Valorisation des résidus solides par incinération comme ajout dans la fabrication du ciment et son impact sur l’environnement

Abstract

Dans le cadre de la protection de l'environnement, l'Algérie considère les centres d'enfouissement techniques comme le moyen ultime d'éliminer les déchets solides urbains. Actuellement, à Chlef, les résidus solides urbains (RSU) sont collectés et acheminés vers les centres d’enfouissement techniques (CETs Meknassa et Oum Drou). Les autres méthodes de traitement des résidus (Compostage, méthanisation, incinération…..etc.) ne sont pas maîtrisables en Algérie. Dans ce contexte, un traitement par incinération des RSU de Chlef, a été formulé, en lançant une étude sur les possibilités d’incinération de ces résidus à majorité organiques (Entre 50 % et 60 %). Cette valorisation est un moyen prometteur d'atteindre une économie circulaire et de réduire l'impact environnemental et permettrait d’alléger la charge polluante arrivant aux décharges contrôlées de Chlef. Cette étude de recherche-action est axée sur plusieurs aspects pour assurer la viabilité d'une filière d'incinération, en mettant l'accent sur: - la caractérisation du gisement des résidus solides urbains en flux (T/J) et en composition sur deux années et quatre campagnes successives ; - l’incinération des résidus solides urbains ; - et utilisations des mâchefers générés autant que ajout dans la fabrication du ciment à Chlef. Dans ce contexte, une tonne de déchets ménagers solides non triés et 500 kg de déchets ménagers triés issus de la ville de Chlef ont été brûlés dans un four rotatif. Pour la première expérience, une partie du ciment Portland ordinaire (OPC) a été remplacée par 0 %, 5 %, 10 % et 20 % des deux types de mâchefers générés. Les résultats montrent que les teneurs en oxydes et en métaux lourds n'étaient pas similaires dans les deux mâchefers. L'incorporation des deux mâchefers dans le ciment entraîne une augmentation de la demande en eau pour une consistance normale. Les résultats indiquent que les valeurs de l’expansion de toutes les pâtes de ciment sont inférieures à 10 mm. D'après les résultats, il est important de mentionner qu'il y a eu un retard dans le temps de prise initiale pour le ciment préparé avec des mâchefers provenant de l'incinération d'une tonne de RSU. Les deux mâchefers ont eu un effet négatif sur les résistances à un niveau de remplacement de 20 %. Pour la deuxième expérience, les matières premières habituellement utilisées pour fabriquer le clinker sont mélangées avec différentes proportions de mâchefers (2 %, 4 %, 6 % et 8 %) pour obtenir des mélanges crus, qui sont ensuite cuits dans un four à moufle à 1 450 °C. Les caractéristiques chimiques et minéralogiques des clinkers obtenus ont été caractérisées. Les résultats montrent que les clinkers obtenus contiennent les oxydes : CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 et les phases minéralogiques C3S, C2S, C3A, et C4AF avec une légère différence de quantité par rapport à ceux du clinker industriel