Qu'est-ce qu'un traitement thermique?
Le traitement thermique est le plus souvent un terme qui fait référence à une méthode de traitement des déchets qui ne peuvent pas être recyclés dans le secteur des produits de consommation. En appliquant de la chaleur sur les déchets à des niveaux spécifiques ou, en fait, en les incinérant, le volume de matériaux non récupérables est réduit de façon spectaculaire et des matériaux combustibles sont brûlés pour la production d'énergie électrique à partir de déchets. Un domaine connexe du traitement thermique est le traitement des sols ou des eaux souterraines contaminés pour éliminer les polluants. Le principal objectif de ces traitements est de séparer les hydrocarbures et autres composés organiques des matériaux inorganiques tels que les métaux lourds et les sels métalliques. Parmi les industries qui dépendent du traitement thermique pour obtenir une efficacité économique et se conformer aux lois sur l'environnement, citons le secteur de la gestion des déchets municipaux, les fours à ciment et l'industrie émergente de la dépolymérisation thermique (TDP) qui crée du pétrole brut à partir de déchets.
La gestion des déchets par traitement thermique n'est pas toujours une étape finale des déchets. Dans certains cas, le processus produit des composés de rebut conformes aux lois sur l'environnement et pouvant être éliminés dans des décharges. Lorsque des quantités élevées de composés de métaux lourds sont produites, ces matières doivent être traitées ultérieurement ou expédiées vers des installations pouvant utiliser les déchets dans une sorte de production industrielle. Le coût du traitement des déchets par des méthodes thermiques est toutefois considéré comme relativement faible et constitue principalement un facteur de dépenses de main-d'œuvre.
Depuis 2011, il existe deux principaux types de traitement thermique des déchets. L'incinération est utilisée dans des fours à ciment à des températures comprises entre 1 400 et 1 500 ° C (1 552 à 2 732 ° F), où les composés d'hydrocarbures sont détruits ou brûlés à s’applique également aux formes dangereuses de déchets biologiques telles que celles produites dans le domaine médical. D'autres approches de l'incinération incluent la pyrolyse impliquant la décomposition de composés organiques en l'absence d'oxygène et la gazéification qui fait réagir les mêmes composés avec l'oxygène et la vapeur pour produire du syngaz, un carburant composé principalement de monoxyde de carbone et d'hydrogène.
La désorption thermique est la deuxième méthode de traitement thermique disponible à partir de 2011, où les composés sont vaporisés mais non brûlés. La méthodologie peut être utilisée pour traiter les eaux et les sols pollués sur le site, pour éliminer les composés organiques volatils qui sont vaporisés et collectés pour une utilisation ou une élimination ultérieure. Le traitement du sol ou de l’eau de cette manière se fait par diverses méthodes, notamment la résistance électrique et le chauffage par radiofréquence ou l’injection de composés chauds tels que l’air, l’eau ou la vapeur. Les sols et les eaux extrêmement contaminés, par exemple par les déchets radioactifs, sont traités selon un processus de désorption thermique appelé vitrification, qui consiste à transformer les matériaux en un type de verre qui élimine les composés organiques et piège les métaux et les radionucléides. La vitrification est un processus coûteux, cependant, qui doit être effectué à des températures allant de 1 600 à 2 000 ° Celsius (2 912 à 3 632 ° F).
La dépolymérisation thermique est une autre forme de traitement thermique des déchets, qui utilise la matière première de biomasse de déchets et de plastique dans une version accélérée du processus naturel générant des combustibles fossiles. Une pression et de la chaleur sont appliquées aux déchets pendant plusieurs heures pour décomposer la structure moléculaire des composés en chaînes hydrocarbonées plus simples. Initialement, la dépolymérisation thermique nécessitait plus d’énergie que le carburant lui-même ne pouvait en fournir jusqu’en 1996, date à laquelle des améliorations ont permis de le rendre économiquement viable.
On estime qu’à partir de 2007, au moins 3 198 916 tonnes de déchets solides municipaux ont été converties en énergie sur une base annuelle par les trois principales entreprises occidentales sur le terrain. Il ne s'agit toutefois que d'une très petite quantité des déchets solides produits chaque année dans le monde. La seule production de la Chine en 2007 a été d'environ 211 000 000 tonnes de déchets de déchets solides. On estime que, depuis 2007, le Japon est en tête du monde en ce qui concerne le traitement thermique des déchets solides urbains, où plus de 40 000 000 de tonnes ont été traitées. L'inconvénient majeur du traitement thermique est que, malgré des contrôles stricts, le procédé génère des quantités importantes de polluants atmosphériques hautement toxiques, tels que les composés de la dioxine, le mercure et le monoxyde de carbone.