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N°31 - 3ème Trimestre 2003
1. Synthèse de résines échangeuses de cations fabriquées à partir de déchets plastiques
Des résines échangeuses de cations ont été synthétisées à partir de déchets plastiques à base de polystyrène. Le but étant de pouvoir utiliser un matériau peu coûteux afin d’adoucir une eau de réseau très dure (60°F) en vue de son utilisation domestique (machine à laver) et industrielle (eaux de chaudière, eaux de refroidissement).Après sulfonation de ces matériaux plastiques des résines sous forme de gel ont été obtenues avec des capacités d’échange cationiques (CEC) allant de 11,5 à 16,5 méq/l selon la nature du déchet. Des tests d’adoucissement de l’eau de réseau par ces résines ainsi que, par comparaison, par une résine commerciale ont permis de réduire la dureté de 11,6 méq/l à 2-3 méq/l. Le résultat du dosage de la capacité utilisée a en outre permis de démontrer que ces résines présentaient une affinité particulière vis à vis des cations divalents responsables de la dureté alors que la résine commerciale retenait tous les cations présents sans distinction.
2. Phosphatation de résidus minéraux
Solvay a breveté un nouveau procédé de stabilisation de résidus minéraux contaminés par des métaux lourds et des composés organiques dont l’une des étapes fondamentales est le traitement chimique à l’acide phosphorique. Son objectif est de former des phosphates de calcium de grande stabilité chimique et thermique, capables d’incorporer dans leur structure cristalline les métaux lourds. L’étude de la cinétique de phosphatation montre que la réaction est exothermique. Les phosphates calciques formés enrobent les particules les plus inertes. L’énergie d’activation faible (20 kJ/mol), caractéristique d’une réaction acide-base, est proche de celle de la réaction avec le carbonate de calcium. Les expérimentations menées et les paramètres observés indiquent que la phosphatation peut être généralisée pour tous les résidus minéraux et constituer une première étape dans l’insolubilisation effective des métaux lourds. Ceci permet d’envisager pour le futur une possible revalorisation des résidus minéraux phosphatés et calcinés comme matière première secondaire.
3. Mise au point d’un procédé expérimental de quantification de la teneur totale en créosote dans les bois imprégnés
La créosote est largement utilisée comme fongicide dans le traitement des bois d’extérieur (traverses de chemin de fer, poteaux électriques et téléphoniques) pour pallier aux effets climatiques (vent, pluie) et aux dégradations néfastes engendrées sur les insectes. Ces bois en fin de vie représentent actuellement un gisement de 100 000 tonnes de déchets par an sur l’ensemble de la Communauté européenne. Le retraitement et la valorisation de ces déchets dangereux monopolisent un grand nombre d’études. Si l’identification et la quantification de la totalité des molécules organiques aromatiques contenues dans une créosote sont largement décrites dans la littérature par l’utilisation de la chromatographie en phase gazeuse, la teneur globale en créosote d’un bois imprégné n’est en général pas connue. Cette étude expérimentale présente un protocole rapide de quantification de la teneur totale en créosote dans un bois imprégné par spectroscopie infrarouge.
4. Éditorial n°31 Déchets Sciences et Techniques
Alain Navarro, alors rédacteur en chef de notre revue, présentait dans l’éditorial d’un précédent numéro (n° 13, 1er trimestre 1999) l’ouvrage écrit par Suren Erkman, intitulé « Vers une écologie industrielle » (Editions Charles Léopold Mayer). Cette publication a joué un rôle pédagogique important en présentant une vision alors originale pour l’analyse du fonctionnement des systèmes industriels et de ses conséquences sur les milieux « naturels ». Basée sur la compréhension de la « dynamique des stocks de matière et d’énergie liés aux activités humaines, depuis l’extraction et la production des ressources jusqu’à leur retour inévitable tôt ou tard, dans les processus biogéochimiques » (ce qui peut être qualifié de métabolisme industriel), l’écologie industrielle vise à déterminer les transformations susceptibles de rendre le système industriel compatible avec un fonctionnement normal des écosystèmes biologiques.Un nouvel ouvrage a été récemment publié, sous la direction éditoriale de Dominique Bourg et de Suren Erkman : « Perspectives on Industrial Ecology » (http://www.greenleafpublishing.com), qui est bienvenu au moment où la vague médiatique donnée au concept de Développement Durable peut laisser craindre un décalage croissant entre discours incantatoires et pratiques concrètes. Le grand mérite de cet ouvrage, qui réunit les contributions de spécialistes internationaux, universitaires et responsables […]
5. Vers une conception de produits plus consciente des contraintes de la valorisation en fin de vie: Utilisation d’indicateurs de recyclabilité en cours de conception
La valorisation des produits en fin de vie devient de plus en plus capitale pour les producteurs de produits complexes. Cependant, l’intégration des aspects relatifs à la valorisation dans le processus de conception des produits n’est aujourd’hui pas aisée et les méthodes et outils destinés à cet usage s’avèrent encore insatisfaisants. Une nouvelle méthode est ici présentée et mise en œuvre. Son utilisation permet aux concepteurs de produit d’appréhender et de maîtriser la complexité et la variabilité des filières de valorisation et de réaliser des choix de conception. La méthode comporte une modélisation originale des filières de valorisation, une évaluation multicritère et multiscénarii de la recyclabilité et une procédure menant à l’élaboration de règles de conception. La méthode est appliquée à un produit électronique. Cette mise en œuvre permet de souligner l’originalité et la richesse de la méthode. Son efficacité est mise en évidence grâce à l’élaboration de règles d’amélioration de conception efficientes et pertinentes.
6. Éco-conception: Intégration de la notion d’évaluation dans la conception de produits
Cet article concerne l’intégration des contraintes de recyclage dans la conception des produits. Il présente d’une part, l’étude sur les techniques utilisées pour l’évaluation du produit/process et les travaux de recherche sur l’éco-conception. D’autre part, suite aux travaux sur l’évaluation des produits en fin de vie, nous présenterons les différents problèmes rencontrés, ainsi que les solutions envisagées comme la mise en œuvre d’un module d’auto-diagnostic facilitant la testabilité des produits.
7. Impact de la collecte sélective sur le gisement de déchets non-recyclables
La généralisation des différentes collectes sélectives a un impact direct sur les déchets ménagers restants, dits non-recyclables, et définis comme déchets gris ou déchets humides. Sur un plan quantitatif, les collectes de verre d’une part, d’emballages et journaux/magazines d’autre part, diminuent le tonnage des déchets gris, respectivement, de 13 % et 21 %, et modifient parallèlement leur pouvoir calorifique moyen, respectivement, de + 15 % et – 16 %. Globalement, l’évolution des tonnages et du pouvoir calorifique des déchets gris est liée à l’efficacité de la collecte sélective. Ceci se vérifie jusqu’à un seuil limite correspondant au cas d’une collecte dite idéale qui atteint – 42 % pour le tonnage des déchets gris et – 3 % pour leur pouvoir calorifique. Mais le tri influence également la qualité des déchets gris puisqu’elle augmente notamment leur teneur en éléments fins, catégorie particulièrement riche en éléments traces métalliques [Ademe (1993) La composition des ordures ménagères en France – Données et références.], dont la part dans les déchets gris passe de 16 % en l’absence de collecte sélective à 33 % lorsqu’un système complet de collecte sélective a été installé.