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Traitement des déchets : une méthodologie d'aide à la conception de procédés d'oxydation en voie humide

Les technologies d'oxydation en voie humide, capables de décomposer les déchets organiques, butent dans leur déploiement industriel sur leur grande complexité opérationnelle. Une nouvelle méthodologie vient faciliter leur conception.

Déchets  |    |  Cécile Clicquot de Mentque Actu-Environnement.com
Traitement des déchets : une méthodologie d'aide à la conception de procédés d'oxydation en voie humide

Depuis près de 25 ans, les technologies d'oxydation hydrothermale ou en voie humide (OHT ou OVH), autrement appelées oxydation en eau supercritique (ou subcritique), sont identifiées comme des voies très efficaces et propres de traitement de déchets et d'effluents, notamment complexes. Elles permettent de casser toutes les molécules organiques et n'avoir plus que de l'eau (et des minéraux) en fin de traitement tout en produisant de l'énergie thermique récupérable (procédé exohermique).

Même si le principe affiché de ces procédés paraît simple (injection d'air dans l'eau dans des conditions de température et pression élevées), la conception et la mise en œuvre des réacteurs adaptés à chaque situation spécifique revêtent une grande complexité. Spécialiste reconnu du domaine, le bureau d'ingénierie Inovertis s'est donc attaché à développer une méthodologie pour accélérer et sécuriser l'industrialisation des procédés d'oxydation en voie humide.

Pour chaque cas de déchets et d'effluents, les critères à prendre en compte sont multiples (natures et concentrations des déchets et effluents, viscosité, densité…) et ont des conséquences directes sur les paramètres à mettre en place (matériaux à utiliser, temps de séjour, pression, température, quantité d'air comprimé etc.). L'idée d'Inovertis a donc été de penser une méthode (brevetée) permettant de concevoir et dimensionner les futurs réacteurs sur la base d'un certain nombre de tests et d'outils d'essais. Il devient ainsi possible de valider très rapidement, l'intérêt de l'OVH (techniquement et économiquement) et dimensionner le réacteur de manière optimale.

Cette méthode est adossée à des essais déjà faits sur des dizaines de déchets différents, dans des conditions multiples, qui constituent une véritable cartographie de cas. Le but est ainsi de réduire les aléas et obtenir surtout le réacteur le plus compact possible, avec le rendement le plus élevé (en énergie et en conversion) et les matériaux adaptés, donc globalement avec un équilibre économique optimal. Une expertise reste nécessaire pour choisir la géométrie du réacteur, les moyens d'injection et optimiser énergétiquement le système.

Traitement de déchets à bord d'une frégate

Le premier développement en cours à bénéficier de cette méthode d'aide à la conception d'Inovertis est un système compact de traitement des effluents et déchets destiné aux navires. Le projet, baptisé Athena (porté par la direction générale de l'armement), a pour objectif de remplacer sur les navires à la fois les réacteurs biologiques ainsi que les moyens de stockage de déchets. Le réacteur d'OVH doit traiter en mer non seulement les déchets organiques et effluents standards, mais aussi les déchets solides plastiques, papiers-cartons, biodéchets et même les eaux de cale, en permettant un rejet en mer d'une eau conforme à la convention Marpol.

Après la prédéfinition du projet grâce à la méthodologie, Inovertis travaille à la construction d'un démonstrateur de 50 à 100 kg/h. Ciblant des déchets classiques de la vie quotidienne, ce travail, au-delà de résoudre un problème pour le monde maritime, pourrait aussi être un véritable galop d'essai pour de nombreuses situations où les flux de déchets en mélange sont de même nature, par exemple sur les sites insulaires et isolés.

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