Optimisation du pouvoir calorifique des boues

Optimisation du pouvoir calorifique des boues papetières en
fonction de la constitution et du taux de déshydratation
Rafik ZEGHDANI1, Ahmed KOUBAA1, Talat MAHMOOD2
1. Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue,
2. FPInnovations, Paprican.
INTRODUCTION
traitement des boues papetières engendre d’importants coûts
opérationnels et consomme généralement jusqu’à la moitié du
budget total de l’usine de traitement des effluents.
 Le
RÉSULTATS
Variation du pouvoir calorifique des boues en fonction de la teneur
en humidité des boues
 L’industrie
des pâtes et papiers a recours à l’incinération qui permet
d’amortir les coûts, en valorisant les boues par la récupération de
leur énergie thermique. Toutefois, cette énergie thermique pourra
être optimisée en ajustant un certain nombre de paramètres du
procédé de récupération de cette dernière.
1.

CTMP:Tembec
OBJECTIFS
L’objectif général de l’étude est d’optimiser le pouvoir calorifique des
boues issues de trois procédés papetiers. Les objectifs spécifiques sont:
2.

TMP : Abitibi-Bowater
Établir les relations entre la teneur en humidité et le pouvoir

calorifique des boues issues de trois procédés papetiers;
Déterminer les conditions de teneur en humidité et de ratios boues

primaires et secondaires permettant de maximiser le pouvoir
calorifique;
Maximiser les retombées économiques de la valorisation des

boues pour la production d’énergie.
MATERIAL ET MÉTHODES
3.

Kraft :Domtar
Caractérisation des propriétés chimiques des boues
Les boues sont caractérisées en termes de:

Consistance (pourcentage en masse de la matières solides)

Composition chimique

Éléments organiques par Spectrométrie de masse

Éléments organiques par Spectrométrie absorption atomique
Variation du pouvoir calorifique en fonction de la proportion
de boues secondaire
Préparation des boues
Constitution:
3 ratios (Base de poids anhydre):



100% BP; 100% BS; 50:50% BP:BS;
Étapes de préparation:

Pour chaque constitution, 2 g de boue anhydre ont été obtenus (1
g pour la teneur en humidité (TH); 1 g pour le pouvoir calorifique)

Filtration: ramener les boues à TH= 80%

Séchage à 105 C à des temps variable pour varier TH

Mesure de la teneur en humidité
Mesure du pouvoir calorifique
Le pouvoir calorifique supérieur des boues à différentes teneurs en
humidité a été mesuré en utilisant une bombe calorimétrique en
atmosphère d’ oxygène.
Analyse économique

Estimation de la consommation en polymères

Estimation des charges variables (fonctions du taux de
déshydratation)

Gain en énergie d’incinération (fonction du pouvoir calorifique).
Bilan
total= charges (fixes+ variables) – Gain en énergie d’incinération.
CONCLUSION

Le pouvoir calorifique est inversement proportionnel à la
teneur en humidité des boues pour les trois procédés
papetiers.

Le pouvoir calorifique des boues secondaire est nettement
supérieur à celui des boues primaires et du mélange,
notamment dans la boue Kraft, ou l’écart est très significatif.

La valeur calorifique du mélange BP/BS varie linéairement
en fonction de la teneur en BS :

Intérêt d’augmenter la teneur en BS

Défit dans la déshydratation .