à la génération d'H₂S. Récemment, un nouveau procédé de précipitation des sulfures a été mis au point à partir de bactéries sulfatées (SRB) et permet d'oxyder des composés organiques simples dans des conditions anaérobies et transformer les sulfates en sulfure d'hydrogène.

## b. Potentiel d'émergence :

Il a été constaté que le réacteur a une capacité considérable de réduction totale des sulfates pour des concentrations initiales jusqu'à 6000 mg/L, éliminant complètement le zinc soluble pour des concentrations initiales allant jusqu'à 400 mg/L et éliminant complètement le COT pour des concentrations initiales allant jusqu'à 1500 mg/L.

Il est essentiel que ce processus de précipitation soit effectué en milieu neutre ou basique.

De plus, la précipitation des sulfures métalliques tend à former des précipités colloïdaux qui causent certains problèmes de séparation dans les processus de décantation ou de filtration.

## 3. Précipitation chélatante :

Type de procédé : chimique

Maturité (échelle TRL) : Disponible (9)

### a. Descriptif du prétraitement :

De nombreuses entreprises utilisent des précipitants chélatants pour précipiter les métaux lourds des systèmes aqueux : ainsi sont utilisés trois précipitants commerciaux de métaux lourds largement utilisés, la trimercaptotriazine, le thiocarbonate de potassium / sodium et le diméthyldithiocarbamate de sodium.

De plus, le Hexahydrotriazinedithiocarbamate (HTDC) peut également réduire les ions de métaux lourds dans les eaux usées à beaucoup moins de 0,5 mg / L.

Le procédé au xanthate est aussi une méthode efficace pour éliminer les métaux lourds à partir d'eau contaminée. On utilise de l'éthyl xanthate de potassium pour éliminer les ions de cuivre des eaux usées sur une large plage de concentrations de cuivre (50, 100, 500 et 1000 mg/L) au niveau qui respecte les règlements sur les effluents (3 mg / L).

Un procédé au dipropyl-dithiophosphate chélatant de métal lourd organique existe également. Le chélateur peut éliminer la concentration de plomb, de cadmium, de cuivre et de mercure à 200 mg/L à un pH de 3 à 6 jusqu'à plus de 99,9% du métal lourd. Les concentrations dans les eaux usées après traitement sont respectivement inférieures à 1, 0,1, 0,5 et 0,05 mg/L.

### b. Potentiel d'émergence :

Les procédés classiques de précipitation chimique présentent de nombreuses limitations et il est difficile de satisfaire les exigences environnementales de plus en plus strictes en appliquant des procédés classiques de précipitation pour traiter les eaux usées de métaux lourds contenant notamment des agents coordonnés.
# EXTRACTION DES METAUX LOURDS

## PRETRAITEMENTS PAR ECHANGE IONIQUE

**Type de procédé** : chimique

**Maturité (échelle TRL)** : Disponible (9)

1. Descriptif du prétraitement :

Les résines les plus couramment utilisés sont des résines fortement acides avec des groupes acide sulfonique ($SO_3H$) et des résines faiblement acides avec des groupes acide carboxylique ($COOH$). Lorsque la solution contenant du métal lourd traverse la colonne de cations, des ions métalliques sont échangés contre les ions hydrogène sur la résine par le procédé d'échange d'ions.

L'absorption d'ions de métaux lourds par les résines échangeuses d'ions est affectée par certaines variables telles que le pH, la température, la concentration initiale des métaux et la durée de contact. La charge ionique joue également un rôle important dans le processus d'échange d'ions.

Outre les résines synthétiques, les zéolithes naturelles, les minéraux silicate naturels, ont été largement utilisés pour éliminer le métal lourd des solutions aqueuses en raison de leur faible coût et de leur abondance.

De nombreux chercheurs ont démontré que les zeolites présentent de bonnes capacités d'échange de cations pour des ions de métaux lourds dans différentes conditions expérimentales.

La clinoptilolite est l'une des zeolites naturelles les plus fréquemment étudiées et a reçu une attention considérable en raison de sa sélectivité pour les métaux lourds. Récemment, certains chercheurs ont signalé que la surface de clinoptilolite chargée d'oxyde de Fe amorphe, améliorerait significativement la capacité d'échange de la clinoptilolite en utilisant le système clinoptilolite-Fe pour éliminer simultanément Cu, Mn et Zn de l'eau potable.

## SCHEMA PROCEDE

Solution contaminée
aux métaux lourds →

Résines échangeuses d'ions

→ Solution traitée

2. Potentiel d'émergence :

Les procédés d'échange d'ions ont été largement utilisés pour éliminer les métaux lourds des eaux usées en raison de leurs nombreux avantages, tels qu'une capacité de traitement élevée, une efficacité d'élimination élevée et une cinétique rapide. Bien qu'il existe de nombreux rapports sur l'utilisation de zéolithes et de montmorillonites comme résine échangeuse d'ions pour éliminer les métaux lourds, ils sont actuellement limités par rapport aux résines synthétiques. L'application des zéolithes reste à l'échelle du laboratoire.

## PRETRAITEMENTS PAR ADSORPTION

1. Adsorption par charbon actif :

**Type de procédé** : Physico-chimique

**Maturité (échelle TRL)** : Disponible (9)

a. Descriptif du prétraitement :

De nos jours, la source épuisée de charbon commercial à base de charbon actif entraîne l'augmentation du prix. Pour faire des progrès dans l'adsorption de métaux lourds au charbon actif sans le coût de la diminution de l'adsorption des polluants, les additifs et le composite pourrait être une option. Les additifs d'alginate, l'acide tannique, le magnésium, les tensioactifs et le charbon actif composite pourraient être des adsorbants efficaces pour métaux lourds.
EXTRACTION DES METAUX LOURDS

La recherche de charbon actif alternatif à partir de sources abondantes et peu coûteuses est un enjeu important. La conversion de matières carbonées en charbon actif pour l'extraction des métaux lourds est aujourd'hui étudiée. De plus, d'autres récentes études s'intéressent à la production de charbon actif à partir de l'écorce d'eucalyptus dans la sorption de composants binaires de Cu²+ et Pb²+. Les capacités de sorption maximales pour Cu²+ et Pb²+ sont de 0,45 et 0,53 mmol/g. La litière de volaille pour la fabrication de charbon actif pour le traitement de l'eau contaminée par des métaux lourds a été explorée, par l' « Agriculture Research Service » (ARS), et a révélé que ce charbon actif à base de litière de volaille possédait une affinité et une capacité d'adsorption significativement plus élevées pour les métaux lourds que le charbon actif commercial dérivé du charbon bitumineux ou de la coquille de noix de coco.

SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_57.png" /></figure>

Coefficient d'adsorption : 0,13 à 1,92 mmol Cu²⁺/g de charbon actif

Surface d'adsorption : 253 à 548 m²/g

Rendements : 18 à 28%

Issus de « Lima et Marshall» et « Propriétés physiques, chimiques, biologiques et nutritives des litières en élevage de volailles » A.BALTAZART, 2010, capacités d'adsorption des ions Cu²⁺ par des charbon actifs produits à partir de litières de volaille. Capacité d'adsorption jugée « excellente » pour l'ion cuivre et autres ions métalliques en solutions, « charbon activé dérivé de la litière de volaille avait des capacités d'adsorption et des affinités pour les métaux lourds significativement plus grandes que les charbons activés industriels dérivés du charbon bitumeux »

b. Potentiel d'émergence :

Les adsorbants au charbon actif sont largement utilisés dans l'élimination des contaminants de métaux lourds. Son utilité provient principalement de ses gros volumes de micropores et mésopores et de la surface superficielle élevée qui en résulte. Un grand nombre de chercheurs étudient l'utilisation du charbon actif pour éliminer les métaux lourds.

2. L'adsorption sur nanotubes de carbone :

Type de procédé : Physico-chimique

Maturité (échelle TRL) : En développement (4-6)

a. Descriptif du prétraitement :

Les nanotubes de carbone (CNT) découverts par Lijima en 1991, ont été largement étudiés pour leurs excellentes propriétés et applications. En tant qu'adsorbants relativement nouveaux, on a prouvé que les CNT possédaient un grand potentiel pour éliminer les ions de métaux lourds tels que le plomb (Wang et al., 2007, Kabbashi et al., 2009), le cadmium (Kuo et Lin, 2009), le chrome (Pillay et al. Al., 2009), le cuivre (Li et al., 2010) et le nickel (Kandah et Meunier, 2007). Les résultats de ces études montrent que les CNT sont des candidats prometteurs pour l'adsorption de métaux lourds.

Les CNT sont divisés en deux types :

- CNT à paroi unique (SWCNT=single-walled carbon nanotubes)

1. CNT à parois multiples (MWCNT = multi-walled carbon nanotubes).

Les mécanismes par lesquels les ions métalliques sont adsorbés sur les CNT sont attribuables à l'attraction électrostatique, à la précipitation par sorption et à l'interaction chimique entre les ions métalliques et les groupes fonctionnels de surface des CNT.

Les capacités de sorption des ions métalliques par les CNT bruts sont très faibles mais augmentent significativement après oxydation par les solutions de HNO3, NaClOet KMnO₄ L'adsorption de Pb (II) à l'aide de MWCNT acidifiés est fortement impactée par les groupes fonctionnels oxygénés sur
# EXTRACTION DES METAUX LOURDS

les MWCNT qui jouent un rôle important pour former l'adsorption du complexe chimique, et dont l'impact atteint jusqu'à 75,3% de la capacité d'adsorption.

En comparant les capacités d'adsorption pour l'élimination des parties par milliard de niveaux (ppb) de Cr (VI) par trois adsorbants, à savoir le charbon actif, MWCNT fonctionnalisé et MWCNT non fonctionnalisés, les MWCNT non fonctionnalisés montrent la capacité d'adsorption la plus élevée avec jusqu'à 98% d'une solution de 100 ppb Cr (VI) adsorbée.

## SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_58.png" /></figure>

### b. Potentiel d'émergence :

Les MWCNT fonctionnalisés et non fonctionnalisés ont une capacité d'adsorption supérieure à celle du charbon actif. Mais l'utilisation généralisée des CNT a longtemps été rejetée dans l'environnement aquatique pour ce qu'elle présenterait comme un risque pour les humains.

Pour résoudre ce problème, un adsorbant respectueux de l'environnement, des CNT immobilisés par de l'alginate de calcium (CNTs / charbon actif) a est utilisé pour éliminer le cuivre. Sa capacité d'adsorption du cuivre peut atteindre 67,9 mg/g à la concentration d'équilibre du cuivre de 5 mg/L.

## 3. Biosorption :

Type de procédé : Physico-Chimique

Maturité (échelle TRL) : En développement (5)

### a. Descriptif du prétraitement :

Les biosorbants utilisés peuvent être dérivés de trois sources : la biomasse non vivante (l'écorce, la lignine, la crevette, le krill, la coquille de crabe, etc.) ; la biomasse algale ; la biomasse microbienne (type bactéries, champignons et levures).

Différentes formes de matériel végétal peu coûteux et non vivants, telles que les écorces de pommes de terre, la sciure de bois, les coques de graines, les coques de café, algues etc. ont été largement étudiés comme biosorbants potentiels pour les métaux lourds. Parmi les avantages de l'utilisation d'algues comme biosorbant, citons la grande disponibilité, le faible coût, la grande capacité de sorption des métaux et la qualité raisonnablement régulière. Il existe un grand nombre de travaux de recherche sur la biosorption des métaux à partir de la biomasse algale. Des exemples récents incluent la biosorption en utilisant l'algue verte marine séchée Chaetomorpha linum, la biosorption de Cu²⁺, Cd²⁺, Pb²⁺ et Zn²⁺, en utilisant l'algue verte séchée Caulerpa lentillifera, la biosorption du plomb (II) à partir d'eaux usées par les algues vertes Cladophora fascicularis, la biosorption du chrome à partir des eaux usées à partir de l'algue verte Ulva lactuca, la biosorption de Cu²⁺ et Zn²⁺ par les algues vertes (C. linum).

La granulométrie optimale (100 à 315 mm), la dose de biosorbant (20 g / L) et la solution initiale pH 5, l'algue séchée ont produit respectivement des valeurs maximales de capture de Cu²⁺ et de Zn²⁺ de 1,46 et 1,97 mmol/g. L'élimination des ions métalliques des eaux usées a été indiquée comme hautement efficace. La biosorption de métaux lourds dans des solutions aqueuses par des bactéries inclut les souches Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, etc.

Les champignons et les levures sont faciles à cultiver, produisent des rendements élevés de biomasse et peuvent en même temps être manipulés génétiquement et morphologiquement.

Les biosorbides de champignons comprennent Aspergillus niger, Rhizopus arrhizus, Saccharomyces cerevisiae, Lentinus edodes, etc. Il existe un certain nombre de rapports impliquant l'élimination
EXTRACTION DES METAUX LOURDS

des métaux lourds en utilisant la biomasse de Rhizopus : l'élimination de l'ion cuivre en utilisant NaOH a traité la biomasse de Rhizopus oryzae dans un réacteur discontinu. La capacité maximale de charge en cuivre de la biomasse viable et prétraitée est de 19,4 et 43,7 mg / g, respectivement.

SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_59.png" /></figure>

Exemple pour un procédé de biosorption d'ion cuivre (II) par Bacillus cereus dans les conditions suivantes : 30 °C, pH 6, temps de réaction 24h, concentration initiale de la solution contaminée 100 mg/L. Ces conditions optimales ont conduit à une efficacité d'extraction des ions Cu(II) de 73,3%. Référence : « Biosorption of Copper Ions by Bacillus cereus M116 from Aqueous Solution » H.BAIRAGI, A.GHATI, L.RAY 2009

b. Potentiel d'émergence :

La biosorption de métaux lourds à partir de solutions aqueuses est un procédé relativement nouveau qui a été confirmé comme un processus très prometteur dans l'élimination des contaminants des métaux lourds. Les principaux avantages de la biosorption sont sa grande efficacité dans la réduction des ions de métaux lourds et l'utilisation de biosorbants peu coûteux. Les biosorbants étaient caractéristiques de larges sources, d'adsorption rapide et peu coûteuse. De façon défavorable, ces recherches étaient encore en phase théorique et expérimentale. De plus, la séparation des biosorbants serait difficile après adsorption.

PRETRAITEMENTS PAR FILTRATION MEMBRANAIRE

Les technologies de filtration membranaire avec différents types de membranes sont très prometteuses pour l'élimination des métaux lourds pour leur efficacité élevée, leur fonctionnement facile et leur économie d'espace.

Les procédés membranaires utilisés pour éliminer les métaux des eaux usées sont l'ultrafiltration, l'osmose inverse, la nanofiltration et l'électrodialyse.

1. L'ultrafiltration :

Type de procédé : Physique

Maturité (échelle TRL) : Disponible (9)

a. Descriptif du prétraitement :

L'ultrafiltration (UF) est une technique membranaire agissant à des pressions transmembranaires faibles pour l'élimination du matériau dissous et colloïdal. Comme les dimensions des pores des membranes UF sont plus grandes que les ions métalliques dissous sous la forme d'ions hydratés ou de complexes à bas poids moléculaire, ces ions passeraient facilement à travers les membranes UF. Pour obtenir une efficacité d'élimination élevée des ions métalliques, l'ultrafiltration améliorée par micellaire (MEUF) et l'ultrafiltration renforcée par polymère (PEUF) sont possible.

MEUF s'est révélé être une technique de séparation efficace pour éliminer les ions métalliques des eaux usées. Cette technique de séparation repose sur l'ajout d'agents tensioactifs aux eaux usées. Lorsque la concentration des tensioactifs dans les solutions aqueuses est au-delà de la concentration micellaire critique (CMC), les molécules tensioactives vont s'agréger en micelles qui peuvent lier des ions métalliques pour former de grandes structures métal-tensioactif.

Le dodécylsulfate de sodium (SDS), un tensioactif anionique, est souvent choisi pour l'élimination efficace des ions de métaux lourds dans le MEUF. L'efficacité d'élimination des métaux par MEUF
# EXTRACTION DES METAUX LOURDS

dépend des caractéristiques et des concentrations des métaux et tensioactifs, du pH de la solution, de la force ionique et des paramètres liés au fonctionnement de la membrane.

L'ultrafiltration par polymère hydrosoluble (PEUF) est également utilisée. Elle permet de composer des ions métalliques complexes et former un macromoléculaire, ayant un poids moléculaire plus élevé que le poids moléculaire propre de la membrane. Le macromoléculaire est retenu lorsqu'il est pompé à travers la membrane UF. Le retentât est ensuite traité afin de récupérer les ions métalliques et de réutiliser l'agent polymère.

## SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_60.png" /></figure>

### b. Potentiel d'émergence :

La principale préoccupation des études antérieures de la PEUF était de trouver des polymères appropriés pour réaliser la complexation avec des ions métalliques.

Les avantages du PEUF comprennent une efficacité d'élimination élevée, une sélectivité de liaison élevée et des concentrés de métaux hautement concentrés pour réutilisation, etc. Il existe de nombreuses publications dans ce domaine, mais elle ne s'est pas encore répandue dans l'industrie.

Les agents complexants tels que l'acide polyacrylique, la polyéthylèneimine, la diéthylaminoéthylcellulose et l'acide humique sont largement étudiés pour obtenir une séparation sélective et une récupération de métaux lourds à faible consommation d'énergie.

## 2. L'osmose inverse :

Type de procédé : Physique

Maturité (échelle TRL) : Disponible (9)

### a. Descriptif du prétraitement :

Le procédé d'osmose inverse utilise une membrane semi-perméable, permettant au fluide qui est purifié de le traverser, tout en rejetant les contaminants. L'utilisation de membranes RO est l'une des techniques pour éliminer une grande variété d'espèces dissoutes de l'eau. Il représente plus de 20% de la capacité mondiale de dessalement et est également une option de traitement des eaux usées de plus en plus populaire dans l'ingénierie chimique et environnementale.

Les ions $Cu^{2+}$ et $Ni^{2+}$ peuvent être éliminés avec succès par l'osmose inverse et l'efficacité de rejet des deux ions est amélioré de 99,5% en utilisant Na2EDTA.

## SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_61.png" /></figure>

Exemple pour un procédé d'osmose inverse en étape pour le traitement d'une solution chargé en $Cr^{6+}$ [8].

### b. Potentiel d'émergence :

Des études actuelles sont en cours pour le développement de systèmes de bioréacteur membranaire à l'échelle pilote en combinaison avec de l'oxygène et ont constaté que les efficacités d'élimination des métaux lourds étaient très élevées. L'inconvénient majeur de l'osmose inverse reste tout de même la forte consommation due aux pressions de pompage et à la régénération des
# EXTRACTION DES METAUX LOURDS

membranes. En règle générale, l'osmose inverse est jugée performante pour l'élimination de métaux lourds en faible concentration. L'inconvénient notable est que dans des conditions d'aérobies, les oxydes métalliques peuvent boucher les membranes.

## 3. La nanofiltration :

**Type de procédé** : Physique

**Maturité (échelle TRL)** : Disponible (9)

### a. Descriptif du procédé :

La nanofiltration (NF) est le processus intermédiaire entre l'ultrafiltration et l'osmose inverse. NF est une technologie prometteuse pour le rejet d'ions de métaux lourds tels que le nickel, le chrome, le cuivre et l'arsenic.

Le procédé NF bénéficie de la facilité d'utilisation, de la fiabilité et de la consommation énergétique comparativement faible ainsi que du rendement élevé de l'élimination des polluants.

L'élimination de l'arsenic pentavalent de l'eau est caractérisée par l'augmentation du pH et la diminution de la température de fonctionnement et de la concentration d'alimentation qui conduit à un retrait plus élevé pour les deux membranes.

Parmi les paramètres affectant le rejet d'As, la concentration d'alimentation joue un rôle clé pour la production d'un courant perméable.

## SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_62.png" /></figure>

### b. Potentiel d'émergence :

Ces dernières années, beaucoup de travaux ont été consacrés à l'élimination des ions de métaux lourds en utilisant la membrane NF. Ils ont rapporté l'application de membranes de polyamide NF composite à couche mince pour également le rejet des ions nickel des eaux usées aqueuses.

Le rejet maximal observé de nickel s'établit respectivement à 98% et 92% pour une concentration initiale d'alimentation de 5 et 250 mg / L.

Aussi, la capacité de séparation des métaux lourds binaires (nickel et cadmium) d'une membrane NF commerciale à partir de solutions aqueuses est étudiée et des prototypes permettent la récupération de respectivement 98,94% et 82,69%, des deux métaux lourds pour des concentrations de 5 g/L.

## PRETRAITEMENT PAR COAGULATION FLOCULATION

**Type de procédé** : Physico-chimique

**Maturité (échelle TRL)** : Disponible (9)

### 1. Descriptif du prétraitement :

La coagulation et la floculation, suivies d'une sédimentation et d'une filtration, sont également utilisées pour éliminer le métal lourd des eaux usées.

La coagulation est la déstabilisation des colloïdes en neutralisant les forces qui les séparent. De nombreux coagulants sont largement utilisés dans les procédés classiques de traitement des eaux usées tels que l'aluminium, le sulfate ferreux et le chlorure ferrique, ce qui a pour effet d'éliminer efficacement les particules d'eaux usées et les impuretés par neutralisation des charges des
EXTRACTION DES METAUX LOURDS

particules et par emmêlement des impuretés sur les précipités d'hydroxyde métallique amorphe formé.

Des travaux récents ont étudié l'élimination du métal lourd par la coagulation du débordement combiné des égouts avec deux coagulants commerciaux, une solution de chlorure ferrique et un chlorure de polyaluminium (PAC). Ils ont abouti à une excellente élimination des métaux lourds dans une gamme étroite de coagulant autour des concentrations de coagulant optimales.

Afin d'éliminer à la fois les métaux lourds solubles et les substances insolubles par coagulation, le groupe xanthogénate de sodium est greffé sur de la polyéthylèneimine. Ce nouveau type de coagulant est un polyélectrolyte amphotère. Lorsque le pH de l'échantillon d'eau est plus bas, les substances colloïdales à charges négatives peuvent être coagulées par celle-ci, mais l'ion Ni²⁺, cation cationique, ne peut pas être éliminé efficacement. Lorsque le pH de l'échantillon d'eau est plus élevé, l'élimination de la turbidité diminue et l'élimination de Ni²⁺ augmente.

La flocculation est l'action des polymères pour former des ponts entre les flocs et fixer les particules en grands agglomérats ou masses.

Une fois que les particules en suspension sont flocculées en particules plus grandes, elles peuvent habituellement être éliminées ou séparées par filtration, stratification ou flottation. Aujourd'hui, de nombreux types de flocculant, tels que le PAC, le sulfate polyferrique (PFS) et le polyacrylamide (PAM), sont largement utilisés dans le traitement des eaux usées, mais il est pratiquement impossible d'éliminer les métaux lourds des eaux usées directement par ces flocculants actuels.

SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_63.png" /></figure>

2. Potentiel d'émergence :

Les flocculants macromoléculaires sont un nouveau type de flocculant. Des flocculants macromoléculaires sont préparés en faisant réagir la chitosane avec de l'acide mercaptoacétique. Ce flocculant élimine également la turbidité. Des flocculants de kanthane-greffe-poly (acrylamide) - coxydate de sodium et des dérivés de chitosane polyampholyte et des chitosanes N-carboxyéthylés sont également utilisés.

PRETRAITEMENTS PAR FLOTTATION

Type de procédé : Physique

Maturité (échelle TRL) : Disponible (9)

1. Descriptif du prétraitement :

La flottation est aujourd'hui largement utilisée dans le traitement des eaux usées. La flottation a été employée pour séparer le métal lourd d'une phase liquide en utilisant l'attachement de bulle, historiquement dans le traitement minéral.

La flottation d'air dissous (FAD), la flottation ionique et la flottation par précipitation sont les principaux procédés de flottation pour éliminer les ions métalliques de la solution.

La FAD consiste à permettre aux microbulles d'air de s'attacher aux particules en suspension dans l'eau, en développant des agglomérats de densité inférieure à celle de l'eau, provoquant l'élévation des flocs à travers l'eau et l'accumulation à la surface où ils peuvent être éliminés comme boues. FAD avait été largement étudié pour éliminer le métal lourd dans les années 1990.
EXTRACTION DES METAUX LOURDS

La flottation ionique est une méthode prometteuse pour éliminer les ions de métaux lourds des eaux usées. Le procédé de flottation ionique repose sur la transmission des espèces métalliques ioniques dans les eaux usées hydrophobes par l'utilisation de tensioactifs et l'élimination subséquente de ces espèces hydrophobes par des bulles d'air.

Des travaux récents ont étudié le potentiel de la flottation ionique pour éliminer le cadmium, le plomb et le cuivre d'une solution aqueuse diluée avec une saponine de biosurfactant dérivée de plantes. Le retrait maximal de Pb²⁺, Cu²⁺ et Cd²⁺ peut atteindre respectivement 89,95%, 81,13% et 71,17%, lorsque le rapport du collecteur au métal est de 3: 1.

Aussi, la flottation ionique a été adaptée à l'élimination de Cu²⁺, Zn²⁺, Cr³⁺ et Ag⁺ des eaux usées. Du dodécylsulfate de sodium (SDS) et du bromure d'hexadécyltriméthylammonium sont utilisés comme collecteurs. L'éthanol et le méthylisobutylcarbinol sont utilisés comme moussants. L'élimination des métaux atteint environ 74% dans des conditions optimales à faible pH, et à 90% à pH basique.

Le procédé de flottation par précipitation est une autre variante de la méthode de flottation, basée sur la formation du précipité et son élimination subséquente par fixation aux bulles d'air. Selon la concentration de la solution métallique, la précipitation peut se faire par formation d'hydroxyde métallique ou sous forme d'un sel avec un anion spécifique (sulfure, carbonate, etc.)

L'élimination de Cr (III) par flottation par précipitation à partir de solutions aqueuses diluées, en utilisant du SDS comme collecteur anionique et de l'éthanol comme mousse, a été étudiée à l'échelle de laboratoire. Les résultats ont montré qu'une élimination maximale de 96,2% du Cr (III) a été obtenue à un pH autour de 8,0.

<figure><img src="image_64.png" /><figcaption>SCHEMA PROCEDE</figcaption></figure>
# EXTRACTION DES METAUX LOURDS

## SYNTHESE DES TECHNOLOGIES DISPONIBLES ET EMERGENTES

<table><thead><tr><th>PROCEDE</th><th>TYPE PROCEDE</th><th>MATURITE</th><th>APPLICATIONS</th></tr></thead><tbody><tr><td>PRECIPITATION D'HYDROXYDE</td><td>Chimique</td><td>Disponible</td><td>Effluents de traitement de surface, rejets d'hydrométallurgie, traitement eaux de lavage de gaz de combustion<br>Cr, Cu, Zn, Pb</td></tr><tr><td>PRECIPITATION DE SULFURES</td><td>Chimique</td><td>Disponible</td><td>Traitement des eaux usées<br>Zn</td></tr><tr><td>PRECIPITATION CHELATANTE</td><td>Chimique</td><td>Disponible</td><td>Traitement des eaux usées et effluents liquides<br>Pb, Cd, Cu, Hg</td></tr><tr><td>ECHANGE IONIQUE</td><td>Chimique</td><td>Disponible</td><td>Traitement des eaux usées et effluents liquides<br>Cr, Ba, Pb, Sn, Cu, Mn, Zn, Ni</td></tr><tr><td>ADSORPTION AU CHARBON ACTIF</td><td>Physique</td><td>Disponible</td><td>Traitement des eaux usées et effluents liquides (potabilisation, déchloration)<br>Ar, Hg, Ni, pesticides, Pb, Cu</td></tr><tr><td>ADSORPTION SUR DE NANOTUBES CARBONE</td><td>Physique</td><td>En développement</td><td>Traitement des eaux usées<br>Pb, Cd, Cu, Ni</td></tr><tr><td>BIOSORPTION</td><td>Physico-Chimique</td><td>En développement</td><td>Effluents contaminés<br>Cd, Cu, Co, Zn, Fe, Pb, Co, Cr, Ni</td></tr><tr><td>ULTRAFILTRATION MEMBRANAIRE</td><td>Physique</td><td>Disponible</td><td>Effluents contaminés (traitement des eaux usées, adoucissement d'eau)<br>Cd, Zn</td></tr><tr><td>OSMOSE INVERSE</td><td>Physique</td><td>Disponible</td><td>Effluent contaminé (traitement des eaux usées, dessalement, industries agroalimentaires etc.)<br>Cu, Cr</td></tr><tr><td>NANOFILTRATION</td><td>Physique</td><td>Disponible</td><td>Effluent contaminé (traitement des eaux usées, adoucissement d'eau)<br>Ca, Mg, Mn, Fe</td></tr><tr><td>COAGULATION FLOCULATION</td><td>Physico-Chimique</td><td>Disponible</td><td>Traitement des eaux usées (potabilisation)<br>Cu,Pnb, Ni</td></tr><tr><td>FLOTTATION IONIQUE</td><td>Physico-Chimique</td><td>Disponible</td><td>Traitement des eaux usées<br>Pb, Zn, Cu, Cd</td></tr></tbody></table>

Les coûts associés à chacune des technologies sont à adapter en fonction de l'application. Se rapprocher des principaux constructeurs pour plus de détails.
EXTRACTION DES METAUX LOURDS

BIBLIOGRAPHIE

[1] Waste Management in the Chemical and Petroleum Industries A.Bahadori (2014);

[2] Novel approach for the treatment and recycle of wastewater from soya edible oil refinery industry, K. Rajkumar (2010);

[3] Oily wastewater treatment by ultrafiltration, B. Reed et al. (2015);

[4] Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review, F.Fu (2015);

[5] Waste materials for activated carbon preparation and its use in aqueousphase treatment : A review, J. Dias et al., (2016);

[6] Adsorption of a few heavy metals on natural and modified kaolinite and montmorillonite: a review, Battacharyya et al., (2008);

[7] Low-cost adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water: a review, T.Kurniawan (2013);

[8] Séparation des métaux lourds existants dans les eaux usées, Georgeta Popescu and Liliana Pasăre, (2006);
HYGIENISATION

Cette fiche transversale présente différentes technologies permettant de réaliser une hygiénisation.
Elle en présente les fondamentaux scientifiques, l'état d'avancement et les perspectives
d'émergence.

PROBLEMATIQUES

Les prétraitements d'hygiénisation se sont fortement développés dans le cadre du traitement par
méthanisation ou d'épandage de déchets (boues de STEP, huiles alimentaire, biodéchets, sous-
produits animaux) et celui du traitement des DASRI. Ce développement est lié à des obligations
réglementaires, concernant le traitement des sous-produits animaux le règlement européen (CE
n°1069/2009) établit les règles sanitaires applicables aux sous-produits animaux et produits dérivés
non destinés à la consommation humaine. La circulaire du 10 janvier 2012, précise, dans le cas du
traitement des sous-produits animaux de catégories 3 (lait et ses produits dérivés, œufs, denrées
animales cuites ou cuisinés et les déchets de cuisine et de table) : Qu'il s'agisse de compostage ou
de méthanisation, le traitement doit alors se faire à une température de plus de 70°C pendant plus
d'une heure, ou via une pasteurisation-hygiénisation dont les paramètres de temps et de
température présentent un effet hygiénisant équivalent.

Le code de la Santé publique précise la gestion des déchets d'activités de soins à risques infectieux et assimilés (DASRI) ou des pièces anatomiques visés aux articles R. 1335-1 et R. 1335-9 du code de la santé publique. Concernant le traitement des boues, l'Arrêté du 08/01/98 modifié le 03/06/98 fixe les prescriptions techniques applicables aux épandages de boues sur les sols agricoles. Ce même arrêté définit l'hygiénisation des boues comme un « traitement qui réduit à un niveau non détectable les agents pathogènes présents dans la boue ». Il fixe les seuils de références pour les teneurs en micro-organismes pathogènes des boues hygiénisées.

L'hygiénisation des déchets contenant des charges organiques (sous-produits de l'industrie de la viande, boues de STEP, DASRI) est rendu obligatoire afin d'éliminer les micro-organismes pathogènes. Ces micro-organismes, impliqués dans la digestion anaérobie, sont naturellement présents dans la nature.

La valorisation de certain déchet est inhibée par le caractère infectieux de celui-ci (exemple de la valorisation énergétique des plastiques de DASRI pouvant être intégrés dans la formulation des CSR).

PRETRAITEMENT PAR RADIATION

Type de procédé : Physique

Maturité (échelle TRL) : En développement (2-3)

c. Descriptif du prétraitement :

En 2010, le gisement de boues produites par les STEP Française avoisinait 1,1 million de tonnes de
matières sèches (MS). De récents travaux ont mis en évidence l'intérêt de l'utilisation du
phénomène de radiation dans le traitement par hygiénisation de boues de STEP.

Les radiations émises par le Cobalt-60 vont provoquer l'inactivation des micro-organismes pathogènes.

La première étape consiste à réduire la granulométrie des boues sèches puis d'introduire la boue dans des box en aluminium. Le box d'aluminium contenant les boues sèches est soumis aux radiations de la source de Cobalt-60 (8-10 kGy).

La dernière étape décrit dans [7], consiste en l'ajout de bactéries dites « utiles » (Azobacter, Phosphate) permettant une valeur ajoutée fertilisante.
HYGIENISATION

SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_65.png" /></figure>

d. Potentiel d'émergence :
L'utilisation d'une source radioactive entraine une méfiance quant au potentiel d'émergence de ce prétraitement. Un des avantages est la possibilité d'inoculer davantage de produits biofertilisants dans une boue irradiée qu'une boue non traités (≈ 100 fois plus en nombre de bactéries biofertilisantes). Les installations connues sont : Ahmedabad (Inde - pilote depuis 15ans, usine de traitement opérationnel en 2017), capacité de traitement 100 t/j. Floride (USA), capacité de traitement 1000 gal/j

PROCEDE STERILWAVE

Type de procédé : Physico-chimique

Maturité (échelle TRL) : Disponible (9)

a. Descriptif du prétraitement :

Sterilwave est une solution pour la désinfection des déchets basée sur la technologie micro-onde. L'inactivation microbienne d'un flux de 100 kg dure une heure. Les déchets sont exposés à une température supérieure à 110°C grâce à un générateur haute-fréquence de micro-onde. Ils sont maintenus à cette température pendant 20 minutes dans le but d'inactiver les micro-organismes présents dans les déchets. Sterilwave permet seulement la désinfection rapide des déchets d'un niveau supérieur à 8 log10, et convertit aussi les DASRI en déchets secs et inertes avec une réduction du poids supérieure à 25 % et une réduction du volume de 80%. Sterilwave transforme les déchets hospitaliers et de laboratoires solides ou liquides, en verres, piquants ou coupants. Les capacités de traitement maximales actuelles sont de l'ordre de 70kg/h soit de 400 à 1200 kg de déchets traités par jour.

SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_66.png" /></figure>

b. Potentiel d'émergence :

Sterilwave est un équipement de traitement des déchets hospitaliers pouvant être facilement installé et pouvant fonctionner toute la journée pour un management optimal des déchets hospitaliers liquides, solides et coupants. Les déchets sont finement broyés et désinfectés par un
HYGIENISATION

procédé simple et robuste. Le procédé a été homologué par le ministère de la santé et validé selon
la norme NF X30-503. Sterilwave a déjà été testé dans un établissement médical de Compiègne
(Oise) pendant un mois, et un autre a été vendu à l'hôpital de l'île Saint-Martin (Martinique). Les
avantages majeurs comparés aux autres prétraitements est qu'il permet la stabilisation, le séchage,
la réduction massique et volumique et n'engendre pas d'effluents. Il serait intéressant de savoir si
le prétraitement est transposable à d'autres déchets (type sous-produits de l'industrie de la
viande).

PROCEDE STERILPLUS

Type de procédé : Thermo-chimique

Maturité (échelle TRL) : Disponible (9)

a. Descriptif du prétraitement :

Le système TESALYS STERIPLUS est un appareil de prétraitement par désinfection des déchets d'activité de soins à risque infectieux, selon la définition de la norme NF X30-503. Le processus de décontamination consiste en un cycle d'autoclavage/stérilisation classique se déroulant selon les étapes suivantes : Il s'agit en fait d'un stérilisateur (autoclave) avec un broyeur intégré, qui réalise un broyage préalable des déchets et un cycle d'autoclavage à la vapeur à 135°C.

Les déchets infectieux, une fois traités dans le STERIPLUSTM, deviennent des déchets assimilables aux ordures ménageres (DAOM), et peuvent être éliminés comme n'importe quel autre déchet industriel banal (DIB) ou les déchets domestiques. Capacité de traitement maximale de l'ordre de 32 kg/h pour une consommation annoncé 8 kW/h.

SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_67.png" /></figure>

Procede AUTOCLAVE sterilPLUS

b. Potentiel d'émergence :

Le potentiel d'émergence est à évaluer en corrélation avec la consommation d'énergie du système.
Le coût d'investissement semble relativement élevé comparé à des prétraitements d'hygiénisation
ayant des performances similaires. De plus, il serait intéressant de savoir si la technique est
transposable à d'autres déchets (type sous-produits de l'industrie de la viande).

Le constructeur indique avoir vendues 150 machines dans 20 pays. Deux machines sont
actuellement testées par dans une clinique à Toulouse.

COMPOSTAGE
HYGIENISATION

Type de procédé : Biologique

Maturité (échelle TRL) : Disponible (9)

a. Descriptif du prétraitement :

Le compostage est un processus aérobie par lequel les matières organiques sont dégradées par les activités de groupes successifs de microorganismes. Les substrats varient et peuvent inclure différents types de déchets organiques et inorganiques, de boues d'épuration, de porc, de bétail ou de fumier de volaille, de déchets de jardin et de déchets solides municipaux. Les effets positifs des composts sur les sols arables ont été rapportés par de nombreux auteurs (Ibekwe et al., 2001, Bailey et Lazarovits, 2003).

Un processus de compostage efficace et satisfaisant dépend de la présence d'une grande diversité microbienne (Beffa et al., 1996). Différentes communautés microbiennes prédominent au cours des quatre phases consécutives (Blanc et al., 1999; Alfreider et al., 2002; Ryckeboer et al., 2003) impliquant des microorganismes aérobies pilotes mésophiles, thermotolérants et thermophiles (Beffa et al., 1996). La variation continue des conditions environnementales dans les composts (température, pH, aération, humidité, disponibilité des substrats) se traduit par des étapes de croissance exponentielle et des phases stationnaires pour différents organismes. La connaissance de la diversité des communautés microbiennes de compost augmente rapidement grâce à l'utilisation d'outils de biologie moléculaire, tels que le microorganisme COMPOCHIP (Franke-Whittle et al., 2005, 2009, Danon et al., 2008).

Cependant, parmi les préoccupations concernant le processus de compostage et l'utilisation de compost dans l'agriculture et l'horticulture, on trouve la survie et la propagation des agents pathogènes animaux, humains et végétaux. Ainsi, tout processus de compostage doit être capable d'éliminer tout risque pour la santé qui pourrait être présent dans le produit final (Strauch, 1996; Böhnel et al., 2002). Le compostage, en fonction des températures qu'il atteint provoque des effets d'hygiénisation. Un processus de compostage mal géré peut induire la prolifération et la dispersion de champignons et de bactéries thermotolérants / thermophiles pouvant être pathogènes et / ou allergènes (Beffa et al., 1996).

Il existe deux types de systèmes de compostage, des systèmes d'andain et de navires. Le compostage dans les navires présente plusieurs avantages par rapport au compostage de l'andain, à savoir qu'il nécessite moins d'espace, offre un meilleur contrôle que les andains et offre une efficacité de processus élevée (Cekmecelioglu et al., 2005). On a constaté que les températures plus élevées obtenues dans le compostage de l'andain entraînent une augmentation des réductions bactériennes et pathogènes (Cekmecelioglu et al., 2005). Selon Noble et Roberts (2004), les zones fraîches dans les systèmes de compostage dans les navires où il n'y a pas ou peu de tournage sont préoccupantes pour la survie des agents pathogènes. Ainsi, le compostage de l'andain des déchets d'abattoirs est l'approche la plus appropriée.

b. Potentiel d'émergence :

Le compostage fournit une alternative peu coûteuse et une méthode écologiquement acceptable pour l'élimination des déchets d'abattoir. Les températures atteintes pendant le processus de décomposition peuvent tuer ou réduire considérablement la plupart des agents pathogènes, réduisant ainsi les risques de propagation de la maladie. Bien que la chaleur générée lors du compostage aboutisse à une réduction des microorganismes et des nombres de pathogènes, il ne suffit pas de stériliser complètement le produit final, ce qui laisse un certain potentiel de survie et (re) la croissance des agents pathogènes. Les niveaux de bactéries pathogènes restant à la fin du processus de compostage dépendent des températures atteintes et du temps de maintien de la température. Les exigences légales dans différents pays demandent une température minimale de 65 °C pendant au moins 6 jours consécutifs ou deux périodes de 3 jours> 65 °C (par exemple Kompostverordnung, 2002). Atteindre une température moyenne de 55 à 60 °C pendant 1 à 2 jours
HYGIENISATION

est généralement suffisant pour réduire les virus pathogènes, les bactéries, les protozoaires et les œufs d'helminthes à un niveau acceptablement bas. Cependant, les endospores produites par des bactéries formant des spores telles que Clostridium et Bacillus ne seraient pas inactivées dans ces conditions (NABC, 2004). Généralement, des valeurs de pH supérieures à 8 sont également obtenues dans le processus de compostage (Reuter et al., 2011), ce qui contribue également à l'inactivation des agents pathogènes. Les agents pathogènes du compost peuvent également être inactivés par l'action d'antibiotiques produits par divers microorganismes présents dans le compost (Hoitink et Boehm, 1999). D'après [8], qui a étudié le couple température/temps/survies des bactéries pathogènes,

HYDROLYSE ALCALINE

Type de procédé : Chimique

Maturité (échelle TRL) : Disponible (9)

a. Descriptif du prétraitement :

Le procédé utilise de l'hydroxyde de sodium ou de potassium pour catalyser l'hydrolyse de matériaux biologiques (protéines, acides nucléiques, hydrates de carbone, lipides, etc.) dans une solution aqueuse stérile composée de petits peptides, acides aminés, sucres et savons. Afin d'accélérer l'hydrolyse, le procédé se déroule habituellement avec la pression et la température. Pour l'inactivation des pathogènes microbiens, les carcasses doivent être chauffées à 100 °C et pressurisées à 103 kpa pendant 3 h. Pour détruire le matériau contenant du prion, les carcasses doivent être chauffées à 150 °C et pressurisées à 486 kpa pendant 6-8 h [9].

Des études portant sur l'inactivation des agents pathogènes à l'aide d'hydrolyse alkaline (HA) sont limitées, cependant, celles qui existent, indiquent que la méthode peut être efficace. Neyens et al. (2003) ont signalé qu'un processus d'HA effectué à 100 °C, pH ≈10, 120 kpa et pendant 60 minutes a été capable de tuer tous les agents pathogènes. Malheureusement, il n'a pas été signalé quels agents pathogènes ont été étudiés. Dans une étude plus récente, Dixon et al. (2012) ont étudié l'utilisation d'HA à température ambiante pour l'inactivation du virus de l'anémie infectieuse du saumon pathologique (ISAV) et du Lactococcus garvieae. Les deux agents pathogènes ont été inactivés après 48 h de traitement avec une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) à pH> 13 et à température ambiante. L'efficacité de l'HA comme alternative pour le traitement et l'élimination des déchets infectieux a également été évaluée en testant la destruction de microorganismes spécifiques dans une étude de Kaye et al. (2003). L'HA semble détruire toutes les catégories représentatives d'agents potentiellement infectieux.

Le produit final stérile peut être rejeté dans un égout sanitaire, conformément aux directives locales et fédérales concernant le pH et la température (Kaye, 2003). Les études menées par les mêmes auteurs ont montré qu'en faisant barboter du dioxyde de carbone dans l'hydrolysat à la fin de la digestion, le pH du produit final peut être réduit dans la gamme de pH 8 ou moins. Étant donné que l'hydrolysat est composé d'un mélange d'acides aminés simples, de petits peptides et d'acides gras, tous les nutriments de croissance excellents pour les microorganismes (Kaye, 2003), des méthodes d'élimination alternatives pour ce produit de déchets devraient être recherchées. Une possibilité est son utilisation comme engrais (NABC, 2004), mais une autre possibilité qui nécessiterait des recherches supplémentaires, mais qui servirait à la production d'énergie renouvelable, serait son utilisation dans une unité de fermentation anaérobie (AD). Associé à AD, une unité HA pourrait produire d'importantes quantités d'énergie et, en même temps, éliminer en toute sécurité les déchets potentiels d'abattoirs potentiellement contaminés.

Un prétraitement alcalin avec du NaOH a été utilisé dans une étude visant à améliorer la production de biogaz à partir de l'AD de farine de maïs (Zhu et al., 2010). Des concentrations différentes de NaOH (1-7,5% p/p) ont été testées et les préparations ont été soumises à une AD. Les rendements
de biogaz les plus élevés ont été obtenus avec 5% de NaOH. Cette étude montre que l'HA des déchets d'abattoir suivis d'AD devrait être considérée comme une voie de traitement potentielle. Le procédé CODECAL, développé pour le traitement des boues d'épuration, est un procédé de chaulage mettant en œuvre une chaux à réactivité retardée qui réalise une hydrolyse alcaline. Le constructeur indique que la réaction d'hydrolyse alcaline de la chaux permet d'hygiéniser la boue, en conduisant à la destruction des constituants cellulaires et des acides nucléiques, par augmentation de PH.

## SCHEMA PROCEDE

<figure><img src="image_68.png" /></figure>

### b. Potentiel d'émergence :

Il existe de nombreux avantages de l'utilisation d'AH pour l'inactivation des agents pathogènes dans les déchets d'abattoirs. Ceux-ci incluent la combinaison d'une étape de stérilisation et de digestion en une opération, la réduction du volume et du poids des déchets d'environ 97%, la destruction totale des agents pathogènes, y compris les prions tels que l'ESB et les faibles émissions d'odeurs ou de nuisances publiques.

## SYNTHESE DES TECHNOLOGIES DISPONIBLES ET EMERGENTES

<table><thead><tr><td>TECHNOLOGIE</td><td>TYPE PROCEDE</td><td>MATURITE</td><td>APPLICATIONS</td><td>COÛTS TRAITEMENT</td></tr></thead><tbody><tr><td>PRETRAITEMENT PAR RADIATION</td><td>Physique</td><td>En développement</td><td>Traitement des boues (STEP)</td><td>OPEX : ≈128 €/tonne</td></tr><tr><td>PROCEDE STERILPLUS</td><td>Physico-chimique</td><td>Disponible</td><td>DASRI</td><td>CAPEX : 50-74 k€<br/>OPEX : 55 € / tonne</td></tr><tr><td>PROCEDE STERILWAVE</td><td>Physico-chimique</td><td>Disponible</td><td>DASRI</td><td>CAPEX : 50 k€<br/>OPEX : 63 € / tonne</td></tr><tr><td>COMPOSTAGE</td><td>Biologique</td><td>Disponible</td><td>Déchets organiques (biomasse, sous-produits de cultures etc.)</td><td>OPEX : ≈17 € / tonne</td></tr><tr><td>HYDROLYSE ALCALINE</td><td>Chimique</td><td>En développement</td><td>Sous-produits de l'industrie agroalimentaire (type carcasse etc.), traitement des boues</td><td>OPEX : ≈48 € / tonne</td></tr></tbody></table>

## BIBLIOGRAPHIE

[1] Franke-Whittle IH, Insam H. Treatment alternatives of slaughterhouse wastes, and their effect on the inactivation of different pathogens: A review. Critical Reviews in Microbiology;

[2] Bonjoch X1, Blanch AR.Resistance of faecal coliforms and enterococci populations in sludge and biosolids to different hygienisation treatments. Microb Ecol. (2009);

[3] Hygienization performances of innovative sludge treatment solutions to assure safe land spreading. Environ Sci Pollut Res Int. (2015);

[4] Hygienisation and Nutrient Conservation of Sewage Sludge or Cattle Manure by Lactic Acid Fermentation PLoS ONE. (2015);
[5] Levantesi, C., Beimfohr, C., Blanch, A.R. et al. Environ Sci Pollut Res (2015) ;

[6] Hong SM, Pretreatment of sludge with microwaves for pathogen destruction and improved anaerobic digestion performance. Water Environ Res. (2006) ;

[7] Radiation Technology for Sewage Sludge Hygienisation. Lalit Varshney – Radiation Technology Development Division – BARC Newsletter ;

[8] Hygiènisation du fumier de cheval au cours du compostage. P.Doligez (2015)

[9] http://ssl-edss.tamu.edu/disposal/handbook/04_Alkaline.pdf
TRI OPTIQUE DES DECHETS

Cette fiche présente les différentes technologies permettant de trier les déchets de façon automatisée basées sur des procédés optiques. Elle en présente les fondamentaux scientifiques, les principales applications ainsi que les perspectives de développement.

PROBLEMATIQUE

Les objectifs de valorisation des déchets fixés notamment par la directive cadre 2008/98/CE et par la loi Grenelle du 12 juillet 2010 pour la période 2012-2020 imposent l'amélioration des techniques de tri actuelles. Les techniques existantes doivent être adaptées pour mieux valoriser en qualité et en quantité les déchets produits. Afin de répondre aux évolutions des gisements de plus en plus diffus, comprenant des matériaux complexes ou nouveaux, des nouvelles technologies doivent également être développées.

L'offre de technologies de tri automatique des déchets est en plein essor, avec une trentaine de constructeurs proposant des systèmes de tri avancé.

Les technologies de tri optique basées sur l'analyse non destructive des matériaux en fonction de leur spectre visible, infrarouge ou de fluorescence, sont nombreuses et permettent d'identifier et de séparer toute sorte de matériaux : verres, plastiques, bois...

D'autres techniques font l'objet de nombreux projets de développement à l'échelle pilote (LIBS) ou à l'échelle du laboratoire (incorporation de traceurs dans les polymères, spectroscopie Terahertz, ultrasons, spectroscopie Raman).

<figure><img src="image_69.png" /><figcaption>Spectre de radiation électromagnétique</figcaption></figure>

Les machines de tri optiques sont équipées d'un système de détection qui permet d'identifier la nature du matériau et d'un système d'éjection (buses à air comprimés) pour séparer les objets. Elles sont le plus souvent associées à des tris mécaniques en amont (trommel, crible balistique...) et d'un tri manuel aval.

Un exemple d'application concerne l'identification des plastiques (polypropylène, polyéthylène, polystyrène, polychlorure de vinyle, polyéthylène téréphtalate) pour faciliter leur valorisation.

Ces technologies se développement également fortement pour la filière bois afin de favoriser une valorisation matière ou énergie.
# TRI OPTIQUE DES DECHETS

## FLUORESCENCE X (XRF)

**Type de procédé** : Analyse physicochimique

**Maturité (TRL9)** : Disponible

## DESCRIPTIF

Le principe de la fluorescence consiste à envoyer des rayons X sur les déchets à analyser. Ces rayons X dits « primaires » vont exciter les atomes qui vont émettre à leur tour un rayonnement X dit « secondaire » qui est analysé par un spectromètre. L'analyse du spectre émis permet d'accéder à la composition élémentaire et à la concentration de chaque élément.

## Schéma de principe

<figure><img src="image_70.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Cette technique est principalement utilisée pour le tri des alliages contenant des métaux de teneur variable. Elle est également utilisée dans l'industrie verrière pour le tri du verre au plomb. Des systèmes portables sont disponibles.

Des développements sont en cours pour le tri des bois C (traverses de chemin de fer, poteaux téléphoniques et EDF, palissades traitées, bois injecté à cœurs aux sels métalliques CC (cuivre, chrome et arsenic).

## LIMITES

L'XRF peut détecter la présence de RFB dans des DEEE par reconnaissance du² brome, mais sans identifier la molécule. Pour cela, un couplage est nécessaire avec de l'infrarouge.

## SPECTROMETRIE PROCHE INFRAROUGE (NIR)

**Type de procédé** : Analyse physicochimique

**Maturité (TRL 9)** : Disponible

## DESCRIPTIF

La spectrométrie proche infrarouge est basée sur l'étude du spectre d'absorption d'un faisceau de lumière proche infrarouge par un matériau qui permet de mettre en évidence la structure des molécules. Elle permet donc de reconnaitre la composition d'un matériau.
TRI OPTIQUE DES DECHETS

Les déchets sont acheminés par un tapis roulant vers un scanner, les spectres IR des déchets sont analysés en l'espace de quelques millisecondes par un ordinateur et comparés avec ceux d'une base de données. En fonction des spectres détectés et donc de leurs compositions, les déchets sont ensuite soufflés grâce à de l'air comprimé vers différentes goulottes.

Schéma de principe

<figure><img src="image_71.png" /></figure>

APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Le NIR est utilisé pour trier les polymères et les fibreux (papier, coton, textile) entre eux, le PVC et autres chlorés.

Le NIR permet également de séparer des déchets de bois de classe A et classe B avec une pureté supérieure à 85 %. Cette application a été développée par PELLENC ST pour du bois B (bois de démolition et dérivés : fenêtre, meubles, bois de panneau de particules) avec une teneur en peinture inférieure à 2 %, et en vernis teneur inférieure à 1%, des agglomérés à grain moyen contenant fibres et colles entre 5 à 10 %).

Une autre application concerne la séparation des plastiques entre eux, sous forme de bouteille non broyées (PP, PS, PET, PE, PVC, ABS, PEN, PAN) ou sous forme de broyats (emballages, DIB, DEEE, RB). La séparation du flux de métaux des cartes électroniques dans les DEEE a pu être réalisée selon cette technique (Mistral, PELLENC).

Le NIR est souvent combiné avec un séparateur à courant de Foucault pour réaliser un tri complet de mélanges multi matériaux (emballages par exemple).

LIMITES

Le NIR ne peut pas être utilisé pour détecter les métaux, les retardateurs de flamme bromés, les déchets sombres ou noirs.

SPECTROMETRIE VISIBLE (ANALYSE DE LA COULEUR)

Type de procédé : Analyse physicochimique

Maturité (TRL9) : Disponible

DESCRIPTIF

L'analyse du spectre visible d'un matériau permet de trier les déchets par couleur. Le capteur peut être soit une caméra couleur couplée un prisme, soit un spectrocolorimètre qui fournit des résultats plus sélectifs.

Les déchets placés sur un tapis roulant sont éclairés par des lampes halogènes. La lumière réfléchie est envoyée sur un capteur relié à un système de traitement qui commande des électrovannes permettant d'éjecter les objets selon deux ou trois familles de couleur.
# TRI OPTIQUE DES DECHETS

## Schéma de principe

<figure><img src="image_72.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Cette technique est utilisée pour le tri des verres colorés, des matières plastiques (PET, PE, PP...), des papiers et des métaux type cuivre, bronze et aluminium.

## RAYON X PAR TRANSMISSION (XRT)

**Type de procédé** : Analyse physicochimique

**Maturité (TRL9)** : Disponible

## DESCRIPTIF

Le XRT utilise le principe de la radioscopie. Il consiste à envoyer des rayons X sur le matériau, l'image obtenue par transmission est ensuite analysée par un traitement informatique. Capable de détecter la matière au niveau de l'atome, il convient particulièrement à la détection des métaux. Le XRT peut également reconnaitre un matériau contenant des atomes spécifiques, par exemple les atomes de brome dans les retardateurs de flamme.

## Schéma de principe

<figure><img src="image_73.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Cette technologie permet de reconnaître les atomes de masse atomique élevée, notamment les métaux et les halogènes. Elle permet donc de trier les métaux non ferreux entre eux, de détecter les plastiques contenant des additifs bromés ou chlorés (sans différencier le type de molécule). Elle est également utilisée pour séparer le verre dopé au plomb et le verre dopé et baryum. Le projet FRISP, porté par Paprec et Pellenc ST, vise à développer une chaîne de tri automatique des déchets plastiques contenant des retardateurs de flamme.
# TRI OPTIQUE DES DECHETS

## LIMITES

La technique ne permet pas de différencier les molécules d'additifs bromées et ne fonctionne pas sur les bouteilles remplies d'eau ou écrasées.

## SPECTROMETRIE D'ÉMISSION OPTIQUE (SEO)

**Type de procédé** : Analyse physicochimique

**Maturité (TRL9)** : Disponible

## DESCRIPTIF

La spectrométrie d'émission optique consiste à exciter les atomes d'un matériau par une étincelle, une décharge ou un plasma, et à analyser le spectre émis lors de la désexcitation de ces atomes. Le spectre d'émission est un spectre de raies caractéristique d'un élément, et l'intensité de ces raies est proportionnelle à la concentration de l'élément.

## Schéma de principe

<figure><img src="image_74.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'ÉMERGENCE :

La SEO est la technique de référence pour l'analyse qualitative et quantitative des échantillons métalliques solides. Elle est donc très répandue en métallurgie pour caractériser les bases fer/acier, aluminium, cuivre, nickel, zinc et alliage, plomb.

Des systèmes portatifs ou de laboratoire sont disponibles. Les systèmes portatifs ou à sonde déportée sont particulièrement adaptés pour le tri des déchets.

## LIMITES

La SEO est une technique d'analyse destructive, donc à priori non adaptée aux procédés de tri en continu.

## LASER INDUCED BREAKDOWN SPECTROSCOPY (LIBS)

**Type de procédé** : Analyse physicochimique

**Maturité (9)** : Disponible au laboratoire, émergent dans le domaine du tri des déchets

## DESCRIPTIF

La spectrométrie d'émission optique de plasma induit par laser (Laser-induced breakdown spectroscopy ou LIBS) est une technique d'analyse rapide non destructive des échantillons. La LIBS consiste à envoyer à la surface d'un échantillon une impulsion laser de courte impulsion (5 à 10ns) qui va engendrer la production d'un microplasma à la surface du matériau. Les atomes, ions et molécules excités dans le plasma, se désexcitent en émettant des rayonnements caractéristiques dans des domaines de longueur d'onde allant de l'UV lointain au proche IR. L'étude du spectre
# TRI OPTIQUE DES DECHETS

d'émission permet de déterminer la composition chimique (élémentaire) de l'échantillon. L'identification des matériaux est possible par des méthodes statistiques dites « multivariées ».

## Schéma de principe

<figure><img src="image_75.png" /></figure>

Source : LIBS, spectrométrie d'émission optique de plasma induit par laser, juin 2015, Techniques de l'ingénieur. Mesures-Analyses / Techniques d'analyse

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

La LIBS, technique d'analyse élémentaire non intrusive, sans contact, sans prélèvement ni préparation d'échantillon est une technique privilégiée pour l'analyse en ligne des procédés, l'analyse in-situ et l'analyse à distance. Pour ces applications, l'instrumentation devient de plus en plus compacte, des systèmes portables ou déportés par fibres optiques.

La technique a été testée pour le tri des déchets d'aluminium, des rebuts et scories, des produits miniers, des métaux, du verre, des polymères.

Bertin Technologie et Pellenc ST ont commencé à développer cette technologie pour le tri des plastiques dans les DEEE et les VHU en 2009 (projet Elit Systems). Le projet WEELIBS, porté par le CRITT Matériaux Alsace, a permis la mise au point d'un système portatif permettant de détecter les retardateurs de flamme bromés et d'identifier les nuances de résine (PP, PVC, ABS...) appliqué au démantèlement des DEEE.

## INCORPORATION DE TRACEURS DANS LES POLYMERES (TRA)

**Type de procédé** : Incorporation chimique, analyse physicochimique

**Maturité (TRL 4)** : En développement

## DESCRIPTIF

Le principe de la technique consiste à incorporer des traceurs (terres rares ou traceurs magnétiques) en faible quantité dans les polymères fabriqués. Ces traceurs seront ensuite facilement détectables par les systèmes e tri optique (fluorescence X, fluorescence UV, IR, activation neutronique, détection magnétique...)

Cette technologie est utilisée pour des applications de tri des métaux, en biologie et en médecine.
# TRI OPTIQUE DES DECHETS

## Schéma de principe (exemple des RBA)

<figure><img src="image_76.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Cette technologie peut répondre à la problématique de l'identification et du tri des polymères de couleur sombre qui restent difficiles à réaliser de façon automatisée. Plusieurs projets de R&D visent à améliorer la rapidité et la qualité du tri des polymères contenus dans les VHU, et à étendre cette technologie aux DEEE (projet TRIPTIC) et aux emballages. Cette technologie pourrait être utile pour le tri des déchets broyés, le marquage des pièces n'étant plus reconnaissable.

Le déploiement de la technologie TRA nécessite la mise en place d'une codification des déchets plastiques au niveau européen.

## SYNTHESE

<table><thead><tr><td>TECHNOLOGIE</td><td>APPLICATIONS</td><td>FABRICANTS</td><td>COÛT INVESTISSEMENT(k€)</td></tr></thead><tbody><tr><td>XRF</td><td>Alliages, détection de RFB, verre au plomb</td><td>Ametek, Austin, GreenMatech, Steinert, Mogensen, Redwave</td><td>ND<sup>2</sup></td></tr><tr><td>NIR et MIR</td><td>OMR, emballages et papiers, DEEE (plastiques avec additifs bromés), VHU, Bois, déchets de construction</td><td>Eagle Vizion, NRT, Hamos, S+S, Steinert, PELLENC ST, TOMRA</td><td>80-250</td></tr><tr><td>VIS</td><td>Emballages plastiques et papiers, DEEE, métaux non ferreux, menuiseries en PVC, verre</td><td>NRT, Satake, S+S, Steinert, Mogensen, Rhewum, Binder, Pellenc ST, TOMRA</td><td>80</td></tr><tr><td>NIR+VIS</td><td>Emballages plastiques et papiers,</td><td>MSS, NRT, Green Machine, BT Wolfgang Binder, Pellenc ST, TOMRA</td><td>150-300</td></tr><tr><td>XRT</td><td>Métaux et alliages, plastiques contenant des additifs bromés, piles et accumulateurs, PVC</td><td>NRT, S+S, Best, PELLENC ST, TOMRA, Steinert</td><td>250-350</td></tr><tr><td>SEO</td><td>Métaux</td><td>Ametek Spectro, Bruker, Thermo Scientific</td><td>80 (appareil portatif)</td></tr></tbody></table>

<footnote n="2">² ND : Non disponible</footnote>
TRI OPTIQUE DES DECHETS

LIBS

Polymères, métaux et
alliages, verre, déchets
d'aluminium,

IVEA

50-110 (portatif)
400 (en ligne)

Les applications recensées sont pour la plupart au stade industriel ou commencent à être
industrialisées, sauf pour la LIBS et le TRA.

Les développements récents consistent à combiner différentes techniques, par le développement d'installations multi capteurs ou au moyen de machines mise en cascade.

Ainsi, la combinaison des techniques NIR, de la détection de couleur (VIS) et de l'induction est largement utilisée dans l'industrie. Elle est utilisée pour le tri des bouteilles PET cristal, sur le tri des métaux et des polymères dans les cartes électroniques broyées.

Au-delà de l'amélioration de l'efficacité des capteurs, l'optimisation de la phase d'éjection des produits, réalisée par air comprimé, est également un des axes de développement des technologies de tri automatisées.

BIBLIOGRAPHIE

Le tri optique appliqué aux différentes classes de bois, Pierre Mortelmans, Pellenc Selective Technologies.

http://www.pellencst.com/fr/

Etat de l'art des technologies d'identification et de tri des déchets, ADEME, septembre 2012.

LIBS, spectrométrie d'émission optique de plasma induit par laser, juin 2015, Techniques de l'ingénieur. Mesures-Analyses / Techniques d'analyse

Ecoconception pour une approche multicritère d'un système polymère/traceur/détecteur pour le tri automatisé par spectrométrie de fluorescence UV-VIS en vue d'augmenter la recyclabilité des produits, Elisabeth Maris, thèse ENSAM, 2016.
# SECHAGE/EXTRACTION D'EAU

Cette fiche transversale présente différentes technologies permettant la déshydratation Elle en présente les fondamentaux scientifiques, l'état d'avancement et les perspectives d'émergence.

## PROBLEMATIQUES

La déshydratation est une opération unitaire qui permet de réduire voir d'éliminer l'eau qui imprègne un produit (boueux ou solide) afin de le transformer en produit solide dont l'humidité résiduelle est très faible.

Elle se pratique dans divers cas :

* réduire la masse pour réduire le coût du transport et éventuellement le coût de la mise en décharge

* l'humidité résiduelle est incompatible avec la suite du procédé

* le produit humide se conserve mal (hydrolyse possible, dégagement gazeux, production de lixiviat, ...)

## Les différents modes de déshydratation

La déshydratation et notamment le séchage sont connus et utilisés depuis toujours bien avant l'industrialisation. Il en existe principalement deux grandes familles, mécanique et thermique.

**La déshydratation mécanique** regroupe divers procédés sous diverses appellations selon les moyens utilisés : Filtre presse et filtre à bande, filtre à tambour, essoreuse et centrifugeuse.

**La déshydratation thermique** (le séchage) regroupe également divers procédés sous diverses appellations selon les moyens utilisés : séchage conductif, séchage convectif, séchage par infrarouge ou micro-ondes, et la lyophilisation.

**Les besoins énergétiques** : La moyenne pour un sécheur thermique est de 1830 kWh/t MS. Pour les appareils mécaniques (Degremot1992) elle varie de 10-25 kWh/t MS pour un filtre à bandes, de 20 à 40 25 kWh/t MS pour un filtre à plateaux, de 30 à 60 kWh/t MS pour une centrifugeuse et de 50 à 150 kWh/t MS pour un filtre sous vide.

En contrepartie la déshydratation mécanique ne peut atteindre que des siccités relativement faibles par exemple de 14 à 27% pour les boues de STEP.

La déshydratation thermique étant nettement plus énergivore, la combinaison avec la déshydratation mécanique est quasi systématique des que cette dernière est d'une part possible et d'autre part insuffisante pour atteindre la siccité souhaitée.

**Note** : que les moyens de déshydratation mécanique nécessitent des coagulants et génère des fluides qui peuvent nécessite un traitement
# SECHAGE/EXTRACTION D'EAU

## DESHYDRATATION MECANIQUE PAR FILTRE PRESSE

**Type de procédé** : Physique

**Maturité (TRL 9)** : Disponible

### DESCRIPTIF

La matrice est pressée entre deux filtres (filtre à bande ou filtre presse). Le liquide est expulsé aux travers des filtres alors que le solide est compressé pour occuper tout le volume disponible.

Dans le cas du filtre presse, le produit à filtrer est introduit par l'intermédiaire d'une pompe jusqu'à la pression nécessaire (généralement 7 à 8 bars). Sous cette pression le liquide passe à travers la toile qui retient les particules solides. Ce filtrat est collecté soit au niveau de chaque plateau soit en bout de filtre. L'accumulation de matière entre les plateaux induit une perte de charge qui est compensée par la pompe d'alimentation. Certain appareils sont équipés de chambre de compactage ce qui permet l'essorage des gâteaux et également le déchargement en fin de cycle.

Ces appareils peuvent permettre la réalisation d'un lavage à l'eau, une seconde compression et même un léger séchage par soufflage à l'air.

Dans le cas d'un filtre à bande, la matrice est distribuée sur une bande filtrante qui est juste après recouverte par une deuxième bande. Les bords sont joints par compression et le reste de la bande passe entre des rouleaux de plus en plus proches, ce qui engendre un écrasement de la matrice de plus en plus fort.

A noter que certains produits nécessitent une étape de conditionnement préalable au moment de la filtration par l'ajout de réactifs (coagulant/floculant) qui permettent ainsi leur filtration

<figure><img src="image_77.png" /><figcaption>### Schéma de principe d'un filtre presse</figcaption></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

La filtration au moyen de filtres est bien maîtrisée et disponible au niveau industriel.
## LIMITES :

La matrice doit être relativement fluide et pompable. Elle est donc surtout utilisée pour des boues constituées principalement de particules fines. Toutefois, une fraction grossière de mois de 10% allant de 5 à 8 mm peut être tolérée dans certain cas

## DESHYDRATATION MECANIQUE PAR FILTRE A TAMBOUR

**Type de procédé** : Physique

**Maturité (TRL 9)** : Disponible

## DESCRIPTIF

La solution est aspirée au travers d'un filtre entourant un tambour partiellement immergé. La zone de filtration se situe dans la partie immergée. Se suivent ensuite les zones d'assèchement, de rinçage, puis d'assèchement final.

Le principe de fonctionnement consiste à aspirer sous vide les eaux interstitielles d'une boue. La boue s'agglutine sur le filtre pour former une couche mince qui est raclée en permanence; le colmatage est donc inexistant et le débit horaire sensiblement constant durant toute la filtration. Les débits sont fonction de la pression de la surface de la toile et surtout de la matrice filtrée (matrice plus adjuvant).

Le tambour est divisé en secteurs qui ne communiquent pas entre eux. Le filtrat et éventuellement les eaux de rinçage sont évacués à l'aide d'une pompe à vide jusqu'à un collecteur indépendant qui assure la séparation air / liquide.

## Schéma de principe

<figure><img src="image_78.png" /><figcaption>Figure 1: Filtre sous vide rotatif à tambour à cellules périphériques (d'après Meriguet G. 2007)</figcaption></figure>

A secteur de filtration

B secteur de lavage

C secteur d'arrosage

D déchargement auge

E d'alimentation en préfiltre

F jets de lavage

G cellules

H toile filtrante

J ballon de récupération du filtrat

L sortie du filtrat

M ballon eaux de lavage

N sortie des eaux de lavage

O Aspiration - mise sous vide
Vis d'extraction du gâteau

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

La filtration au moyen de filtres à tambour est bien maîtrisée et disponible au niveau industriel. Elle est utilisée pour les boues fluides et notamment pour des boues organiques qui ont tendance sous pression à se déformer et boucher les filtres.
# SECHAGE/EXTRACTION D'EAU

**LIMITES** : La technologie nécessite souvent une pré-couche de filtration.

## DESHYDRATATION MECANIQUE PAR CENTRIFUGEUSE

**Type de procédé** : Déshydratation mécanique par centrifugation

**Maturité (échelle TRL)** : Disponible

### DESCRIPTIF

Cette technologie utilise la force centrifuge pour plaquer le long des parois du dispositif les particules solides et laisse une lame d'eau claire à la surface latérale de la partie cylindrique. La centrifugation est une opération de séparation mécanique, par action de la force centrifuge. Il s'agit d'entraîner un appareil (appelé le "bol") à grande vitesse, en rotation autour d'un axe. Sur le schéma ci-dessous, l'eau circule de la droite vers la gauche. La boue arrive par la zone d'admission (4), puis elle subit une séparation selon le procédé suivant. Un convoyeur (ici en gris) tourne de 1000 à 4000 tours par minute et accélère les particules de la boue jusqu'à 3000 g (g = intensité de pesanteur). Les solides plus lourds sont collés le long des parois et expulsés vers l'extérieur par le convoyeur à vis. Ils sont évacués par la droite (6) tandis que l'effluent aqueux est évacué vers la gauche (1). On obtient ainsi une eau clarifiée.

l'efficacité de la centrifugation dépend de plusieurs paramètres :

* le diamètre des particules.

* la différence de densité.

* la viscosité du fluide, qui diminue avec l'élévation de la température.

* la surface de base du bol.

* la vitesse de rotation.

### Schéma de principe

<figure><img src="image_79.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Cette technologie est bien maîtrisée et disponible au niveau industriel.

Dans le cas du traitement de déchets, elle est utilisée pour des boues humides qui donneront une phase liquide et des boues sèches qui iront chacune sur une chaîne de traitement particulière. Elle s'utilise également pour la séparation de fluide diphasique voir plus. La centrifugation peut donc être utilisée pour séparer des hydrocarbures d'une phase aqueuse

**LIMITES** : utilisée pour des matériaux fins et fluides
# SECHAGE/EXTRACTION D'EAU

## DESHYDRATATION MECANIQUE PAR ESSOREUSE

**Type de procédé** : physique

**Maturité (TRL 9)** : Disponible

### DESCRIPTIF

Essoreuse : concerne les matrices particulaires. La solution est expulsée au travers d'une grille par la force centrifuge. S'il existe des particules fines, elles passeraient au travers de la grille qui ici n'est pas un filtre. Cette technique ne pourrait être utilisée que pour des niches particulières. C'est utiliser par exemple pour les copeaux de bois avant le séchage thermique.

L'essorage est une opération de centrifugation douce et munie d'une grille.

### Schéma de principe

<figure><img src="image_80.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Cette technologie est bien maîtrisée et disponible au niveau industriel.

Elle est applicable aux matériaux granulaires n'ayant pas de fines.

## DESHYDRATATION THERMIQUE

Un produit dont la pression partielle de vapeur d'eau est supérieure à celle de la vapeur d'eau contenue dans l'air ambiant, sèche en transférant une partie à l'air sous forme de vapeur d'eau.

Le séchage peut être conductif ou convectif selon le moyen de transfert ou d'apport de la chaleur.

Le séchage est dit conductif si le produit est mis en contact avec des surfaces chaudes (cas du sécheur à tambour rotatif). Il est dit convectif si la chaleur est transmise par un courant d'air chaud, envoyé sur le produit à sécher, il fournit la chaleur et entraîne la vapeur formée.

Le chauffage peut également être effectué par Infra Rouge ou Microondes : la matrice est soumise à un rayonnement électromagnétique. Ce mode de séchage se fait sur de faibles épaisseurs.

L'apport d'énergie s'effectue par ondes électromagnétiques générées soit par des dispositifs électroniques (micro-ondes) soit par élévation de la température d'un émetteur infrarouge. En infrarouge le chauffage se manifeste sur des épaisseurs très faibles (500 µm). L'utilisation des micro-ondes permet de sécher des épaisseurs plus importantes. Le champ électromagnétique véhiculé par ces fréquences génère une agitation moléculaire qui entraîne un échauffement du produit et donc la vaporisation des molécules d'eau. Ces méthodes étant onéreuses, elles ne sont pas utilisées pour des déchets.
# SECHAGE/EXTRACTION D'EAU

La lyophilisation est également une méthode de séchage. La matrice est congelée (en dessous de -20°C) puis amenée à très basse pression pour en sublimer la glace qu'il contient. La technique de lyophilisation est très peu productive et très couteuse en énergie, elle est de ce fait réservée aux produits de haute valeur ajoutée.

Les dispositifs de séchage sont relativement nombreux en fonction de la matrice à sécher, de sa nature et du but recherché. Dans tous les cas le principe est le même.

Principe : On amène de la chaleur pour évaporer l'eau d'humidité et un courant d'air pour évacuer l'air humide et le renouveler par de l'air plus sec. Ce système est dit ouvert il fonctionne lorsque l'umidité de l'air extérieur est faible et sa température plutôt moyenne.

Dans l'absolu un système en circuit fermé qui fonctionne dans tous les cas est constitué d'un ventilateur qui aspire l'air humide autour de la matrice et le transporte à travers un évaporateur réfrigéré. L'air est refroidi sous le point de rosée. L'eau condense sur la surface froide de l'évaporateur et ruissèle dans un système d'évacuation. Ensuite, l'air froid continue à travers un condenseur chaud qui le chauffe et revient dans la pièce pour récupérer de l'humidité à nouveau. Cette procédure est continue jusqu'à l'obtention des conditions souhaitées (voir le schéma ci-dessous).

## Schéma de principe de la déshydratation thermique

<figure><img src="image_81.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Le séchage est une technologie très développée. Chaque constructeur apporte des modifications et améliorations selon les applications de ses clients, et se spécialise ainsi dans tel ou tel type de matière. Pour les matères fines ou légères, il est conseilé la méthode indirect pour éviter les envols.

Le choix de la technologie ne concerne pas que l'opération de séchage elle-même, souvent les difficultés sont autres : assurer l'étanchéité, transporter la matière, éviter les agglomérations, emétter efficacement la matière durant le séchage, homogénéité du séchage ...

## LIMITES

La déshydratation thermique (séchage) consomme plus d'énergie que la déshydratation mécanique. Cependant, elle peut être préférée lorsque qu'une source de chaleur produite par un process annexe est disponible.
# SECHAGE/EXTRACTION D'EAU

## SECHEUR A TAMBOUR ROTATIF

### Type de procédé Physique

Maturité (TRL 9) : Disponible

### DESCRIPTIF

Sécheur à tambour : La matrice traverse un long tube tournant. La chaleur est souvent amenée par le tube lui-même. Il est muni de lamelles soudées tout au long du tube de sorte que lors de la rotation les lamelles entrainent la matière vers le haut qui finit par chuter et se retourner. Un léger courent d'air est maintenu pour évacuer l'air humide.

Dans le schéma ci-dessous si l'air chaux produit traverse directement le cylindre et entre en contact du matériau, le chauffage est dit convectif ou direct. Si cet air passe par une double enveloppe pour chauffer la paroi cylindrique interne qui chauffera la matière à sécher par contact, le chauffage est dit conductif ou indirect.

### Schéma de principe

<figure><img src="image_82.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Le sécheur à tambour rotatif est disponible industriellement.

Il est utilisable sur tous types de déchet, et notament pour les déchets en mélanges.

**LIMITES** Le procédé n'est pas adapté aux produits collants, ni aux produits fragiles
# SECHAGE/EXTRACTION D'EAU

## SECHEUR THERMIQUE A LIT FLUIDISE

### Type de procédé Physique

Maturité (TRL 9) : Disponible

### DESCRIPTIF

Le sécheur à lit fluidisé consiste en une chambre cylindrique ou conique. Le lit est formé soit par le matériau à sécher, soit par un matériau inerte type gravier maintenu en suspension par un courant d'air chaud. La matrice à sécher est introduite à la base et au centre du lit. Les agrégats entrent en contact de l'air chaud et des autres particules, ce qui produit leur effritement puis leur séchage. Les particules deviennent de plus en plus petites et de plus en plus sèches et s'élèvent dans le lit pour sortir complètement sèches en état de sable.

Le solide est récupéré via un cyclone. L'air peut être quasi totalement dépoussiéré en ajoutant une filtration à la sortie, comme sur le schéma ci-dessous.

### Schéma de principe

<figure><img src="image_83.png" /></figure>

## APPLICATIONS ET POTENTIEL D'EMERGENCE :

Le sécheur thermique à lit fluidisé est utilisé pour sécher des boues et des cendres.

Il est particulièrement adapté aux produits fins et granulaires.

**LIMITES** : concerne des matériaux de densités homogènes et de granulométries resserrées.
SYNTHESE

<table><thead><tr><td>TECHNOLOGIE</td><td>TYPE PROCEDE</td><td>APPLICATIONS</td></tr></thead><tbody><tr><td>DESHYDRATATION MECANIQUE PAR FILTRE PRESSE</td><td>Physique</td><td>Boues fluides riches en minéraux</td></tr><tr><td>DESHYDRATATION MECANIQUE PAR FILTRE A TAMBOUR</td><td>physique</td><td>Boues fluides et notamment pour des boues organiques supportant mal la filtration sous pression</td></tr><tr><td>DESHYDRATATION MECANIQUE PAR CENTRIFUGEUSE</td><td>physique</td><td>Boues fluides et effluents di et tri phasiques</td></tr><tr><td>DESHYDRATATION MECANIQUE PAR ESSOREUSE</td><td>physique</td><td>Matériaux granulaires n'ayant pas de fines</td></tr><tr><td>SECHEUR A TAMBOUR ROTATIF</td><td>Thermique</td><td>Tous types de déchet, et notamment pour les déchets en mélanges</td></tr><tr><td>SECHEUR THERMIQUE A LIT FLUIDISE</td><td>Thermique</td><td>Matériaux de densités homogènes et de granulométries resserrées</td></tr></tbody></table>

Les procédés de déshydratation mécaniques et thermiques sont relativement bien maîtrisés et disponibles à l'échelle industrielle. Ils font l'objet d'améliorations continuelles selon l'application visée et les besoins des clients.

Les procédés physiques permettent d'atteindre une siccité tel que le résidu ait une apparence solide notamment pour le filtre presse et à minima atteindre un état pelletable. Le taux de siccité dépend de la nature du résidu. Ils peuvent conduire à des effluents chargés qui devront être traités ensuite.

La déshydratation mécanique ne peut atteindre que des siccités relativement faibles (par exemple de 14 à 27% pour les boues de STEP). Un procédé thermique additionnel peut être nécessaire pour atteindre le taux de matière sèche souhaité.

Les procédés thermiques sont plus couteux mais permettent d'atteindre le taux de matière sèche souhaité.

BIBLIOGRAPHIE

Séchage industriel : principes et calcul d'appareils- Séchage convectif par air chaud (partie 2), Jean Vasseur, mars 2010.

Technologie, génie chimique. tome 2 - - Centre régional de documentation pédagogique 1989 de P Anglaret; S Kazmierczak

Evaporation-Principes généraux -Techniques de l'ingénieur, juin 2009. Martine Decloux, Bernard Rémond.

Séchage industriel-Aspects pratiques- Techniques de l'ingénieur, mai 2015. Patricia Arlabosse.

GENIE INDUSTRIEL ALIMENTAIRE. Tome 1, Les procédés physiques de conservation, 2ème édition, Broché – 5 novembre 1999 Pierre MAFART

DÉSHYDRATATION ASSISTÉE THERMIQUEMENT COUPLANT ESSORAGE E T MICRO-ONDES THÈSE par Xabier Apaolaza Pagoaga
SECHAGE/EXTRACTION D'EAU

Jérémy Olivier. ETUDES DES FILTRES A BANDES POUR LA DESHYDRATATION MECANIQUE DES BOUES RESIDUAIRES URBAINES. Génie des procédés. Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2003. Français.
## 5 Conclusion

Les travaux menés dans le cadre de cette étude ont consisté dans un premier temps à identifier un ensemble de problématiques d'intérêt pour lesquelles une étape préalable de prétraitement par réduction de la charge polluante est nécessaire avant de valoriser un déchet solide que ce soit sous la forme de matière première secondaire ou d'énergie.

Avec l'aide du Comité de Suivi et de la Direction scientifique de RECORD, cette liste a été affinée et certaines problématiques concernant différents types de déchets ont été pointées pour faire l'objet d'une approche plus générique dans la phase finale des travaux.

La recherche de procédés permettant de répondre aux problématiques identifiées a conduit à la rédaction de 31 fiches sommaires présentant 21 procédés commercialement disponibles et 10 procédés en développement ou émergents. Certaines problématiques, traitées par différents procédés, ont fait l'objet de plusieurs fiches. C'est le cas en particulier du prétraitement des sables de fonderie, des cendres de charbon, des pneumatiques usagés, de matériaux polymères, de lampes usagées, de déchets de plâtre, de déchets de bois C ou encore de déchets agroalimentaires.

D'autres problématiques identifiées font l'objet de solutions sans caractère technologique innovant (élimination des produits phytosanitaires résiduels dans les EVPP, extraction des indésirables des refus de TMB ou des papiers/cartons à recycler). Celles-ci n'ont pas été détaillées dans le cadre de cette étude.

L'amélioration de la qualité des CSR préparés à partir de refus de tri mécano-biologique n'a pas fait l'objet de la rédaction d'une fiche, mais cette problématique à fort enjeu stratégique été développée dans un paragraphe spécifique.

Enfin, il est apparu le cas d'une problématique ne pouvant pas être résolue par un prétraitement du fait du caractère diffus des composés à séparer des déchets : il s'agit de la présence de composés silicés dans les biodéchets générant une corrosion précoce des équipements de valorisation énergétique par méthanisation.

D'autre part, certains procédés de prétraitement ayant un large spectre d'applications ont été pointés pour faire l'objet de fiches procédé. Les technologies décrites sont le nettoyage cryogénique, l'extraction par fluide supercritique, ainsi qu'un procédé innovant couplant lavage et hydrocyclonage.

Le classement des procédés de prétraitement identifiés montre qu'ils visent tous la production de matières premières secondaires qu'il s'agisse de ressources matière ou de ressources énergétiques. Ainsi, parmi les MPS dont la valorisation serait rendue possible figurent :

- Des ressources énergétiques (combustibles solides, liquides ou gazeux);

- Des métaux stratégiques;

- Des métaux non ferreux;

- Des matériaux minéraux;

- Des matières plastiques.

Les technologies concernées par ces prétraitements sont en majorité de type physico-chimique, puis thermique, mécanique, chimique ou relèvent d'une combinaison de principes thermiques et physico-chimiques (fluides supercritiques), thermiques et chimique (ozonation et procédé thermique, pyrolyse et distillation), et dans une moindre mesure biologiques voire chimique et biologique.

Si certains de ces procédés ont été développés pour répondre à une problématique relevant d'enjeux stratégiques permettant la préparation de MPS à haute valeur ajoutée (extraction en vue de valorisation des terres rares de DEEE et autres matières plastiques, dépollution en vue de préparation de combustibles) d'autres visent des cas plus spécifiques concernant un gisement relativement limité de déchets et produisant une faible valeur ajoutée (élimination du carbone résiduel de cendres de charbon, extraction par lavage de sels et de métaux, préparation de granulats minéraux). Ces derniers devront probablement diversifier leurs applications potentielles pour en assurer la rentabilité économique.

Cette revue permet donc, pour un gestionnaire de déchet à la recherche de solutions de prétraitement, d'identifier des solutions potentielles de prétraitement mutualisables ou adaptables à des problématiques non identifiées et/ou émergentes.
# PARTIE 3 : ANNEXES
ANNEXE 1 - CLASSIFICATION DES FILIERES DE TRAITEMENT DES DECHETS D'APRES ALAIN
NAVARRO (1994)

<table><tr><td>A) Valorisation énergétique</td><td>D) Valorisation en agriculture et agro-alimentaire</td></tr><tr><td>1- Combustion avec récupération d'énergie</td><td>12- Amendement organique</td></tr><tr><td>2- Élaboration de combustibles dérivés par des procédés mécaniques</td><td>13- Amendement minéral</td></tr><tr><td>3- Élaboration de combustibles dérivés par des procédés thermiques</td><td>14- Alimentation pour animaux</td></tr><tr><td>4- Élaboration de combustibles dérivés par des procédés biologiques</td><td></td></tr><tr><td></td><td>E) Valorisation en science de l'environnement</td></tr><tr><td>B) Valorisation matière première</td><td>15- Traitement des effluents pollués liquides ou gazeux</td></tr><tr><td>5- Matières premières organiques naturelles ou artificielles</td><td>16- Solidification ou stabilisation des déchets toxiques</td></tr><tr><td>6- Matières premières minérales métalliques ou non métalliques</td><td></td></tr><tr><td></td><td>F) Élimination</td></tr><tr><td>C) Valorisation en science des matériaux</td><td>17- Incinération</td></tr><tr><td>7- Liants hydrauliques et matériaux de structure</td><td>18- Traitement biologique des déchets</td></tr><tr><td>8- Verres et céramiques</td><td>19- Traitements physico-chimiques</td></tr><tr><td>9- Plastiques et caoutchouc</td><td>20- Mise en décharge</td></tr><tr><td>10- Fibres cellulosiques de récupération</td><td></td></tr><tr><td>11- Autres</td><td></td></tr></table>
ANNEXE 2 - LISTE EUROPEENNE DES DECHETS (LED)

01. Déchets provenant de l'exploration et de l'exploitation des mines et des carrières ainsi que du traitement physique et chimique des minéraux.

02. Déchets provenant de l'agriculture, de l'horticulture, de l'aquaculture, de la sylviculture, de la chasse et de la pêche ainsi que de la préparation et de la transformation des aliments.

03. Déchets provenant de la transformation du bois et de la production de panneaux et de meubles, de pâte à papier, de papier et de carton.

04. Déchets provenant des industries du cuir, de la fourrure et du textile.

05. Déchets provenant du raffinage du pétrole, de la purification du gaz naturel et du traitement pyrolytique du charbon.

06. Déchets des procédés de la chimie minérale.

07. Déchets des procédés de la chimie organique.

08. Déchets provenant de la fabrication, de la formulation, de la distribution et de l'utilisation (FFDU) de produits de revêtement (peintures, vernis et émaux vitrifiés), mastics et encres d'impression.

09. Déchets provenant de l'industrie photographique.

10. Déchets provenant de procédés thermiques.

11. Déchets provenant du traitement chimique de surface et du revêtement des métaux et autres matériaux, et de l'hydrométallurgie des métaux non ferreux.

12. Déchets provenant de la mise en forme et du traitement physique et mécanique de surface des métaux et matières plastiques.

13. Huiles et combustibles liquides usagés (sauf huiles alimentaires et huiles figurant aux chapitres 05, 12 et 19).

14. Déchets de solvants organiques, d'agents réfrigérants et propulseurs (sauf chapitres 07 et 08).

15. Emballages et déchets d'emballages, absorbants, chiffons d'essuyage, matériaux filtrants et vêtements de protection non spécifiés ailleurs.

16. Déchets non décrits ailleurs dans la liste.

17. Déchets de construction et de démolition (y compris déblais provenant de sites contaminés).

18. Déchets provenant des soins médicaux ou vétérinaires et/ou de la recherche associée (sauf déchets de cuisine et de restauration ne provenant pas directement des soins médicaux).

19. Déchets provenant des installations de gestion des déchets, des stations d'épuration des eaux usées hors site et de la préparation d'eau destinée à la consommation humaine et d'eau à usage industriel.

20. Déchets municipaux (déchets ménagers et déchets assimilés provenant des commerces, des industries et des administrations) y compris les fractions collectées séparément.
<table><caption>ANNEXE 3 - MATRICE FILIERE-PROCEDES</caption><thead><tr><td>DECHETS</td><td>FILIERE NAVARRO</td><td>CATEGORIE LED</td><td>VALORISATION</td><td>SOUS FILIERE</td><td>PROBLEMATIQUE IDENTIFIEE</td><td>POLLUANTS</td><td>TYPE DE PROCEDE</td></tr></thead><tbody><tr><td>Batteries accumulateur lithium-ion</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16. Déchets non décrits ailleurs dans la liste.<br>20. Déchets municipaux y compris les fractions collectées séparément</td><td>Matière</td><td>Métaux ferreux</td><td>Séparation des métaux lourds (manganèse, mercure, nickel-cadmium)</td><td>Métaux lourds</td><td>Thermochimique</td></tr><tr><td>Batteries accumulateur Ni-Cd</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16. Déchets non décrits ailleurs dans la liste.<br>20. Déchets municipaux y compris les fractions collectées séparément</td><td>Matière</td><td>Métaux ferreux</td><td>Séparation des métaux lourds (Ni-métal hydrure, nickel-cadmium)</td><td>Métaux lourds</td><td>Thermochimique</td></tr><tr><td>Batteries accumulateur Ni-Cd</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16. Déchets non décrits ailleurs dans la liste.<br>20. Déchets municipaux y compris les fractions collectées séparément</td><td>Matière</td><td>Métaux ferreux</td><td>Séparation des métaux lourds (Ni-métal hydrure, nickel-cadmium)</td><td>Métaux lourds</td><td>Thermochimique</td></tr><tr><td>Batteries accumulateur Ni-MH</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16. Déchets non décrits ailleurs dans la liste.<br>20. Déchets municipaux y compris les fractions collectées séparément</td><td>Matière</td><td>Métaux ferreux</td><td>Séparation des métaux lourds (Ni-métal hydrure, nickel-cadmium)</td><td>Métaux lourds</td><td>Thermochimique</td></tr><tr><td>Batteries accumulateur au Plomb</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16. Déchets non décrits ailleurs dans la liste.<br>20. Déchets municipaux y compris les fractions collectées séparément</td><td>Matière</td><td>Métaux ferreux</td><td>Présence de métaux lourds (plomb)</td><td>Métaux lourds</td><td>Thermochimique</td></tr><tr><td>Déchet de chantier (Bétons, briques, tuiles, céramiques)</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>17-Déchets de construction et de démolition</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux pour le BTP</td><td>Présence de sulfates en teneur supérieure aux limites d'acceptabilité technique et environnementale pour une valorisation dans des matériaux à base de liants hydrauliques</td><td>Sulfates</td><td></td></tr><tr><td>Biodéchets</td><td>12- Elaboration d'amendements organiques</td><td>02- Déchets provenant de l'agriculture, de l'horticulture, de l'aquaculture, de la sylviculture, de la chasse et de la pêche ainsi que de la préparation et de la transformation des aliments</td><td>Matière</td><td>Amendements organiques</td><td>Présence de pathogènes et/ou métaux lourds, biocide, matières non dégradables</td><td>Métaux lourds Pathogènes<br>Matières non dégradables</td><td>Biochimique</td></tr><tr><td>Déchets de Biomasse</td><td>4- Elaboration de combustibles dérivés par procédés biologiques</td><td>03- Déchets provenant de la transformation du bois et de la production de panneaux et de meubles, de pâte à papier, de papier et de carton</td><td>Energétique</td><td>Biocarburants</td><td>Présence de composés inorganiques, composés générateurs de goudrons</td><td>Métaux lourds<br>Matières non dégradables</td><td>Biochimique</td></tr><tr><td>Déchets de Bois faiblement traités ou faiblement adjuvantés</td><td>4- Elaboration de combustibles dérivés par procédés biologiques</td><td>03- Déchets provenant de la transformation du bois et de la production de panneaux et de meubles, de pâte à papier, de papier et de carton</td><td>Energétique</td><td>Biocarburants</td><td>Présence d'adjuvants classé CMR (colle vernis (phénol-formol, urée formole))</td><td>Métaux lourds<br>Matières non dégradables</td><td>Biologique</td></tr><tr><td>Déchets de Bois fortement traités ou adjuvantés</td><td>5- Valorisation des matières premières organiques</td><td>03- Déchets provenant de la transformation du bois et de la production de panneaux et de meubles, de pâte à papier, de papier et de carton</td><td>Matière</td><td>Substance à haute valeur ajoutée</td><td>Présence de composés inorganiques, composés générateurs de goudrons</td><td>Métaux lourds<br>Matières non dégradables</td><td></td></tr><tr><td>Déchets de Bois fortement traités ou adjuvantés</td><td>5- Valorisation des matières premières organiques</td><td>03- Déchets provenant de la transformation du bois et de la production de panneaux et de meubles, de pâte à papier, de papier et de carton</td><td>Matière</td><td>Substance à haute valeur ajoutée</td><td>Présence de composés inorganiques, composés générateurs de goudrons</td><td>Métaux lourds<br>Matières non dégradables</td><td></td></tr></tbody></table>
<table><thead><tr><td>DECHETS</td><td>FILIERE NAVARRO</td><td>CATEGORIE LED</td><td>VALORISATION</td><td>SOUS FILIERE</td><td>PROBLEMATIQUE IDENTIFIEE</td><td>POLLUANTS</td><td>TYPE DE PROCEDE</td></tr></thead><tbody><tr><td></td><td>premières organiques</td><td>meubles, de pâte à papier, de papier et de carton</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Déchets de Bois fortement traités ou adjuvantés</td><td>3- Elaboration de combustibles dérivés par procédés thermiques</td><td>03- Déchets provenant de la transformation du bois et de la production de panneaux et de meubles, de pâte à papier, de papier et de carton</td><td>Energétique</td><td>Biocarburants</td><td>Présence d'adjuvants (substances fongicides : Cu,Cr,As)</td><td>Métaux lourds Matières non dégradables</td><td>Thermochimique</td></tr><tr><td>Déchets de Bois fortement traités ou adjuvantés</td><td>3- Elaboration de combustibles dérivés par procédés thermiques</td><td>03- Déchets provenant de la transformation du bois et de la production de panneaux et de meubles, de pâte à papier, de papier et de carton</td><td>Energétique</td><td>Biocarburants</td><td>Présence d'adjuvants (organiques, substances fongicides)</td><td>Métaux lourds Matières non dégradables</td><td>Thermique</td></tr><tr><td>Boues de STEP</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>19-Déchets provenant des installations de gestion de déchets, des stations d'épuration des eaux usés hors site et de la préparation d'eau destinée à la consommation humaine et d'eau à usage industriel</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux en technique routière</td><td>Quantité importante de matière organique</td><td>Matière organique</td><td>Chimique</td></tr><tr><td>Boues de STEP</td><td>12- Elaboration d'amendements organiques</td><td>19-Déchets provenant des installations de gestion de déchets, des stations d'épuration des eaux usés hors site et de la préparation d'eau destinée à la consommation humaine et d'eau à usage industriel</td><td>Matière</td><td>Amendements organiques</td><td>Teneur en métaux lourds et en Polluants organiques persistants (POP)</td><td>Métaux lourds Polluants organiques persistants</td><td></td></tr><tr><td>Déchets plastiques Type PET</td><td>9- Valorisation des matières plastiques et caoutchoucs</td><td>15-Emballages et déchets d'emballages, absorbants, chiffons d'essuyage, matériaux filtrants et vêtements de protection non spécifiés ailleurs</td><td>Matière</td><td>Matières plastiques</td><td>Présence d'autre éléments résiduels limitant la valorisation matière</td><td>Autres matières plastiques, papier, souillures ...</td><td></td></tr><tr><td>Déchets plastiques Type PET</td><td>9- Valorisation des matières plastiques et caoutchoucs</td><td>15-Emballages et déchets d'emballages, absorbants, chiffons d'essuyage, matériaux filtrants et vêtements de protection non spécifiés ailleurs</td><td>Matière</td><td>Matières plastiques</td><td>Présence d'autre éléments résiduels limitant la valorisation matière</td><td>Autres matières plastiques, papier, souillures ...</td><td></td></tr><tr><td>Déchets plastiques Type PP</td><td>9- Valorisation des matières plastiques et caoutchoucs</td><td>15-Emballages et déchets d'emballages, absorbants, chiffons d'essuyage, matériaux filtrants et vêtements de protection non spécifiés ailleurs</td><td>Matière</td><td>Matières plastiques</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Déchets plastiques Type PSE</td><td>9- Valorisation des matières plastiques et caoutchoucs</td><td>15-Emballages et déchets d'emballages, absorbants, chiffons d'essuyage, matériaux filtrants et vêtements de protection non spécifiés ailleurs</td><td>Matière</td><td>Matières plastiques</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cendres de boues de station d'épuration</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>19-Déchets provenant des installations de gestion de déchets, des stations d'épuration des eaux usés hors site et de la préparation d'eau destinée à la consommation humaine et d'eau à usage industriel</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux pour la cimenterie</td><td>Présence de phosphates contaminant les matières minérales et limitant leur valorisation</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>
<table><thead><tr><td>DECHETS</td><td>FILIERE NAVARRO</td><td>CATEGORIE LED</td><td>VALORISATION</td><td>SOUS FILIERE</td><td>PROBLEMATIQUE IDENTIFIEE</td><td>POLLUANTS</td><td>TYPE DE PROCEDE</td></tr></thead><tbody><tr><td>Cendres de boues de station d'épuration</td><td>7- Valorisation des liants hydrauliques et matériaux de structure</td><td>19-Déchets provenant des installations de gestion de déchets, des stations d'épuration des eaux usés hors site et de la préparation d'eau destinée à la consommation humaine et d'eau à usage industriel</td><td>Matière</td><td>Liants de substitution</td><td>Présence de phosphates contaminant les matières minérales et limitant leur valorisation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chaux résiduaires</td><td>15- Epuration des effluents liquides et gazeux</td><td>10-Déchets provenant de procédés thermiques</td><td>Matière</td><td>Neutralisation</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>DASRI</td><td>1- Combustion avec récupération d'énergie</td><td>18-Déchets provenant des soins médicaux ou vétérinaires et/ou de la recherche associée</td><td>Energétique</td><td>Energie thermique</td><td>Présence de matières infectieuses</td><td>Germes pathogènes</td><td>Thermique</td></tr><tr><td>Déchets combustibles</td><td>3- Elaboration de combustibles dérivés par procédés thermiques</td><td>19-Déchets provenant des installations de gestion de déchets, des stations d'épuration des eaux usés hors site et de la préparation d'eau destinée à la consommation humaine et d'eau à usage industriel</td><td>Energétique</td><td>Energie thermique</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Déchets de chantier de construction et démolition</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>17-Déchets de construction et de démolition (y compris déblais provenant de sites contaminés)</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux en technique routière</td><td>Présence d'amiante et autres substance mêlés limitant la valorisation des matériaux minéraux</td><td>Amiante</td><td></td></tr><tr><td>Déchets de chantier de construction et démolition</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>17-Déchets de construction et de démolition (y compris déblais provenant de sites contaminés)</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux en technique routière</td><td>Présence de plomb et autres substance mêlés limitant la valorisation des matériaux minéraux</td><td>Plomb</td><td></td></tr><tr><td>Déchets de chantier de construction et démolition</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>17-Déchets de construction et de démolition (y compris déblais provenant de sites contaminés)</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux en technique routière</td><td>Présence de mercure et autres substance mêlés limitant la valorisation des matériaux minéraux</td><td>Mercure</td><td></td></tr><tr><td>Déchets de chantier de construction et démolition</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>17-Déchets de construction et de démolition (y compris déblais provenant de sites contaminés)</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux en technique routière</td><td>Présence de PCB (mastics, sols à base de résine, double vitrage, condensateurs ...)</td><td>PCB</td><td></td></tr><tr><td>Déchets imprimante (encre, toner)</td><td>1- Combustion avec récupération d'énergie</td><td>08-Déchets provenant de la fabrication, de la formulation, de la distribution et de l'utilisation de produits de revêtement, mastics et encres d'impression</td><td>Energétique</td><td>Energie thermique</td><td>Séparation des déchets dangereux des déchets non dangereux en vue d'une valorisation énergétique</td><td>Métaux lourds dans les encres et solvants</td><td></td></tr><tr><td>Déchets imprimante, Toners</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>08-Déchets provenant de la fabrication, de la formulation, de la distribution et de l'utilisation de produits de revêtement, mastics et encres d'impression</td><td>Matière</td><td>Matières plastiques</td><td>Séparation des déchets dangereux des déchets non dangereux en vue d'une valorisation matières des composants des cartouches et toners</td><td>Métaux lourds dans les encres et solvants</td><td>Mécanique</td></tr><tr><td>Déchets d'Equipements Electriques et Electroniques (DEEE)</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Matière</td><td>Métaux non ferreux</td><td>Présence de métaux lourds et/ou terres rares à séparer pour extraire les métaux valorisable</td><td>Métaux lourds</td><td></td></tr><tr><td>Déchets d'Equipements Electriques et Electroniques (DEEE)</td><td>9- Valorisation des matières plastiques et caoutchoucs</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Matière</td><td>Matières plastiques</td><td>Présence de retardateur de flamme (fractions bromées) à séparer avant valorisation matières</td><td>Métaux lourds</td><td></td></tr></tbody></table>
<table><thead><tr><td>DECHETS</td><td>FILIERE NAVARRO</td><td>CATEGORIE LED</td><td>VALORISATION</td><td>SOUS FILIERE</td><td>PROBLEMATIQUE IDENTIFIEE</td><td>POLLUANTS</td><td>TYPE DE PROCEDE</td></tr></thead><tbody><tr><td>Désulfogypse</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>10-Déchets provenant de procédés thermiques</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux pour le BTP</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Emballages Vides de Produits Phytopharmaceutiques (EVPP)</td><td>9- Valorisation des matières plastiques et caoutchoucs</td><td>15-Emballages et déchets d'emballages, absorbants, chiffons d'essugage, matériaux filtrants et vêtements de protection non spécifiés ailleurs</td><td>Matière</td><td>Matières plastiques</td><td>Séparation des différents plastiques d'emballages avec les restes de produit phytopharmaceutique</td><td>Substances actives (herbicide, fongicide, insecticide, acaricides...)</td><td></td></tr><tr><td>Fraction Fermentescible des déchets</td><td>4- Elaboration de combustibles dérivés par procédés biologiques</td><td>02- Déchets provenant de l'agriculture, de l'horticulture, de l'aquaculture, de la sylviculture, de la chasse et de la pêche ainsi que de la préparation et de la transformation des aliments</td><td>Energétique</td><td>Energie thermique</td><td>Composés siliciés générant une corrosion précoce des équipements</td><td>Composés siliciés</td><td></td></tr><tr><td>Granulats routiers</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>17-Déchets de construction et de démolition (y compris déblais provenant de sites contaminés)</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux en technique routière</td><td>Présence de goudrons dans les granulats routier limitant leur valorisation matière</td><td>Métaux lourds (type HAP)</td><td></td></tr><tr><td>Huiles alimentaires usagées</td><td>4- Elaboration de combustibles dérivés par procédés biologiques</td><td>02- Déchets provenant de l'agriculture, de l'horticulture, de l'aquaculture, de la sylviculture, de la chasse et de la pêche ainsi que de la préparation et de la transformation des aliments</td><td>Energétique</td><td>Biocarburants</td><td>Contiennent des teneurs élevées en éléments polluants (soufre, chlore, métaux lourds) et notamment en plomb.</td><td></td><td>Chimique</td></tr><tr><td>Huiles et combustibles usagés</td><td>1- Combustion avec récupération d'énergie</td><td>13-Huiles et combustibles liquides usagés (sauf huiles alimentaires et huiles figurant aux chapitres 05, 12 et 19)</td><td>Energétique</td><td>Energie thermique</td><td>Présence de métaux lixiviables à des concentrations supérieures aux seuils de valorisation en technique routière</td><td>Métaux lourds</td><td></td></tr><tr><td>Mâchefers (MIDND)</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>19-Déchets provenant des installations de gestion de déchets, des stations d'épuration des eaux usés hors site et de la préparation d'eau destinée à la consommation humaine et d'eau à usage industriel</td><td>Matière</td><td>Métaux ferreux</td><td>Présence de métaux lixiviables à des concentrations supérieures aux seuils de valorisation en technique routière</td><td>Métaux lourds</td><td></td></tr><tr><td>Mâchefers (MIDND)</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>10-Déchets provenant de procédés thermiques</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux en technique routière</td><td>Présence de métaux lixiviables à des concentrations supérieures aux seuils de valorisation en technique routière</td><td>Métaux lourds</td><td></td></tr><tr><td>Papiers Cartons à Recyclés (PCR)</td><td>10- Valorisation des fibres cellulosiques de récupération</td><td>03- Déchets provenant de la transformation du bois et de la production de panneaux et de meubles, de pâte à papier, de papier et de carton</td><td>Matière</td><td>Papiers-cartons</td><td></td><td>Adjuvants (Type colles, adhésifs, métaux, agrafes, ficelle, encre, reliure..)</td><td>Mécanique</td></tr><tr><td>Piles</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Matière</td><td>Métaux ferreux</td><td>Séparation des métaux lourds et métaux lourds (Hg, Pb, Ni-Cd, Zn, Fe...) pour la valorisation des métaux ferreux</td><td>Métaux lourds</td><td>Thermochimique</td></tr><tr><td>Déchets de plâtres (Inertes contenant du plâtres)</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>17-Déchets de construction et de démolition (y compris déblais provenant de sites contaminés)</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux en technique routière</td><td>Présence de plâtres dans des matériaux inertes à séparer pour permettre la valorisation des matières inertes</td><td>Résidus de plâtre</td><td></td></tr><tr><td>Déchets de plâtres (Plaques et carreaux)</td><td>6- Valorisation des matières</td><td></td><td>Matière</td><td>Gypse</td><td>Séparation des indésirables du plâtre limitant la valorisation du gypse à intégrer</td><td>Indésirables (Type papiers, bois, ferrailles..)</td><td></td></tr></tbody></table>
<table><thead><tr><td>DECHETS</td><td>FILIERE NAVARRO</td><td>CATEGORIE LED</td><td>VALORISATION</td><td>SOUS FILIERE</td><td>PROBLEMATIQUE IDENTIFIEE</td><td>POLLUANTS</td><td>TYPE DE PROCEDE</td></tr></thead><tbody><tr><td></td><td>premières minérales</td><td></td><td></td><td></td><td>dans la formulation de nouveaux produits à base de plâtre</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Déchets de pneumatiques usagés</td><td>4- Elaboration de combustibles dérivés par procédés biologiques</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Energétique</td><td>Production de combustible propre</td><td>Présence de soufre en teneur trop importante limitant le traitement par pyrolyse et la valorisation des produits de pyrolyse</td><td>Soufre</td><td>Biologique</td></tr><tr><td>Déchets de pneumatiques usagés</td><td>4- Elaboration de combustibles dérivés par procédés biologiques</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Energétique</td><td>Production de combustible propre</td><td>Présence de soufre en teneur trop importante limitant le traitement par pyrolyse et la valorisation des produits de pyrolyse</td><td>Soufre</td><td>Thermochimique</td></tr><tr><td>Déchets de pneumatiques usagés</td><td>9- Valorisation des matières plastiques et caoutchoucs</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Matière</td><td>Caoutchouc</td><td>Présence de soufre en teneur trop importante limitant la valorisation matière</td><td>Soufre</td><td>Chimique</td></tr><tr><td>Déchets de pneumatiques usagés</td><td>4- Elaboration de combustibles dérivés par procédés biologiques</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Energétique</td><td>Production de combustible propre</td><td>Présence de soufre en teneur trop importante limitant le traitement par pyrolyse et la valorisation des produits de pyrolyse</td><td>Soufre</td><td>Biologique</td></tr><tr><td>PVC (Chlorure de polyvinyle)</td><td>9- Valorisation des matières plastiques et caoutchoucs</td><td>17-Déchets de construction et de démolition (y compris déblais provenant de sites contaminés)</td><td>Matière</td><td>Matières plastiques</td><td>Présence d'autres complexe (PVC-aluminium, PCV-fibres)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Refus de TMB</td><td>2-Elaboration de combustibles dérivés par procédés mécaniques</td><td>19-Déchets provenant des installations de gestion de déchets, des stations d'épuration des eaux usés hors site et de la préparation d'eau destinée à la consommation humaine et d'eau à usage industriel</td><td>Energétique</td><td>Production de combustible propre</td><td>Risque d'émission de polluants atmosphériques dangereux (produits chlorés, dioxines et métaux lourds) nécessite la séparation des matières chlorés et autres métaux lourds</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sables de fonderie</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>01-Déchets provenant de l'exploration et de l'exploitation des mines et des carrières ainsi que du traitement physique et chimique des minéraux</td><td>Matière</td><td>Matériaux minéraux pour le BTP</td><td>Présence de résidus de liants organiques limitant leur valorisation en construction (technique routière ou autre)</td><td>Liants organiques (argile, ciment, résines phénol)</td><td></td></tr><tr><td>Tubes fluorescents</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Matière</td><td>Métaux non ferreux</td><td>Séparation du mercure avant récupération des métaux</td><td>Métaux lourds (mercure)</td><td></td></tr><tr><td>Tubes fluorescents</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Matière</td><td>Verre</td><td>Séparation du mercure avant récupération du verre</td><td>Métaux lourds (mercure)</td><td></td></tr><tr><td>Véhicules Hors d'Usages (VHU)</td><td>10- Valorisation des fibres cellulosiques de récupération</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Matière</td><td>Matières plastiques</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Véhicules Hors d'Usages (VHU)</td><td>6- Valorisation des matières premières minérales</td><td>16-Déchets non décrits ailleurs dans la liste</td><td>Matière</td><td>Métaux ferreux</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>
ANNEXE 4 – TRAME DE FICHE SOMMAIRE
## NOM DU PROCEDE

### OBJECTIF DU PROCEDE DE TRAITEMENT

Bases Scientifiques du procédé (Type exutoire)
Problématique, gisement....

<table><tr><td>Type de procédé</td><td></td></tr><tr><td>Nature du polluant</td><td></td></tr><tr><td>Maturité du procédé (échelle TRL)</td><td></td></tr><tr><td>Technologies ou solution de référence</td><td></td></tr></table>

## SCHEMA BLOC DU PROCESS

Flux entrant

Flux sortant

## ETAPES DE TRAITEMENT
AVANTAGE/ INTERET

INCONVENIENT/ LIMITATION

REGLEMENTATION APPLICABLE

EXEMPLES D'INSTALLATIONS COMMERCIALES

POTENTIEL D'EMERGENCE

CHAMP DE COMMENTAIRES

BIBLIOGRAPHIE