jeanflop/post-ocr-correction huggingface dataset:
Sedan, Niort, Châteauroux, Cherbourg, Lyon, Marseille, Oyonnax, Champagnole, Lens, Strasbourg, Clermont-Ferrand, Bordeaux et Grenoble. Simultanément à notre demande, la T.I.R.U., au cours de sa campagne de tri annuelle, faisait une même recherche des différentes catégories de matières plastiques à Paris et banlieue. Les critères de choix de l'échantillon représentatif des villes françaises ont été la situation géographique (fig. 7) et l'importance de l'agglomération. Fig. 7. — Situation des quatorze villes ayant participé à la campagne de tri du B.E.T.U.R.E. Dans chacune de ces villes, en collaboration avec les Services Techniques de l'agglomération, une campagne de tri était lancée sur une
de l'agglomération, une campagne de tri était lancée sur une journée. En l'absence de directives officielles, la méthode utilisée a été celle préconisée par le « Bureau of Solid Waste Management » Environmental Health Service — Public Health Service — U.S. department of Health, Education and Welfare (Journal of the Sanitary Engineering Division, Proceedings of the American Society of Civil Engineers, August 1970). Les catégories utiles ont été définies en fonction des qualités suivantes : — elles doivent se prêter à une reconnaissance visuelle et une séparation manuelle; — elles doivent se composer de matériaux de nature similaire; — elles
doivent se composer de matériaux de nature similaire; — elles doivent permettre une comparaison relativement facile avec les études antérieures et les données existantes. Compte tenu du but recherché, quatre grandes catégories ont été choisies : 1) Inertes : verres, métaux, faïence, brique, etc. 2) Plastiques avec cinq sous-catégories : P.V.C.; polyéthylène; polypropylène; polystyrène; divers. 3) Combustibles (*) : papiers, cartons, bois, tissus non synthétiques, cuir. 4) Le reste : c'est-à-dire essentiellement matières putrescibles et fines. Pour permettre une reconnaissance certaine entre les différentes familles de plastiques, le responsable (ce fut la même personne dans les quatorze villes) utilisait une
fut la même personne dans les quatorze villes) utilisait une méthode simple de détermination des matières plastiques dont la méthodologie était basée successivement sur l'aspect, le toucher et, éventuellement, un test à la flamme. Le degré de confiance d'une telle méthode peut être évalué à 99 %. Une étude statistique a montré que, pour un degré de confiance de 90 %, le nombre d'échantillons nécessaires variait de sept à neuf selon la taille de l'agglomération (de 8 000 habitants à plus de 1 000 000 d'habitants). Pratiquement, on a toujours pris 9 échantillons, sauf à Champagnole et Oyonnax. Les résultats
pris 9 échantillons, sauf à Champagnole et Oyonnax. Les résultats des études du Bureau of Solid Waste Management montrent qu'il n'y a pas d'importance ni de différences significatives pour la précision avec des groupes d'échantillons de poids de 100 kg et plus. En conséquence, de petits échantillons (100 kg environ) donnent des résultats aussi valables statistiquement dans la détermination de la composition d'ordures ménagères que des échantillons aussi importants que 850 kg ou plus. (*) Il s'agit ici des combustibles de nature cellulosique et des cuirs; d'autres éléments combustibles se trouvent bien entendu dans les catégories 2 et 3. Résultat
trouvent bien entendu dans les catégories 2 et 3. Résultat des tris dans les quatorze villes (tris effectués en octobre 1971). En général, un échantillon était pris dans une benne déterminée et chaque fois différente. Le prélèvement se faisait au lieu de traitement; quand c'était une décharge, la benne une fois déchargée, le prélèvement se faisait « au hasard » à l'aide d'une pelle jusqu'à concurrence environ d'un demi-mètre cube. Dans une usine, la benne commençait son déchargement en fosse, puis le prélèvement avait lieu sur une aire plane; la benne terminait alors son déchargement dans la fosse. Les tris
benne terminait alors son déchargement dans la fosse. Les tris étaient conduits, sous la responsabilité d'un ingénieur avec deux manœuvres. L'échantillon était placé sur une bâche en plastique. Les catégories étaient mises en sacs plastiques de 110 l et pesées à l'aide d'une balance romaine (précision 5 g en-dessous de 5 kg; 100 g de 5 à 20 kg; 250 g au-dessus de 20 kg). Total O.M. 100 7. Fig. 9. — Répartition en pourcentage poids des différents combustibles (tris effectués en octobre 1971). Inertes 3,76 % P.V.C. 1,53 % P.S. 0,48 % P.E. 1,92% Divers plastiques 0,55 % Total
P.S. 0,48 % P.E. 1,92% Divers plastiques 0,55 % Total plastiques. Fig. 10. — Répartition des plastiques en quatre familles, pourcentage en poids. En conclusion, dans chacune des villes, on a opéré de la même façon : neuf échantillons de 100 kg environ prélevés dans les bennes. Le tableau 8, les figures 9 et 10 donnent les résultats. Analyse mathématique des résultats de la campagne de mesures L'ensemble des résultats de la campagne de tri des matières plastiques a fait l'objet d'une analyse mathématique et notamment de recherches de corrélation. Ce travail a été effectué par le Centre de recherches
Ce travail a été effectué par le Centre de recherches de la Croix-de-Berny de Rhône-Progil. Pour les combustibles, les matières fermentescibles, les inertes, le polystyrène, les polyoléfines et les divers, il n'y a aucune corrélation avec le nombre d'habitants. Par contre, ce qui est plus surprenant, il existe une corrélation entre le P.V.C. et le nombre d'habitants. L'examen plus approfondi de la fonction P.V.C. = f (nombre d'habitants) montre que c'est une parabole avec un maximum qui se situe vers 400 000 habitants. Cette courbe (fig. 11) a été tracée en indiquant, pour chaque ville, les écarts maximum en P.V.C.
en indiquant, pour chaque ville, les écarts maximum en P.V.C. relevés par l'enquête. Son équation est : Xo = 1,39 + 0,20-2 Xi - 0,239 10-5 X21 avec : Xo = % P.V.C., Xi = nombre d'habitants. L'étude a porté ensuite sur les relations entre les différents paramètres. Une partie seulement des résultats de l'enquête a pu être explicitée par cette méthode. Il manque notamment des variables cachées qu'une étude ultérieure s'appliquerait à déceler : niveau de vie du quartier, activité commerciale... Cependant, neuf variables ont pu être regroupées en quatre fonctions indépendantes : — Fi pour l'aspect P.V.C., polyoléfines,
quatre fonctions indépendantes : — Fi pour l'aspect P.V.C., polyoléfines, combustibles ; — F2 pour l'aspect nombre d'habitants, tonnes/jour; — F3 pour l'aspect fermentescibles inertes; — F4 pour l'aspect polystyrène, divers. Les relations possibles entre matières combustibles (sauf plastiques) et matières putrescibles + fines ont été étudiées. Elles sont liées (fig. 12) par la fonction : Yo = 89,19 + 1,40 Y1 + 0,50-2 Y12 avec : Yo = matières combustibles sauf plastiques, Y1 = matières putrescibles + fines. Par contre, à l'intérieur du complément à 100 de ces variables Y0 et Y1, les inertes et les matières plastiques ne
Y0 et Y1, les inertes et les matières plastiques ne sont pas reliés entre eux. Fig. 12. — Corrélation entre combustibles sauf plastiques et putrescibles + fines (tris effectués en octobre 1971). Bibliographie [1] Journal of the Sanitary Engineering Division, Proceedings of the American Society of Civil Engineers (August 1970). [2] BERTHIER (L.). — Les matières plastiques dans les ordures ménagères, Syndicat des fabricants de matières plastiques, revue de l'APAVE (janvier-février-mars 1972). [3] Résultats Enquête BETURE (octobre 1971). influence des matières plastiques sur l'incinération des ordures ménagères J. MAZODIER Le problème des matières plastiques dans l'incinération s'est posé lorsqu'ont été
problème des matières plastiques dans l'incinération s'est posé lorsqu'ont été constatées des corrosions dans les unités d'incinération avec récupération de calories où la chaudière est intégrée au four afin de retirer le meilleur rendement de la combustion des ordures ménagères. L'intérêt grandissant porté à la protection de l'environnement a accentué l'acuité du problème, certaines matières plastiques étant susceptibles de rejeter, par combustion, des gaz polluants dans l'atmosphère. Position du problème Les matières plastiques sont un excellent combustible : leurs pouvoirs calorifiques élevés (de 4 000 kcal/kg pour le P.V.C. à plus de 10 000 pour le polyéthylène) augmentent celui des
plus de 10 000 pour le polyéthylène) augmentent celui des ordures ménagères dont le P.C.I. n'est en moyenne que de 1 800 à 1 900 kcal/kg. La teneur très faible ou souvent nulle de ces matières, en composés incombustibles (Kunstoffe 55,10 (1965) 758-765), favorise la réduction après combustion, du volume des produits traités. Les problèmes posés par les matières plastiques dans l'incinération, à part la possibilité de fusion que craignent certains, se ramènent, en fait, aux difficultés provoquées par la combustion du P.V.C. Les matières plastiques fluorées sont, à ce jour, en trop faible quantité dans les ordures pour provoquer
jour, en trop faible quantité dans les ordures pour provoquer un inconvénient. Un dosage du fluorure d'hydrogène dans les fumées a d'ailleurs été fait en Suède et a révélé une teneur ne dépassant pas 1 ppm [2]. Certains auteurs [3] voient un inconvénient dans la possibilité de fusion des matières plastiques avant combustion (polyéthylène et certains dérivés polyvinylés), avec risque d'enrobage des résidus voisins et coulée à travers la grille. L'enrobage des résidus aurait pour effet d'empêcher l'apport d'oxygène nécessaire à une bonne combustion. D'autre part, les coulées à travers la grille de combustion pourraient laisser craindre une inflammation extérieure.
la grille de combustion pourraient laisser craindre une inflammation extérieure. Actuellement, cet inconvenient ne semble pas avoir été rencontré par des teneurs en matières plastiques des ordures ménagères inférieures à 20 %. Le polychlorure de vinyle représente de 1 % à 2 % des ordures ménagères. Cette matière plastique contient 57 % de son poids en chlore et est donc susceptible de dégager en brûlant 355 NI (à 0 °C et 1,013 bar) de chlorure d'hydrogène par kg. Il avait même été craint la formation de chlore libre et de phosgène. Des expérimentations diverses ont montré que cette crainte était
phosgène. Des expérimentations diverses ont montré que cette crainte était vaine. Une température de combustion suffisante et contrôlée permet d'éviter, d'autre part, outre la formation d'oxyde de carbone, également la formation d'imbrûlés organiques nocifs. Toutefois, le chlorure d'hydrogène est un composé suffisamment agressif pour les matériaux constitutifs d'un four d'incinération avec récupération pour expliquer l'importance du problème. Préalablement, une question se pose : le P.V.C. est-il seul responsable de la production de chlorure d'hydrogène constatée dans les fumées des incinérateurs (actuellement environ 1 g/Nm3 Le normal mètre-cube Nm3 est le volume occupé par mètre-cube de gaz dans les conditions normales
volume occupé par mètre-cube de gaz dans les conditions normales 0 °C et 1,013 bar)? Sinon, dans quelle proportion l'est-il? Le service Traitement Industriel des Résidus Urbains de l'EDF (T.I.R.U.) a procédé à diverses analyses pour répondre à cette double question. En laboratoire, le chlore a été mesuré par la méthode de combustion à la bombe sur un échantillon d'ordures ménagères brutes avant et après séparation des matières plastiques. Les analyses effectuées de juillet 1970 à février 1971 ont donné une teneur en chlore de 0,63 % sur l'échantillon avec matières plastiques et de 0,29 % sur l'échantillon sans matières
matières plastiques et de 0,29 % sur l'échantillon sans matières plastiques. La teneur moyenne des matières plastiques des échantillons était de 24 %. En comptant 30 % de P.V.C. dans les matières plastiques, le chlore potentiel dû au P.V.C. était de 0,44 %. Cet essai montrait donc que : — 78 % du chlore contenu dans le P.V.C. est volatil sous forme de gaz chlorhydrique (HCl) ; — le P.V.C. engendre 54 % du chlore volatil. En juin 1969, un essai d'incinération avec addition de 5 % de P.V.C. granulé dans les ordures avait eu lieu sur le four 3
dans les ordures avait eu lieu sur le four 3 de l'usine d'Issy-les-Moulineaux. Dans les fumées, on retrouvait environ 50 % du chlore potentiel. Ces essais montrent que : — la totalité du chlore potentiel du P.V.C. ne se retrouve pas dans les fumées et que la proportion diminue quand la teneur en P.V.C. des ordures augmente; — le P.V.C. est actuellement responsable à 50 % environ du HCl dosé dans les fumées : ce qui s'explique parce que nombre de constituants des ordures ménagères contiennent des chlorures (végétaux, déchets alimentaires, bois,...) susceptibles de s'hydrolyser pour donner du gaz chlorhydrique.
alimentaires, bois,...) susceptibles de s'hydrolyser pour donner du gaz chlorhydrique. Étudions donc les problèmes posés par la présence de gaz chlorhydrique dans les fumées. Corrosion par les composés chlorés Dans les unités d'incinération sans récupération ou avec chaudière dite « à récupération » séparée du four dont les caractéristiques vapeur sont modestes (20 bars 250 °C), les corrosions dues au gaz chlorhydrique HCl, se produisent dans les zones basse température (par exemple, zone d'injection d'eau de refroidissement ou dépoussiérage humide). Étant donné l'aptitude du gaz chlorhydrique à se dissoudre dans l'eau (300 1 par litre d'eau à la température ordinaire)
l'eau (300 1 par litre d'eau à la température ordinaire) pour former une solution d'acide chlorhydrique, il se produit notamment pour les parties métalliques des corrosions acides extrêmement rapides. Dans les fours où la combustion est provoquée à l'intérieur même de la chaudière et où les caractéristiques de la vapeur deviennent relativement élevées pour tirer le meilleur rendement de l'incinération, des corrosions sont observées sur des tubes écran de la chambre de combustion et sur les tubes de surchauffeur. Corrosion des tubes écrans. Ces corrosions se produisent en milieu réducteur. En effet, malgré un large excès d'air (8 à 12
En effet, malgré un large excès d'air (8 à 12 % d'oxygène dans les fumées sèches), certaines zones du four se trouvent en atmosphère alternativement oxydante et réductrice. L'hétérogénéité du combustible, les variations instantanées de pouvoir calorifique provoquent sur la grille des zones de combustions préférentielles au profit d'autres où une combustion plus difficile est génératrice d'imbrûlés gazeux réducteurs. Ce type de corrosion n'est d'ailleurs pas propre à la combustion des ordures ménagères et avait déjà été observé lors de la combustion sur grille du charbon [6]. Le mécanisme de la corrosion par milieu réducteur est basé sur l'attaque de
la corrosion par milieu réducteur est basé sur l'attaque de l'oxyde de fer, en particulier de la magnétite Fe304 qui, formée en couches sur le métal des tubes de chaudière, joue le rôle d'écran protecteur. Sa disparition permet la mise en œuvre d'un processus cyclique avec consommation permanente de fer. Il faut craindre que le gaz chlorhydrique, éventuellement le chlore comme phase intermédiaire d'oxydation, ne réagissent sur le fer et ses oxydes pour donner du chlorure ferrique, susceptible de se décomposer pour redonner des oxydes de fer et du gaz chlorhydrique. Il s'agit là également d'un processus cyclique de corrosion
chlorhydrique. Il s'agit là également d'un processus cyclique de corrosion pouvant accélérer la corrosion en milieu réducteur, mais qui ne saurait expliquer par lui-même la rapidité des destructions constatées. Corrosion des tubes de surchauffeur. Les surchauffeurs sont, en général, vulnérables à la corrosion. Les attaques chimiques apparaissent surtout dans les parties où l'on constate les vitesses de gaz les plus grandes et, éventuellement, les températures les plus élevées. Dans une plage assez importante (30 bars 350 °C à 80 bars 480 °C), les corrosions ne paraissent pas directement liées aux caractéristiques de la vapeur. Les microphotographies, 9 à 14, d'un
caractéristiques de la vapeur. Les microphotographies, 9 à 14, d'un tube de surchauffeur corrodé (fig. 13) montrent une attaque intergranulaire généralisée avec pénétrations nodulaires importantes. L'examen au microanalyseur à sonde électronique (microphotographies 110 à 113) révèle la présence de l'élément chlore à l'interface métal oxyde (fig. 14). Il faut penser que ce chlore se trouve sous forme de chlorure de fer instable. S'agit-il d'une simple attaque gazeuse? En fait, des expériences de laboratoire (fig. 15) montrent que, dans la plage de température de 350 à 600 °C, la corrosion par HCl n'est destructrice qu'en présence de cendres. Cette constatation a
HCl n'est destructrice qu'en présence de cendres. Cette constatation a d'ailleurs été faite également par M. P. Steller [7]. Bien que le processus exact soit difficile à établir, le mécanisme de corrosion peut être décrit ainsi : les cendres en équilibre de température Microanalyses effectuées sur la coupe d'un tube de surchauffeur au voisinage d'un éclatement (microphotographies 9 à 14). Cl K a Fe Ka Image électronique négative au début de l'analyse S Ka O Ka Fig. 14. — Microanalyses par sonde électronique effectuées sur la coupe d'un tube de surchauffeur au voisinage d'un éclatement (microphotographies 110 à 113). Fig.
surchauffeur au voisinage d'un éclatement (microphotographies 110 à 113). Fig. 15. — Essai de corrosion sur l'acier réfractaire Z 10 CN 25-20. avec les gaz viennent se coller sur le métal. Les gaz diffusent à travers la couche de dépôt, et cela d'autant plus facilement que leur vitesse d'impact est plus grande. Le produit de corrosion est le chlorure ferreux qui, par oxydation, devient ferrique entre 350 et 550 °C. Le chlorure ferrique se sublimera à 317 °C, c'est-à-dire dès que formé, provoquant un défaut d'adhérence de l'oxyde protecteur. Le dépôt tubulaire se détache et laisse le métal vulnérable à
dépôt tubulaire se détache et laisse le métal vulnérable à un nouveau cycle de corrosion. A l'appui de cette interprétation, les portions de tube à forte corrosion coïncident avec une teneur maximum de chlorures dans les dépôts, ce qui correspond bien à un maximum de diffusion des gaz. Il faut signaler, pour mémoire, que les corrosions d'économiseur, de dépoussiéreur non humide ou de cheminée sont limitées à condition de maintenir les températures de gaz suffisamment hautes et d'éviter les arrêts trop fréquents pour ne pas descendre au-dessous du point de rosée. Parades contre les corrosions Les parades contre la corrosion
rosée. Parades contre les corrosions Les parades contre la corrosion découlent des considérations précédentes : elles sont de quatre types : — protection des faisceaux tubulaires corrodables ; — modification de la composition chimique des dépôts et des gaz de combustion ; — respect de conditions de marche très strictes ; — étude approfondée de l'écoulement des gaz lors de la conception du générateur de vapeur. Protection des faisceaux tubulaires. Les tubes écran dans la partie où ils sont directement soumis à la corrosion peuvent être protégés efficacement par un revêtement en ciment à haute teneur en carbure de silicium,
revêtement en ciment à haute teneur en carbure de silicium, dont le coefficient de conductivité thermique est excellent. La couche, toutefois, doit être la plus fine possible (1 à 2 cm) de façon à obtenir le meilleur pouvoir d'échange dans cette partie de la chaudière. En général, la technique consiste à goujonner les tubes avant de projeter le ciment. Cette technique est parfaitement au point et donne satisfaction. Les surchauffeurs restent une partie difficile à protéger. Les essais ont été nombreux pour trouver une protection efficace et durable. On s'oriente actuellement vers la protection par bouclier en acier ou en
actuellement vers la protection par bouclier en acier ou en fonte réfractaire. L'usine d'Issy-les-Moulineaux a mis au point des boucliers coulés en fonte à 30 % de chrome, dont la tenue est extrêmement satisfaisante. Seul reste à améliorer le dispositif de fixation. Action sur les dépôts et les gaz de combustion. Les principaux agents corrosifs des parties haute température sont conjointement le gaz chlorhydrique des gaz et les sulfates alcalins contenus dans les dépôts. Il suffirait donc de neutraliser HCl et de déplacer les métaux alcalins des sulfates pour réduire la corrosion. A cet effet, un essai d'injection de magnésie
la corrosion. A cet effet, un essai d'injection de magnésie a été entrepris dans le four 2 de l'usine d'Ivry depuis la mi-septembre 1971. La magnésie est soufflée sous forme de poudre présentant une grande finesse de grain en bas de la chambre de combustion. Le dosage adopté est de 1,5 à 1,7 kg de magnésie par tonne d'ordures incinérées. Les observations, après six mois d'essai, permettent de conclure : — à un ralentissement important de la vitesse d'encrassement des faisceaux par action de la magnésie sur le point de ramollissement des cendres ; — à une diminution très notable
ramollissement des cendres ; — à une diminution très notable des corrosions dans le surchauffeur. Conditions d'exploitation des fours. Il s'agit là d'un point fondamental et qui nécessite de la part de l'exploitant une attention de tous les instants. En effet, les explications des phénomènes de corrosion ont montré la grande importance d'une bonne combustion, c'est-à-dire une combustion exempte d'imbrûlés gazeux avec une flamme bien centrée dans la chambre de combustion, réduisant au minimum les envolées de cendres, d'une parfaite maîtrise des températures et des vitesses de gaz. L'action de l'exploitant à cet égard est évidente et elle est d'autant
l'exploitant à cet égard est évidente et elle est d'autant plus difficile que la recherche simultanée de ces objectifs est contradictoire. Un essai est actuellement en cours sur le four 1 de l'usine d'Ivry. La température à l'entrée du surchauffeur est maintenue à 800 °C, alors qu'en fonctionnement normal cette température est de 900 à 950 °C. On constate effectivement une diminution des corrosions mais au détriment d'une baisse des performances de la chaudière. Étude de l'écoulement des gaz. Il apparaît indispensable d'étudier, lors de la conception du four, l'écoulement des gaz, au besoin en procédant à des essais sur
des gaz, au besoin en procédant à des essais sur maquette (fig. 16). Fig. 16. — Régularisation de la veine gazeuse sous surchauffeur par disposition d'un déflecteur en deuxième chambre. À cet égard, l'expérience de l'usine d'Issy-les-Moulineaux est significative. Il avait été établi une concordance entre la corrosion et les vitesses d'impact les plus grandes au niveau du surchauffeur (20 m/s) dues à un déséquilibre de l'écoulement. Une étude de régularisation de la veine gazeuse par mise en place d'un déflecteur a été faite sur maquette. Un déflecteur semblable a été réalisé à titre d'essai sur le four 1 en
été réalisé à titre d'essai sur le four 1 en 1969 et a provoqué une régression spectaculaire de la corrosion. Cette solution sera généralisée sur l'ensemble des fours en 1972. La pollution par le gaz chlorhydrique L'instruction du 13 août 1971 a été diffusée par le Service de l'Environnement du ministère de la Protection de la nature et de l'Environnement. Cette instruction a pour objet le calcul des cheminées émettant des poussières fines. Un projet d'instruction sur les installations d'incinération des ordures ménagères est en cours et définit les conditions d'application spécifiques de telles installations. N.D.L.R. : Cette instruction datée
d'application spécifiques de telles installations. N.D.L.R. : Cette instruction datée du 6 juin 1972, a été publiée au J.O. du 27 juillet. La formule donnant la hauteur des cheminées pour les émissions de poussières est : ou : hp est exprimé en mètres; DT différence entre la température d'émission et celle de l'extérieur; R est exprimé en m3/h (débit des gaz de combustion); CM est exprimé en mg/m3 de poussières au niveau du sol; q est exprimé en kg/h (débit des polluants : poussières); n est le nombre de cheminées. Pour une installation pouvant traiter les ordures ménagères de 120