Un incinérateur est un four pour brûler les déchets. Les incinérateurs modernes comprennent des équipements de réduction de la pollution tels que l’épuration des gaz de combustion. Il existe différents types de conception d’usine d’incinération : grille mobile, grille fixe, four rotatif et lit fluidisé.

Pile de brûlageEdit

Un petit tas de brûlage typique dans un jardin.

Le tas de brûlage est l’une des formes les plus simples et les plus anciennes d’élimination des déchets, consistant essentiellement en un monticule de matériaux combustibles empilés sur le sol ouvert et mis à feu, conduisant à causer de la pollution.

Les tas de brûlage peuvent et ont propagé des incendies incontrôlés, par exemple, si le vent souffle les matériaux brûlants du tas dans les herbes combustibles environnantes ou sur les bâtiments. Au fur et à mesure que les structures intérieures de la pile se consument, la pile peut se déplacer et s’effondrer, ce qui étend la zone brûlée. Même en l’absence de vent, de petites braises légères et enflammées peuvent se détacher de l’amas par convection et s’envoler dans l’air vers les herbes ou les bâtiments, les enflammant. Les tas de brûlage n’aboutissent souvent pas à une combustion complète des déchets et produisent donc une pollution particulaire.

Tonneau de brûlageModifié

Le tonneau de brûlage est une forme un peu plus contrôlée d’incinération des déchets privés, contenant le matériau en combustion à l’intérieur d’un tonneau métallique, avec une grille métallique sur l’échappement. Le baril empêche la propagation du matériau en combustion dans des conditions venteuses, et lorsque les combustibles sont réduits, ils ne peuvent que se déposer dans le baril. La grille d’échappement permet d’éviter la propagation des braises en feu. Les barils en acier de 210 litres sont généralement utilisés comme barils de combustion, avec des trous de ventilation découpés ou percés autour de la base pour l’entrée d’air. Au fil du temps, la chaleur très élevée de l’incinération provoque l’oxydation et la rouille du métal, et finalement le baril lui-même est consommé par la chaleur et doit être remplacé.

La combustion privée de produits cellulosiques/papier secs est généralement propre, ne produisant aucune fumée visible, mais les plastiques présents dans les déchets ménagers peuvent faire en sorte que la combustion privée crée une nuisance publique, générant des odeurs et des fumées âcres qui font brûler et larmoyer les yeux. La plupart des communautés urbaines interdisent les barils de brûlage et certaines communautés rurales peuvent avoir des interdictions sur le brûlage à l’air libre, en particulier celles où vivent de nombreux résidents qui ne sont pas familiers avec cette pratique rurale courante.

A partir de 2006 aux États-Unis, l’incinération privée de petites quantités de déchets ménagers ou agricoles en milieu rural était généralement autorisée tant qu’elle ne constituait pas une nuisance pour les autres, qu’elle ne présentait pas de risque d’incendie, comme dans des conditions sèches, et que le feu ne produisait pas de fumée dense et nocive. Une poignée d’États, comme New York, le Minnesota et le Wisconsin, ont adopté des lois ou des règlements interdisant ou réglementant strictement le brûlage à l’air libre en raison de ses effets sur la santé et de ses nuisances. Les personnes qui ont l’intention de brûler des déchets peuvent être tenues de contacter à l’avance une agence d’État pour vérifier les risques et les conditions d’incendie actuels, et pour alerter les responsables de l’incendie contrôlé qui aura lieu.

Déplacement de la grilleEdit

Salle de contrôle d’un incinérateur à grille mobile typique supervisant deux lignes de chaudières

L’usine d’incinération typique des déchets solides municipaux est un incinérateur à grille mobile. La grille mobile permet d’optimiser le mouvement des déchets dans la chambre de combustion pour permettre une combustion plus efficace et plus complète. Une seule chaudière à grille mobile peut traiter jusqu’à 35 tonnes métriques (39 tonnes courtes) de déchets par heure, et peut fonctionner 8 000 heures par an avec un seul arrêt programmé pour l’inspection et la maintenance, d’une durée d’environ un mois. Les incinérateurs à grille mobile sont parfois appelés incinérateurs de déchets solides municipaux (MSWI).

Les déchets sont introduits par une grue à déchets à travers la « gorge » à une extrémité de la grille, d’où ils descendent sur la grille descendante jusqu’à la fosse à cendres à l’autre extrémité. Là, les cendres sont évacuées par un sas à eau.

Déchets solides municipaux dans le four d’un incinérateur à grille mobile capable de traiter 15 tonnes métriques (17 tonnes courtes) de déchets par heure. Les trous de la grille fournissant l’air de combustion primaire sont visibles.

Une partie de l’air de combustion (air de combustion primaire) est fournie à travers la grille par le dessous. Ce flux d’air a également pour but de refroidir la grille elle-même. Le refroidissement est important pour la résistance mécanique de la grille, et de nombreuses grilles mobiles sont également refroidies à l’eau en interne.

L’air de combustion secondaire est fourni dans la chaudière à grande vitesse par des buses au-dessus de la grille. Il facilite la combustion complète des gaz de combustion en introduisant des turbulences pour un meilleur mélange et en assurant un surplus d’oxygène. Dans les incinérateurs à foyers multiples/étagés, l’air de combustion secondaire est introduit dans une chambre séparée en aval de la chambre de combustion primaire.

Selon la directive européenne sur l’incinération des déchets, les installations d’incinération doivent être conçues de manière à ce que les gaz de combustion atteignent une température d’au moins 850 °C (1 560 °F) pendant 2 secondes afin d’assurer une bonne décomposition des substances organiques toxiques. Afin de respecter cette exigence à tout moment, il est nécessaire d’installer des brûleurs auxiliaires de secours (souvent alimentés au fioul), qui sont alimentés dans la chaudière au cas où le pouvoir calorifique des déchets deviendrait trop faible pour atteindre cette température seul.

Les gaz de combustion sont ensuite refroidis dans les surchauffeurs, où la chaleur est transférée à la vapeur, chauffant la vapeur à généralement 400 °C (752 °F) à une pression de 40 bars (580 psi) pour la production d’électricité dans la turbine. À ce stade, les gaz de combustion ont une température d’environ 200 °C (392 °F), et passent dans le système d’épuration des gaz de combustion.

En Scandinavie, la maintenance programmée est toujours effectuée en été, lorsque la demande de chauffage urbain est faible. Souvent, les usines d’incinération se composent de plusieurs « lignes de chaudières » distinctes (chaudières et installations de traitement des gaz de combustion), de sorte que les déchets peuvent continuer à être reçus sur une ligne de chaudières pendant que les autres font l’objet d’une maintenance, d’une réparation ou d’une mise à niveau.

Grille fixeEdit

Le type d’incinérateur le plus ancien et le plus simple était une cellule revêtue de briques avec une grille métallique fixe au-dessus d’une fosse à cendres inférieure, avec une ouverture sur le dessus ou le côté pour le chargement et une autre ouverture sur le côté pour retirer les solides incombustibles appelés mâchefers. De nombreux petits incinérateurs que l’on trouvait autrefois dans les maisons d’habitation ont été remplacés par des compacteurs de déchets.

Four rotatifEdit

L’incinérateur à four rotatif est utilisé par les municipalités et par les grandes installations industrielles.Cette conception d’incinérateur comporte deux chambres : une chambre primaire et une chambre secondaire. La chambre primaire d’un incinérateur à four rotatif est constituée d’un tube cylindrique incliné à revêtement réfractaire. Le revêtement réfractaire intérieur sert de couche sacrificielle pour protéger la structure du four. Cette couche réfractaire doit être remplacée de temps en temps. Le mouvement du cylindre sur son axe facilite le déplacement des déchets. Dans la chambre primaire, il y a conversion de la fraction solide en gaz, par volatilisation, distillation destructive et réactions de combustion partielle. La chambre secondaire est nécessaire pour achever les réactions de combustion en phase gazeuse.

Les mâchefers se déversent à l’extrémité du cylindre. Une haute cheminée de gaz de combustion, un ventilateur ou un jet de vapeur fournissent le tirage nécessaire. Les cendres tombent à travers la grille, mais de nombreuses particules sont entraînées avec les gaz chauds. Les particules et tout gaz combustible peuvent être brûlés dans un « postcombustion ».

Lit fluidiséEdit

Un fort flux d’air est forcé à travers un lit de sable. L’air s’infiltre dans le sable jusqu’à ce qu’un point soit atteint où les particules de sable se séparent pour laisser passer l’air et le mélange et le barattage se produisent, ainsi un lit fluidisé est créé et le combustible et les déchets peuvent maintenant être introduits. Le sable contenant les déchets prétraités et/ou le combustible est maintenu en suspension sur les courants d’air pompés et prend un caractère fluide. Le lit est ainsi violemment mélangé et agité, maintenant les petites particules inertes et l’air dans un état fluide. Cela permet à toute la masse de déchets, de combustible et de sable de circuler entièrement dans le four.

Incinérateur spécialiséEdit

Les incinérateurs de sciure d’usine de meubles nécessitent beaucoup d’attention car ils doivent manipuler de la poudre de résine et de nombreuses substances inflammables. La combustion contrôlée, les systèmes de prévention du retour de flamme sont essentiels car la poussière lorsqu’elle est en suspension ressemble au phénomène de prise de feu de tout gaz de pétrole liquide.

Utilisation de la chaleurEdit

La chaleur produite par un incinérateur peut être utilisée pour générer de la vapeur qui peut ensuite être utilisée pour entraîner une turbine afin de produire de l’électricité. La quantité typique d’énergie nette qui peut être produite par tonne de déchets municipaux est d’environ 2/3 MWh d’électricité et 2 MWh de chauffage urbain. Ainsi, l’incinération d’environ 600 tonnes métriques (660 tonnes courtes) par jour de déchets produira environ 400 MWh d’énergie électrique par jour (17 MW de puissance électrique en continu pendant 24 heures) et 1200 MWh d’énergie de chauffage urbain chaque jour.

PollutionEdit

L’incinération a un certain nombre de sorties telles que les cendres et l’émission dans l’atmosphère de gaz de combustion. Avant le système d’épuration des gaz de combustion, s’il est installé, les gaz de combustion peuvent contenir des particules, des métaux lourds, des dioxines, des furanes, du dioxyde de soufre et de l’acide chlorhydrique. Si les usines ont un système d’épuration des gaz de combustion inadéquat, ces sorties peuvent ajouter une composante de pollution importante aux émissions de la cheminée.

Dans une étude de 1997, la Delaware Solid Waste Authority a constaté que, pour une même quantité d’énergie produite, les usines d’incinération émettaient moins de particules, d’hydrocarbures et moins de SO2, HCl, CO et NOx que les centrales électriques au charbon, mais plus que les centrales électriques au gaz naturel. Selon le ministère allemand de l’Environnement, les incinérateurs de déchets réduisent la quantité de certains polluants atmosphériques en substituant l’énergie produite par les centrales à charbon par de l’énergie provenant de centrales à déchets.

Émissions gazeusesEdit

Dioxine et furanesEdit

Les préoccupations les plus médiatisées concernant l’incinération des déchets solides municipaux (DSM) impliquent la crainte qu’elle produise des quantités importantes d’émissions de dioxines et de furanes. Les dioxines et les furanes sont considérés par beaucoup comme de graves dangers pour la santé. L’EPA a annoncé en 2012 que la limite de sécurité pour la consommation humaine par voie orale est de 0,7 picogramme d’équivalence toxique (TEQ) par kilogramme de poids corporel par jour, ce qui représente 17 milliardièmes de gramme pour une personne de 150 lb par an.

En 2005, le ministère de l’Environnement de l’Allemagne, où l’on comptait alors 66 incinérateurs, a estimé que « …alors qu’en 1990, un tiers de toutes les émissions de dioxines en Allemagne provenaient d’usines d’incinération, pour l’année 2000, ce chiffre était inférieur à 1 % ». Les cheminées et les poêles en faïence des ménages privés rejettent à eux seuls environ 20 fois plus de dioxine dans l’environnement que les usines d’incinération. »

Selon l’Agence de protection de l’environnement des États-Unis, les pourcentages de combustion de l’inventaire total de dioxines et de furanes provenant de toutes les sources connues et estimées aux États-Unis (pas seulement l’incinération) pour chaque type d’incinération sont les suivants : 35,1 % de barils de basse-cour ; 26,6 % de déchets médicaux ; 6,3 % de boues de traitement des eaux usées municipales ; 5,9 % de combustion de déchets municipaux ; 2,9 % de combustion de bois industriel. Ainsi, la combustion contrôlée des déchets représentait 41,7% de l’inventaire total des dioxines.

En 1987, avant que les réglementations gouvernementales n’exigent l’utilisation de contrôles d’émissions, il y avait un total de 8 905,1 grammes (314,12 oz) d’équivalence toxique (TEQ) d’émissions de dioxines provenant des brûleurs de déchets municipaux américains. Aujourd’hui, les émissions totales des usines sont de 83,8 grammes (2,96 oz) TEQ par an, soit une réduction de 99%.

La combustion en baril des déchets ménagers et de jardin, encore autorisée dans certaines zones rurales, génère 580 grammes (20 oz) de dioxines par an.Des études menées par l’US-EPA ont démontré qu’une famille utilisant un baril brûlé produisait plus d’émissions qu’une usine d’incinération éliminant 200 tonnes métriques (220 tonnes courtes) de déchets par jour en 1997 et cinq fois plus en 2007 en raison de l’augmentation des produits chimiques dans les ordures ménagères et de la diminution des émissions par les incinérateurs municipaux utilisant une meilleure technologie.

Ces mêmes chercheurs ont constaté que leurs estimations initiales pour le baril brûlé étaient élevées et que l’usine d’incinération utilisée pour la comparaison représentait une usine théorique « propre » plutôt que toute installation existante. Leurs études ultérieures ont révélé que les barils d’incinération produisaient une médiane de 24,95 nanogrammes de TEQ par livre d’ordures brûlées, de sorte qu’une famille brûlant 5 livres d’ordures par jour, ou 1825 livres par an, produit un total de 0,0455 mg de TEQ par an, et que le nombre équivalent de barils d’incinération pour les 83,8 grammes (2.96 oz) des 251 incinérateurs de déchets municipaux inventoriés par l’EPA aux États-Unis en 2000, est de 1 841 700, soit en moyenne 7337 barils de brûlage familiaux par incinérateur de déchets municipaux.

La majeure partie de l’amélioration des émissions de dioxines aux États-Unis a concerné les incinérateurs de déchets municipaux à grande échelle. En 2000, bien que les incinérateurs à petite échelle (ceux dont la capacité journalière est inférieure à 250 tonnes) ne traitaient que 9 % du total des déchets brûlés, ceux-ci produisaient 83 % des dioxines et des furanes émis par la combustion des déchets municipaux.

Méthodes de craquage des dioxines et limitesModification

La dégradation de la dioxine nécessite l’exposition de l’anneau moléculaire à une température suffisamment élevée de manière à déclencher la rupture thermique des fortes liaisons moléculaires qui le maintiennent. Les petits morceaux de cendres volantes peuvent être assez épais, et une exposition trop brève à une température élevée peut ne dégrader la dioxine qu’à la surface de la cendre. Dans le cas d’une chambre à air de grand volume, une exposition trop brève peut également faire en sorte que seule une partie des gaz d’échappement atteigne la température de décomposition complète. Pour cette raison, il y a également un élément de temps à l’exposition de la température pour assurer le chauffage complètement à travers l’épaisseur de la cendre volante et le volume des gaz d’échappement.

Il y a des compromis entre l’augmentation soit de la température ou du temps d’exposition. Généralement, lorsque la température de rupture moléculaire est plus élevée, le temps d’exposition pour le chauffage peut être plus court, mais des températures trop élevées peuvent également provoquer l’usure et l’endommagement d’autres parties de l’équipement d’incinération. De même, la température de décomposition peut être abaissée jusqu’à un certain point, mais les gaz d’échappement auraient alors besoin d’une plus grande période de persistance, peut-être de plusieurs minutes, ce qui nécessiterait des chambres de traitement grandes/longues qui prennent beaucoup d’espace dans l’usine de traitement.

Un effet secondaire de la rupture des liaisons moléculaires fortes de la dioxine est le potentiel de rupture des liaisons de l’azote gazeux (N2) et de l’oxygène gazeux (O2) dans l’air d’alimentation. Lorsque le flux d’échappement se refroidit, ces atomes détachés hautement réactifs reforment spontanément des liaisons en oxydes réactifs tels que les NOx dans les gaz de combustion, qui peuvent entraîner la formation de smog et de pluies acides s’ils étaient rejetés directement dans l’environnement local. Ces oxydes réactifs doivent être encore neutralisés par une réduction catalytique sélective (SCR) ou une réduction sélective non catalytique (voir ci-dessous).

Le craquage des dioxines dans la pratiqueModifier

Les températures nécessaires à la décomposition de la dioxine ne sont généralement pas atteintes lors de la combustion de plastiques à l’air libre dans un baril de brûlage ou une fosse à ordures, ce qui entraîne des émissions élevées de dioxine comme mentionné ci-dessus. Si le plastique brûle généralement dans un feu en plein air, les dioxines restent après la combustion et flottent dans l’atmosphère ou restent dans les cendres où elles peuvent être lessivées vers les eaux souterraines lorsque la pluie tombe sur le tas de cendres. Heureusement, les composés de dioxine et de furane se lient très fortement aux surfaces solides et ne sont pas dissous par l’eau, de sorte que les processus de lixiviation sont limités aux premiers millimètres sous le tas de cendres. Les dioxines en phase gazeuse peuvent être substantiellement détruites à l’aide de catalyseurs, dont certains peuvent être présents dans la structure du sac filtrant en tissu.

Les incinérateurs municipaux modernes comprennent une zone à haute température, où les gaz de combustion sont maintenus à une température supérieure à 850 °C (1 560 °F) pendant au moins 2 secondes avant d’être refroidis. Ils sont équipés de chauffages auxiliaires pour assurer cette fonction à tout moment. Ceux-ci sont souvent alimentés par du pétrole ou du gaz naturel, et ne sont normalement actifs que pendant une très petite fraction du temps. En outre, la plupart des incinérateurs modernes utilisent des filtres en tissu (souvent avec des membranes en téflon pour améliorer la collecte des particules submicroniques) qui peuvent capturer les dioxines présentes dans ou sur les particules solides.

Pour les très petits incinérateurs municipaux, la température requise pour la décomposition thermique de la dioxine peut être atteinte en utilisant un élément de chauffage électrique à haute température, plus un étage de réduction catalytique sélective.

Bien que les dioxines et les furanes puissent être détruits par la combustion, leur reformation par un processus connu sous le nom de « synthèse de novo » au fur et à mesure que les gaz d’émission refroidissent est une source probable des dioxines mesurées dans les tests de cheminée d’émission des usines qui ont des températures de combustion élevées maintenues à de longs temps de résidence.

CO2Edit

Comme pour les autres processus de combustion complète, presque tout le contenu en carbone des déchets est émis sous forme de CO2 dans l’atmosphère. Les DSM contiennent approximativement la même fraction massique de carbone que le CO2 lui-même (27%), de sorte que l’incinération d’une tonne de DSM produit environ 1 tonne de CO2.

Si les déchets étaient mis en décharge, 1 tonne de DSM produirait environ 62 mètres cubes (2 200 pieds cubes) de méthane via la décomposition anaérobie de la partie biodégradable des déchets. Le potentiel de réchauffement planétaire du méthane étant de 34 et le poids de 62 mètres cubes de méthane à 25 degrés Celsius étant de 40,7 kg, cela équivaut à 1,38 tonne de CO2, soit plus que la tonne de CO2 qui aurait été produite par incinération. Dans certains pays, de grandes quantités de gaz de décharge sont collectées. Pourtant, le potentiel de réchauffement global des gaz de décharge émis dans l’atmosphère est significatif. Aux Etats-Unis, il a été estimé que le potentiel de réchauffement global des gaz de décharge émis en 1999 était environ 32% plus élevé que la quantité de CO2 qui aurait été émise par incinération. Depuis cette étude, l’estimation du potentiel de réchauffement global pour le méthane a été augmentée de 21 à 35, ce qui, à lui seul, porterait cette estimation à presque le triple de l’effet GWP par rapport à l’incinération des mêmes déchets.

En outre, presque tous les déchets biodégradables ont une origine biologique. Cette matière a été formée par des plantes utilisant le CO2 atmosphérique généralement au cours de la dernière saison de croissance. Si ces plantes repoussent, le CO2 émis par leur combustion sera à nouveau retiré de l’atmosphère.

Ces considérations sont la principale raison pour laquelle plusieurs pays administrent l’incinération des déchets biodégradables comme une énergie renouvelable. Le reste – principalement les plastiques et autres produits dérivés du pétrole et du gaz – est généralement traité comme des énergies non renouvelables.

Des résultats différents pour l’empreinte CO2 de l’incinération peuvent être atteints avec différentes hypothèses. Les conditions locales (telles qu’une demande locale limitée de chauffage urbain, l’absence d’électricité produite par des combustibles fossiles à remplacer ou des niveaux élevés d’aluminium dans le flux de déchets) peuvent diminuer les avantages de l’incinération en termes de CO2.La méthodologie et d’autres hypothèses peuvent également influencer les résultats de manière significative. La méthodologie et d’autres hypothèses peuvent également influencer les résultats de manière significative. Par exemple, les émissions de méthane des décharges survenant à une date ultérieure peuvent être négligées ou avoir moins de poids, ou les déchets biodégradables peuvent ne pas être considérés comme neutres en termes de CO2. Une étude réalisée par Eunomia Research and Consulting en 2008 sur les technologies potentielles de traitement des déchets à Londres a démontré qu’en appliquant plusieurs de ces hypothèses (selon les auteurs) inhabituelles, les usines d’incinération existantes moyennes ont obtenu de mauvais résultats en matière de bilan de CO2 par rapport au potentiel théorique d’autres technologies émergentes de traitement des déchets.

Autres émissionsModifier

Les autres émissions gazeuses dans les gaz de combustion des fours d’incinération comprennent les oxydes d’azote, le dioxyde de soufre, l’acide chlorhydrique, les métaux lourds et les particules fines. Parmi les métaux lourds, le mercure est une préoccupation majeure en raison de sa toxicité et de sa grande volatilité, car essentiellement tout le mercure présent dans le flux de déchets municipaux peut sortir dans les émissions s’il n’est pas éliminé par des contrôles d’émissions.

La teneur en vapeur dans les fumées peut produire des fumées visibles de la cheminée, qui peuvent être perçues comme une pollution visuelle. Elle peut être évitée en diminuant la teneur en vapeur par condensation des gaz de combustion et réchauffage, ou en augmentant la température de sortie des gaz de combustion bien au-dessus de leur point de rosée. La condensation des gaz de combustion permet de récupérer la chaleur latente de vaporisation de l’eau, augmentant par la suite le rendement thermique de l’installation.

Epuration des fuméesEdit

Electrodes à l’intérieur du précipitateur électrostatique

La quantité de polluants dans les fumées des usines d’incinération peut être réduite ou non par plusieurs procédés, selon l’usine.

Les particules sont collectées par filtration des particules, le plus souvent par des électrofiltres (ESP) et/ou des filtres à manches. Ces derniers sont généralement très efficaces pour collecter les particules fines. Lors d’une enquête menée par le ministère danois de l’environnement en 2006, les émissions moyennes de particules par contenu énergétique des déchets incinérés dans 16 incinérateurs danois étaient inférieures à 2,02 g/GJ (grammes par contenu énergétique des déchets incinérés). Des mesures détaillées des particules fines d’une taille inférieure à 2,5 micromètres (PM2,5) ont été effectuées sur trois des incinérateurs : Un incinérateur équipé d’un ESP pour la filtration des particules a émis 5,3 g/GJ de particules fines, tandis que deux incinérateurs équipés de filtres à manches ont émis 0,002 et 0,013 g/GJ de PM2,5. Pour les particules ultrafines (PM1,0), les chiffres étaient de 4,889 g/GJ PM1,0 pour l’usine ESP, tandis que des émissions de 0,000 et 0,008 g/GJ PM1,0 ont été mesurées dans les usines équipées de filtres à manches.

Les laveurs de gaz acides sont utilisés pour éliminer l’acide chlorhydrique, l’acide nitrique, l’acide fluorhydrique, le mercure, le plomb et d’autres métaux lourds. L’efficacité de l’élimination dépend de l’équipement spécifique, de la composition chimique des déchets, de la conception de l’usine, de la chimie des réactifs et de la capacité des ingénieurs à optimiser ces conditions, qui peuvent être contradictoires pour différents polluants. Par exemple, l’élimination du mercure par les épurateurs humides est considérée comme une coïncidence et peut être inférieure à 50 %. Les laveurs basiques éliminent le dioxyde de soufre, en formant du gypse par réaction avec la chaux.

Les eaux usées des laveurs doivent ensuite passer par une station de traitement des eaux usées.

Le dioxyde de soufre peut également être éliminé par désulfuration sèche en injectant de la boue calcaire dans les gaz de combustion avant la filtration des particules.

Les NOx sont soit réduits par réduction catalytique avec de l’ammoniac dans un convertisseur catalytique (réduction catalytique sélective, SCR), soit par une réaction à haute température avec de l’ammoniac dans le four (réduction non catalytique sélective, SNCR). L’urée peut remplacer l’ammoniac en tant que réactif réducteur, mais elle doit être fournie plus tôt dans le processus afin qu’elle puisse s’hydrolyser en ammoniac. La substitution de l’urée peut réduire les coûts et les dangers potentiels associés au stockage de l’ammoniac anhydre.

Les métaux lourds sont souvent adsorbés sur la poudre de charbon actif injectée, qui est collectée par filtration des particules.

Produits solidesEdit

Fonctionnement d’un incinérateur à bord d’un porte-avions

L’incinération produit des cendres volantes et des cendres résiduelles tout comme c’est le cas lors de la combustion du charbon. La quantité totale de cendres produites par l’incinération des déchets solides municipaux varie de 4 à 10% en volume et de 15 à 20% en poids de la quantité initiale de déchets, et les cendres volantes représentent environ 10 à 20% des cendres totales. Les cendres volantes constituent de loin un plus grand danger potentiel pour la santé que les cendres résiduelles, car elles contiennent souvent des concentrations élevées de métaux lourds tels que le plomb, le cadmium, le cuivre et le zinc, ainsi que de petites quantités de dioxines et de furanes. Les cendres résiduelles contiennent rarement des niveaux significatifs de métaux lourds. A l’heure actuelle, bien que certains échantillons historiques testés par le groupe des opérateurs d’incinérateurs répondraient aux critères écotoxiques étant, l’EA dit « nous avons accepté » de considérer les cendres résiduelles des incinérateurs comme « non dangereuses » jusqu’à ce que le programme de tests soit terminé.

Autres problèmes de pollutionModification

La pollution par les odeurs peut être un problème avec les incinérateurs de style ancien, mais les odeurs et la poussière sont extrêmement bien contrôlées dans les usines d’incinération plus récentes. Elles reçoivent et stockent les déchets dans un espace clos à pression négative, le flux d’air étant acheminé à travers la chaudière, ce qui empêche les odeurs désagréables de s’échapper dans l’atmosphère. Une étude a révélé que l’odeur la plus forte dans une installation d’incinération de l’est de la Chine se produisait dans son port de déversement des déchets.

Un problème qui affecte les relations communautaires est l’augmentation du trafic routier des véhicules de collecte des déchets pour transporter les déchets municipaux vers l’incinérateur. Pour cette raison, la plupart des incinérateurs sont situés dans des zones industrielles. Ce problème peut être évité dans une certaine mesure par le transport des déchets par voie ferroviaire à partir des stations de transfert.

Effets sur la santéEdit

Les chercheurs scientifiques ont étudié les effets sur la santé humaine des polluants produits par l’incinération des déchets. De nombreuses études ont examiné les effets sur la santé de l’exposition aux polluants en utilisant les directives de modélisation de l’EPA américaine. L’exposition par inhalation, ingestion, sol et contact cutané est incorporée dans ces modèles. Des études de recherche ont également évalué l’exposition aux polluants par le biais d’échantillons de sang ou d’urine des résidents et des travailleurs qui vivent à proximité des incinérateurs de déchets. Les résultats d’un examen systématique des recherches antérieures ont permis d’identifier un certain nombre de symptômes et de maladies liés à l’exposition à la pollution des incinérateurs. Il s’agit notamment de néoplasies, de problèmes respiratoires, d’anomalies congénitales et de décès ou de fausses couches de nourrissons. Les populations vivant à proximité d’incinérateurs anciens et mal entretenus présentent un degré plus élevé de problèmes de santé. Certaines études ont également identifié un possible risque de cancer. Cependant, les difficultés à séparer l’exposition à la pollution des incinérateurs de la pollution combinée de l’industrie, des véhicules à moteur et de l’agriculture limitent ces conclusions sur les risques sanitaires.

De nombreuses communautés ont plaidé pour l’amélioration ou la suppression de la technologie des incinérateurs de déchets. Des expositions à des polluants spécifiques, tels que des niveaux élevés de dioxyde d’azote, ont été citées dans des plaintes déposées par des communautés concernant l’augmentation des visites aux urgences pour des problèmes respiratoires. Les effets potentiels de la technologie d’incinération des déchets sur la santé ont été rendus publics, notamment lorsqu’elle est implantée dans des communautés déjà confrontées à des problèmes de santé disproportionnés. Par exemple, l’incinérateur Wheelabrator de Baltimore, dans le Maryland, a fait l’objet d’une enquête en raison de l’augmentation des taux d’asthme dans la communauté voisine, qui est majoritairement occupée par des personnes de couleur à faible revenu. Les efforts menés par la communauté ont suggéré la nécessité de recherches futures pour remédier au manque de données en temps réel sur la pollution. Ces sources ont également cité le besoin de partenariats universitaires, gouvernementaux et à but non lucratif pour mieux déterminer les impacts de l’incinération sur la santé.