Comment vos déchets organiques peuvent générer un revenu ?
Les déchets matériels sont présents partout sur la planète : dans les océans, les décharges, les îles éloignées, l’Antarctique et même en orbite autour de la Terre. Nous produisons 2,12 milliards de tonnes de déchets par an. Pour mettre ce chiffre en perspective, si nous pouvions charger tous ces déchets dans des camions, ils feraient 24 fois le tour de la planète. Ces chiffres sont alarmants, mais différents acteurs mettent en place des plans pour réduire la quantité d’ordures produites.
L’un de ces plans consiste à transformer les déchets en énergie, notamment en électricité, en chaleur et en carburant. Certains types de déchets solides peuvent être transformés en gaz pour alimenter des générateurs, tandis que d’autres peuvent être décomposés par digestion anaérobie pour créer du biogaz riche en méthane. Dans ce tour d’horizon, nous allons examiner certaines des méthodes les plus intéressantes pour transformer les déchets en énergie, ainsi que les équipements disponibles pour en faire le traitement.
La valorisation énergétique des déchets est-elle verte ?
Il est important de replacer l’idée de produire de l’énergie à partir de déchets dans son contexte, ce que la hiérarchie des déchets permet de faire au mieux. L’outil de la hiérarchie des déchets indique un ordre de préférence pour les actions visant à réduire et à gérer les déchets.
Elle place la production d’énergie (valorisation) en dessous de la réduction des déchets, de la réutilisation, du recyclage et du compostage, ce qui signifie que ce sont ces options qui doivent être envisagées en premier lieu dans la gestion des déchets, mais au-dessus de l’élimination des déchets, ce qui signifie que la valorisation énergétique des déchets est préférable à la mise en décharge.
Le caractère véritablement “vert” de la valorisation énergétique des déchets dépend de l’efficacité de l’usine qui transforme les déchets en énergie et de la proportion de déchets biodégradables. Cela détermine si l’approche est considérée comme une “valorisation” ou une simple “élimination” des déchets.
Il existe plusieurs façons de produire de l’énergie à partir des déchets. Il s’agit notamment de la combustion, de la gazéification, de la pyrolyse, de la digestion anaérobie et de la récupération des gaz de décharge.
Combustion : Brûler ce qu’il reste
Tout d’abord, la combustion. Dans ce cas, la chaleur produite par la combustion des déchets produit de la chaleur qui entraîne une turbine pour produire de l’électricité. Cette approche indirecte de la production d’énergie a actuellement un rendement d’environ 15 à 27 %, mais le potentiel d’amélioration est important. Le fait qu’une approche de la production d’énergie à partir de déchets puisse être considérée comme durable dépend du “pouvoir calorifique inférieur” des déchets entrant dans le processus. En ce qui concerne l’incinération des déchets, ce chiffre doit être de 7 MJ/kg, ce qui signifie que le papier, les plastiques et les textiles sont les mieux adaptés à la méthode de combustion pour produire de l’énergie à partir des déchets.
Bien sûr, la combustion produit des émissions – 250-600 kg de CO2/tonne de déchets traités – mais cela est compensé par le fait qu’il n’est pas nécessaire de brûler des combustibles fossiles. Il existe cependant d’autres polluants émis par la combustion sous la forme de gaz de combustion.
La gazéification : les déchets sont un gaz
La gazéification, plutôt que d’entraîner directement des turbines, consiste à produire du gaz à partir de déchets. Les déchets de tous les jours, qu’il s’agisse d’emballages de produits, de tontes de gazon, de meubles, de vêtements, de bouteilles, d’appareils électroménagers, etc. ne sont pas tant des combustibles que des aliments pour une transformation chimique à très haute température. Les déchets sont combinés avec de l’oxygène et/ou de la vapeur pour produire du “syngaz”, un gaz de synthèse qui peut ensuite être utilisé pour fabriquer de nombreux produits utiles, des carburants pour le transport aux engrais, ou être transformé en électricité.
Mais le problème est que la gazéification est souvent suivie d’une combustion, ce qui entraîne les mêmes problèmes d’émissions que la combustion. Le même problème peut s’appliquer à ce qui se passe après la pyrolyse des déchets.
La gazéification n’est pas non plus un mécanisme particulièrement efficace de production d’énergie, car le prétraitement nécessite beaucoup d’énergie et les réacteurs doivent être fermés pour être régulièrement nettoyés.
Pyrolyse : pas d’oxygène, pas de problème ?
La pyrolyse se distingue des autres méthodes citées jusqu’à présent par le fait que la décomposition de divers déchets solides se fait à haute température, mais sans oxygène ou dans une atmosphère de gaz inertes. Cela signifie que le processus nécessite des températures plus basses et que les émissions de certains polluants atmosphériques associés à la combustion sont plus faibles.
Il convient toutefois de noter que les Amis de la Terre ne considèrent pas l’énergie générée par la gazéification ou la pyrolyse comme réellement “renouvelable”, car elle libère du CO2 provenant de combustibles fossiles, tels que les plastiques et les textiles synthétiques, ainsi que des matières biologiques.
La digestion anaérobie : s’attaquer aux matières organiques
La digestion anaérobie peut être utilisée pour produire de l’énergie à partir de déchets organiques tels que les produits alimentaires et animaux. Dans une cuve sans oxygène, ces matières sont décomposées en biogaz et en engrais.
Il s’agit d’une approche à fort potentiel. Si nous traitions 5,5 millions de tonnes de déchets alimentaires de cette manière, nous produirions suffisamment d’énergie pour alimenter environ 164 000 ménages tout en économisant entre 0,22 et 0,35 million de tonnes de CO2, par rapport au compostage.
L’extraction du biogaz produit par la biodégradation des matériaux sur les sites d’enfouissement est un autre moyen de tirer de l’énergie utile des déchets. Bien qu’il s’agisse d’une approche en déclin en raison de la réduction de la quantité de matières organiques mises en décharge, elle apporte une contribution notable à l’approvisionnement énergétique du Royaume-Uni : l’année dernière, en effet, elle a été à l’origine de 3,04 TWh d’électricité verte.
La transformation des déchets plastiques en énergie est certainement logique d’un point de vue chimique, puisque les plastiques ont la même origine que les combustibles fossiles. Nous avons déjà examiné les deux principales techniques utilisées : la pyrolyse, qui consiste à chauffer le plastique en l’absence d’oxygène, et la gazéification, qui consiste à chauffer les déchets à l’air ou à la vapeur, créant ainsi des gaz qui servent à produire de l’essence ou du diesel, ou qui sont brûlés pour produire de l’électricité.
De nouvelles techniques, telles que la pyrolyse par plasma froid, offrent la possibilité de créer des carburants tels que l’hydrogène et le méthane, ainsi que des produits chimiques utiles pour l’industrie.
Mais il existe des obstacles à l’adoption plus large des techniques de transformation du plastique en énergie. La gazéification des plastiques nécessite des investissements importants, notamment des contrôles avancés et des installations de prétraitement. De plus, le développement d’usines de recyclage des plastiques présente le risque de limiter ces installations, alors que les décideurs peuvent instinctivement opter pour des stratégies de gestion des déchets où les déchets généraux sont traités ensemble, plutôt que de séparer les différents éléments.
Quels sont les équipements qui permettent ses transformations ?
Les différents procédés mentionnés ci-dessus permettent donc de transformer différents types de déchets en énergie. Dans la grande majorité des cas, ces déchets doivent être préparés et triés en conséquence pour permettre leur transformation d’une manière optimale. La nourriture emballée doit par exemple être séparée de son emballage, les déchets d’une certaine taille doivent être réduit à une taille plus petite, des mélanges peuvent aussi être opérés. En bref, il existe différents types d’équipements pour vous permettre de préparer vos déchets dans cette optique et nous allons vous en présenter certains.
Broyeur lent
Dans le contexte actuel de frénésie de recyclage, il semble y avoir une multitude d’options disponibles pour l’élimination des déchets et le recyclage. Il peut donc être difficile de se tenir informé des méthodes les plus récentes d’élimination propre des déchets. Permettez-nous de vous expliquer un certain nombre de raisons pour lesquelles les broyeurs à vitesse lente sont capables d’améliorer considérablement et efficacement la façon dont nous traitons les déchets, et comment et pourquoi ils pourraient vous être utiles.
Protection de l’environnement
Ces broyeurs à vitesse lente font partie des ressources les plus précieuses de l’entreprise et constituent un élément important de notre initiative de recyclage. Il s’agit de grandes machines robustes, réputées pour leur fiabilité et leur qualité. Ce qui rend ces broyeurs à vitesse lente particulièrement respectueux de l’environnement, c’est qu’ils sont spécialement conçus pour une très faible consommation de carburant. Cela signifie que même lorsqu’ils sont utilisés toute la journée, les gaz carbonique produits sont remarquablement faibles.
Coûts faibles
Les broyeurs à vitesse lente se sont avérés être les préférés de nombreux clients en raison de leur rendement élevé et de leurs faibles coûts de fonctionnement.
Un recyclage propre et efficace des déchets de bois
Les broyeurs lents sont parfaitement adaptés pour traiter tous les types de bois, quel que soit leur taille ou leur encombrement, y compris les déchets de palettes, les déchets de construction et de démolition, les déchets de construction et les MDF ou les panneaux de particules. Le bois est d’abord classé et trié, et les détritus sont enlevés. Il est ensuite soumis à un double système de déchiquetage minutieux pour garantir l’élimination de tout contaminant métallique. Le produit de recyclage des déchets de bois nouvellement déchiqueté est ensuite traité en fonction de son utilisation finale. Il peut s’agir de la fabrication de panneaux, de biomasse, de litière pour animaux ou de compostage.
Séparateur densimétrique
Le séparateur densimétrique combine deux règles physiques – la vibration et l’effet de soufflage – afin de bien séparer les contaminants lourds des particules de bois. Le matériau est introduit par la partie supérieure de la machine par une trémie spéciale sur la table densimétrique. Le matériau est distribué sur toute la surface de la table afin d’obtenir une pression d’air appropriée et librement contrôlable dans le matériau déposé, qui génère un type de bouillonnement permettant une séparation densimétrique efficace. En appliquant une oscillation au crible incliné, les matériaux lourds placés sur le crible montent vers le haut et donc dans la trémie de déchets contaminés équipée, tandis que les matériaux plus légers (bois) glissent vers le bas de la trémie qui recueille les matériaux propres. En fonction des différents types de matériaux à traiter et du degré de propreté à obtenir, 3 paramètres principaux peuvent être réglés. Ces paramètres sont facilement réglables par l’opérateur à l’aide d’un clavier de programmation et d’un écran sur le panneau électrique de la machine.
La table densimétrique est composée d’un châssis en aluminium avec filet, facilement démontable pour un changement et un nettoyage rapides. L’intervalle de nettoyage dépend du type de matériau traité et du type de contaminants présents. Grâce à l’apport d’air, le matériau ne passe pas à travers le tamis. La taille des mailles est choisie en fonction du type de matériau traité. Un ventilateur est installé à l’intérieur de la machine pour aspirer de manière autonome l’air frais de l’extérieur à travers un panneau filtrant amovible.
Avantages
– Excellente élimination des polluants lourds du bois de recyclage.
– Excellente élimination du sable des fines et des poussières
– Séparation des polluants lourds des matériaux secs, c’est-à-dire les rejets des séparateurs SL et CL.
– Réglage flexible pour une élimination efficace du sable, des pierres, des métaux, du plastique, du caoutchouc, du verre, des stratifiés, etc.
– Pas de dépôt dans les chambres de combustion grâce à la poussière propre
– Réduction drastique de l’usure des roues de ventilateurs, des coudes de tuyaux et des cyclones.
– Réduction drastique de la teneur en silice des panneaux grâce à l’utilisation de poussières propres pour la combustion et de particules SL et CL propres.
Presses à extruder
La presse à extruder sépare les déchets organiques triés à la source, les aliments emballés superposés ainsi que les déchets de cuisine et de restauration en une phase solide et liquide. Les composants biodisponibles sont concentrés dans la phase liquide et peuvent être utilisés comme substrat de biogaz dans un fermenteur humide. Les déchets sont introduits dans la trémie de mélange par un chargeur sur roues ou un autre équipement de manutention. Deux vis de mélange contrarotatives ouvrent délicatement l’emballage par cisaillement sans produire de petits morceaux de plastique. Les déchets désintégrés sont ensuite pris en charge par la vis de pressage qui transporte le matériau contre le cône de pressage à commande hydraulique et fait ainsi monter la pression dans la chambre de traitement. Si la pression dépasse la valeur prédéfinie, le cône s’ouvre en conséquence et une plus grande quantité de matériau est déversée. Comme le cône tourne avec l’arbre de la vis, l’interstice circonférentiel est toujours en mouvement et le colmatage est évité. Grâce à la désintégration et au pressage minutieux, le substrat liquide de biogaz ne nécessite aucun traitement supplémentaire et contient déjà moins de 0,5 % de contamination par rapport à la matière sèche avant le fermenteur. La phase solide est principalement constituée de matériaux d’emballage et d’autres matières solides.
Le résultat du processus
L’objectif du procédé de la presse à extruder n’est pas d’extraire le plus de biogaz possible du matériau d’alimentation, mais plutôt de fournir un substrat de biogaz propre avec une seule machine. Ni le prétraitement de la matière première ni le post-traitement du substrat de biogaz ne sont nécessaires. En conséquence, l’humidité résiduelle et la matière bio disponible dans la fraction solide peuvent devoir être réduites par un post-traitement biologique.
Il n’est pas nécessaire d’ajouter de l’eau à l’entrée. Mais elle réduit la viscosité de la phase liquide et assure ainsi un meilleur drainage dans la chambre de traitement, ce qui donne une fraction solide plus sèche.
Avantages
La presse à vis est généreusement dimensionnée afin de garantir que les déchets de cuisine et les aliments emballés puissent être traités sans pré-déchiquetage ou pré-tri et d’accepter des corps solides d’un diamètre maximal de 80mm. Les deux vis de mélange ainsi que la vis de pressage sont conçues pour éviter l’enveloppement de film plastique ou de matière fibreuse. La désintégration des emballages dans la trémie et la séparation dans la presse s’effectuent de manière douce et non destructive. En conséquence, le filtrat est très peu contaminé, notamment en ce qui concerne les plastiques déformables.
Mixeur
La machine est entraînée par un moteur électrique. La liaison entre le moteur et le réducteur planétaire est automatiquement déconnectée en cas de charge excessive par un turbocoupleur avec fusibles renouvelables.
Portes d’entretien : Les parois de la trémie de la salle de mélange de 15m³ sont conçues comme des portes à charnières et permettent ainsi un nettoyage et un remplacement faciles des pièces d’usure.
Vis de mélange : Trois vis horizontales accomplissent le travail de mélange. Les segments en matériaux résistants à l’usure sont positionnés à différents angles d’inclinaison et sont facilement remplaçables.
Avantages
Les avantages en un coup d’œil Avec ses trois vis de mélange robustes et une capacité de 15m³, le mixeur maîtrise les applications les plus exigeantes et assure un débit constant pour les étapes suivantes du processus.
– Comportement de mélange variable grâce à des pelles interchangeables sur les vis (lisses ou dentées).
– Processus robuste et non sensible pour les tâches de mélange lourdes.
– Bonne accessibilité des outils et de la chambre de traitement grâce à de grandes portes de maintenance
– Possibilité de fonctionnement en continu ou par lots
– Réglage précis des paramètres de fonctionnement grâce à un automate programmable.
Le résultat du processus L’application du mixeur est l’homogénéisation de déchets organiques ou de matériaux tels que :
– Les déchets verts et les coupes d’arbres
– Biodéchets
– Sol contaminé
– les boues
– le compost
– certains additifs (par exemple la chaux ou le paillis d’écorce)
Le mixeur introduit une forte énergie de malaxage dans le matériau pour désintégrer les agglomérats par contrainte de cisaillement. Le débit en fonctionnement continu est d’environ 100m³/h selon le matériau. En cas de fonctionnement par lots, le débit est inférieur en fonction du temps de mélange et de la vitesse de chargement.
Objectif du procédé
– Immobiliser l’humidité
– Ajouter une structure pour une meilleure aération
– Neutraliser ou ajuster le pH à l’aide d’additifs
– Définir l’équilibre nutritif souhaité
– Inoculation homogène pour le traitement biologique ou l’assainissement du sol
Options
Le matériau suit un mouvement circulaire dans la chambre de mélange grâce aux vis de mélange à contre-courant. Dans le cas d’un chargement par chargeur sur roues, un élargissement de la trémie peut être installé en option pour empêcher le matériau de se déverser sur les côtés de la machine. Un couvercle à commande hydraulique, contrôlé par télécommande, peut être ouvert pour le chargement et fermé pour réduire les émissions de poussière et de vapeur de la chambre de mélange. D’autres options sont le système d’application d’eau et le système de pesage.
