Le traitement thermique est le plus souvent un terme qui fait référence à une méthode de traitement des déchets qui ne peuvent pas être recyclés dans le secteur des produits de consommation. En appliquant de la chaleur aux déchets à des niveaux spécifiques, ou, en fait, en les incinérant, le volume de matériaux non récupérables est considérablement réduit et les matériaux combustibles sont brûlés pour la production d’énergie électrique à partir des déchets. Un domaine connexe du traitement thermique est le traitement des sols ou des eaux souterraines contaminés pour éliminer les polluants. L’objectif principal de ces traitements est de séparer les hydrocarbures et autres composés organiques des matériaux inorganiques comme les métaux lourds et les sels métalliques. Certaines des industries qui dépendent du traitement thermique pour l’efficacité économique et le respect des lois environnementales sont le secteur de la gestion des déchets municipaux, les fours à ciment et l’industrie émergente de la dépolymérisation thermique (TDP) qui crée du pétrole brut à partir des déchets.
La gestion des déchets par traitement thermique n’est pas toujours une étape finale pour les déchets. Dans certains cas, le processus produit des déchets qui sont conformes aux lois environnementales et peuvent être éliminés dans des décharges. Dans les situations où de grandes quantités de composés de métaux lourds sont produites, ces matériaux doivent être traités davantage ou expédiés vers des installations qui peuvent utiliser les déchets dans une sorte de production industrielle. Le coût du traitement des déchets par des méthodes thermiques est cependant considéré comme assez faible et est surtout un facteur de dépenses de main-d’œuvre.
Il existe deux principaux types de traitement thermique des déchets à partir de 2011. L’incinération est utilisée dans les fours à ciment à des températures de 2,552 2,732 ° à 1,400 1,500 ° Fahrenheit (XNUMX XNUMX ° à XNUMX XNUMX ° Celsius), où les composés d’hydrocarbures sont détruits ou brûlés pour le carburant, et il s’applique également aux formes dangereuses de déchets biologiques tels que ceux produits dans le domaine médical. D’autres approches de l’incinération comprennent la pyrolyse impliquant la décomposition de composés organiques sans oxygène présent et la gazéification qui fait réagir les mêmes composés avec l’oxygène et la vapeur pour produire du gaz de synthèse, un carburant composé principalement de monoxyde de carbone et d’hydrogène.
La désorption thermique est la deuxième méthode de traitement thermique disponible à partir de 2011, où les composés sont vaporisés mais pas brûlés. La méthodologie peut être utilisée pour traiter l’eau et le sol pollués sur place, pour éliminer les composés organiques volatils qui sont vaporisés et collectés pour une utilisation ultérieure ou une élimination. Le traitement du sol ou de l’eau de cette manière se fait par diverses méthodes, y compris la résistance électrique et le chauffage par radiofréquence ou l’injection de composés chauds tels que l’air, l’eau ou la vapeur. Le sol et l’eau qui présentent des niveaux de contamination extrêmes, tels que les déchets radioactifs, sont traités par un processus de désorption thermique appelé vitrification, où les matériaux sont reformés en un type de verre qui élimine les composés organiques et piège les métaux et les radionucléides. La vitrification est un processus coûteux, cependant, qui doit être effectué à des températures de 2,912 3,632° à 1,600 2,000° Fahrenheit (XNUMX XNUMX° à XNUMX XNUMX° Celsius).
La dépolymérisation thermique est une autre forme de traitement thermique des déchets, qui utilise la matière première de déchets de biomasse et de plastique dans une version accélérée du processus naturel qui génère des combustibles fossiles. La pression et la chaleur sont appliquées aux déchets pendant plusieurs heures pour décomposer la structure moléculaire des composés en chaînes d’hydrocarbures plus simples. Initialement, la dépolymérisation thermique nécessitait plus d’énergie pour créer le carburant que le carburant lui-même ne pouvait en fournir jusqu’en 1996, lorsque les raffinements du processus l’ont rendu économiquement viable.
On estime qu’en 2007, au moins 3,198,916 211,000,000 2007 tonnes de déchets solides municipaux (MSW) étaient converties en énergie chaque année par les trois premières entreprises occidentales dans le domaine. Il ne s’agit toutefois que d’une très petite quantité de déchets solides réellement produits dans le monde chaque année, la Chine à elle seule produisant environ 2007 tonnes de DSM en 40,000,000 seulement. On estime que le Japon est le leader mondial depuis XNUMX dans le traitement thermique des déchets solides municipaux, où plus de XNUMX XNUMX XNUMX tonnes ont été traitées. L’inconvénient majeur du traitement thermique est que, malgré des contrôles stricts, le procédé génère des quantités importantes de polluants atmosphériques hautement toxiques, tels que des composés de dioxine, de mercure et de monoxyde de carbone.