Traitement thermique de déchets et de biomasse
Concernant la valorisation énergétique des déchets et de la biomasse, plusieurs activités se sont déroulées ces dernières années.
La première concerne la modélisation des processus se déroulant au sein des réacteurs en four tournant. Ces travaux, qui avaient été initiés par le passé pour analyser et comprendre les processus se déroulant lors de l’incinération de déchets et lors de la pyrolyse de déchets d’aluminium recyclés, ont été adaptés au cas de la production de ciment avec un apport énergétique par déchets et ou par biomasse. Un modèle mathématique, basé sur un couplage entre les processus se déroulant au sein du lit solide de ciment et de déchets, de l’enveloppe du four, et des processus se déroulant en phase gaz, a été élaboré (Thèse Mugyenko Bisulandu 2019).
Un modèle conceptuellement similaire a été développé (Thèse Balme 2018 - ED IMP2 Grenoble Alpes - co-direction LaTEP), dans le cadre d’une collaboration avec le CEA de Marcoule où la problématique est celle du recyclage des déchets faiblement nucléaires. Principalement constitués de plastiques (combinaisons, gants…), ces déchets sont préalablement stockés dans des futs. Avant leur vitrification et enfouissement, il est nécessaire de dégrader la matière organique contenue dans ces futs. Cette opération se fera au sein du dispositif Shiva, développé par le CEA et Orano. Afin de qualifier et quantifier cette opération, une thermobalance grande capacité a été développée au CEA de Marcoule. En parallèle, un modèle basé sur un couplage entre les processus se déroulant en phase gaz (flamme, combustion rayonnement) en interaction avec un creuset où se déroule la pyrolyse des matières plastiques et libérant des espèces combustibles venant alimenter la flamme, a été développé. Ce modèle a montré une très bonne capacité à reproduire et expliquer les résultats obtenus numériquement.
Cadre des études : Pyrogreen Innovations ; CEA Marcoule; projet IGAR
