les données nécessaires à une unité de traitement des fumées

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Il faut connaître le débit nominal et la composition des fumées à traiter ainsi que la température à laquelle ces fumées vont entrer dans l’unité. Le débit est exprimé en Nm3 · h–1 (ou en m3 · h–1 effectif avec la tempé­rature). La composition est volumique ou massique et doit permettre de recalculer les flux massiques de CO2, H2O, N2, O2 (l’humidité relative et la température de saturation peuvent en être déduites). Le flux des agents polluants doit être donné ou estimé. Ces polluants sont de diverses natures et il importe de les diffé­rencier car ils vont influer sur le choix du traitement et/ou sur les technologies à mettre en œuvre.

les poussières

Le taux de poussière doit être connu (en g · Nm–3). Ce taux de poussières sera fondamentalement différent suivant que l’on est en incinération dédiée en lit fluidisé (20 à 50 g · Nm–3) ou en pyrolyse/thermolyse (1 à 5 g · Nm–3). Le taux de poussière est également fonction de la nature des boues (digérées ou non).

la pollution halogénée

Dans le cas des boues, elle est surtout due au chlore et dans une moindre mesure au fluor. En l’absence de données spécifiques sur une boue d’eaux résiduaires urbaines, on prend par défaut une teneur de 1 g de Cℓ par kilo de matière sèche des boues. Empiriquement, la teneur en fluor est le dixième de celle en Cℓ.

la pollution soufrée

C’est une des données les plus importantes bien que souvent mal définie. Dans ce cas, on retient par défaut une valeur de 5 g de S par kilo de matières sèches. Il faut noter, dans le cas de l’incinération dédiée en lit fluidisé, qu’une partie du SO2 et SO3 est adsorbée directement par les cendres minérales constituant la charge en poussière des fumées.

la pollution métaux lourds volatils

Il s’agit essentiellement du Hg et dans une moindre mesure du Cd (on peut également citer le Thallium). Compte tenu de la sensibilité de ce traitement et du taux bas admis à l’émission, il est fortement recom­mandé d’avoir des analyses spécifiques. À nouveau si celles-ci sont absentes, on peut se référer à une valeur empirique de 4 mg Hg · kg–1 de matière sèche. Une partie non négligeable du mercure volatil se complexe en phase gazeuse avec le Cℓpour former un HgCℓ2 non volatil mais soluble dans l’eau surtout en pH acide.

la pollution métaux lourds non volatils

Quoique volatils, le Pb, le Zn et l’As, étant complexés avec d’autres composés, se comportent comme les autres non volatils. Tous ces métaux (tableau 14) sont fixés par les cendres minérales. Cela devient donc une problématique cendres et plus particulièrement un comportement aux tests de lixivation que celles-ci subi­ront pour déterminer leurs fractions lixiviables et donc leur devenir (en France, régie par la circulaire de décembre 1992).

Il faut signaler le cas particulier du Cr (boues de tanneries), pour lequel les procédés de pyrolyse permet­tent son maintien à l’état de Cr(III) alors qu’une incinération l’oxyde à l’état Cr (VI), toxique et très facilement solubilisable.

la pollution oxyde d’azote (NOx)

Elle est difficile à prévoir et ce sont davantage les retours d’expérience qui permettent de faire un choix de traitement. Il faut noter que certaines réglementations locales sont plus sévères que la préconisation des directives européennes (200 mg · Nm–3). On peut admettre que ce seuil est peu fréquemment atteint pour les installations de traitement thermique des boues et que pour garantir ce seuil un traitement de type SNCR est suffisant (voir les types de traitement des fumées). En revanche, en cas de sévérisation et plus particulièrement pour les seuils à 70 mg · Nm–3 (correspondant à la norme hollandaise), seules les solutions de type SCR sont à retenir.

la pollution dioxines-furannes

Elle est également difficile à prévoir mais le seuil d’émission obligatoire à 0,1 ng · Nm–3 impose toujours un traitement.

le panache de fumées

Bien souvent, les cahiers des charges imposent sa suppression. L’apparition du panache est régie par le positionnement du point caractérisant l’humidité relative des fumées dans le diagramme de l’air humide et par les paramètres hygrométriques définis par la météorologie. Il faut donc, si nécessaire, faire évoluer ce point, par exemple en réchauffant les fumées.

pour aller plus loin :