Les polluants atmosphériques
Le processus de formation des gaz, des poussières, des cendres… est lié en grande partie à la nature même des déchets mais aussi aux conditions de combustion de ceux-ci.
Les gaz présents dans les fumées sont la conséquence même de la nature des déchets.
CHLORURE D'HYDROGENE (HCl)
Les émissions de HCl sont issues de la pyrolyse des déchets contenant des atomes de chlore (essentiellement chlorures salins et métalliques ou PVC).
Les gaz de pyrolyse s'oxydent avec de l'oxygène pour produire du chlorure d'hydrogène, de l'eau et du dioxyde de carbone.
En 1993, les OMr étaient composées jusqu’à 1 % de chlore, aujourd’hui il y en a 4 fois moins.
Le traitement de ce gaz consiste à le neutraliser à l'aide de chaux.
OXYDES DE SOUFRE (SOx)
Comme le chlore, le soufre se trouve dans de nombreux déchets (déchets putrescibles, papiers…).
C’est également l'oxydation du gaz de pyrolyse qui provoque leur apparition principalement sous la forme de SO2.
En 1993, les OMr étaient composées jusqu’à 0.3 % de soufre, aujourd’hui il y en a 2 fois moins.
Comme pour le HCl, le traitement consiste à neutraliser le gaz à l'aide de chaux.
POUSSIERES
Les poussières ont pour origine la fraction minérale inerte des déchets.
Cette fraction inerte s'oxyde et forme des cendres de différentes tailles qui sont entrainées dans les fumées.
Ces poussières servent de supports aux métaux lourds et sont filtrées dans les filtres à manches.
METAUX LOURDS
Leur présence est due à la transformation physico-chimiques des métaux contenus dans les déchets.
Ces métaux se condensent sur les cendres volantes à des températures inférieures à 300 °C. Ainsi, dès la sortie des chaudières les métaux ont commencé leur fixation sur les poussières.
Les filtres à manches permettent de capter ces poussières chargées en métaux lourds.
DIOXINES FURANES
Leur origine est due à la présence du chlore dans les déchets et au carbone imbrûlé des cendres volantes.
Leur cinétique de formation se réalise principalement par catalyse entre 250°C et 450°C.
Leur traitement se fait par l'injection de charbon actif qui est ensuite filtré dans les filtres à manches.
D'autres polluants en revanche sont issus de la qualité de la technique d'incinération. C'est le cas pour le monoxyde de carbone, les carbones organiques volatils et les oxydes d'azote.
MONOXYDE DE CARBONE (CO)
Le four génère en permanence du CO soit par l'oxydation des gaz de pyrolyse ou par l'oxydation du carbone solide des déchets.
Pour traiter par conséquent efficacement le CO, il s'agit de pousser l'oxydation pour transformer la molécule de CO en molécule de CO2.
CARBONE ORGANIQUE VOLATIL (COV)
Les constituants organiques, c'est à dire les chaines hydrocarbonées, sont présents dans de nombreux matériaux solides ou liquides (peintures, colles, nettoyants, moquette, carrelage, textiles, papier, savons, cosmétiques).
En les brulant, ces matériaux se vaporisent en liquides organiques ou se transforment en gaz de pyrolyse.
Seulement, si l' oxydation est incomplète alors ces gaz ne sont pas complétement dégradés et une fraction de carbone organique persiste dans les fumées.
Une oxydation incomplète peut avoir différentes causes : la chute des températures, un temps de séjour réduit des gaz dans la chambre de combustion, un défaut d'arrivée d'air secondaire (homogénéisation des gaz insuffisante).
La température et le temps de séjour des gaz dans la chambre de combustion sont donc deux paramètres majeurs pour traiter efficacement es composés organiques.
Pour 2 secondes d'oxydation à 850°C, 99,99% des COV sont détruits.
OXYDES D'AZOTE (NOx)
Leur formation est la conséquence d'une série de mécanisme entre des corps azotés provenant du combustible et de l'oxygène.
Un excès d'air trop important dans le processus d'incinération peut provoquer une augmentation des NOx.
Il faut donc travailler de façon à travailler en minimisant l’excès d’air sans pour autant impacter l’oxydation des COV ou du CO.