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1 - Principales caractéristiques de la cendre volante
La cendre volante aussi appelée PFA (« Pulverised Fuel Ash ») est l’un des déchets résultant du processus de combustion du charbon dans les chaudières industrielles et les chaudières électriques au charbon. Les deux autres déchets issus de ce phénomène de combustion sont les « cendres sous-foyers » et les mâchefers. La cendre est dite « volante » en opposition à ces deux autres types de déchets. Avec ce qu’on désigne de « cendres enlevées du fond de la chaudière » ou "bottom ash" en anglais, elles forment la cendre de charbon.
Aujourd’hui, ces cendres qui ont un caractère polluant ne peuvent être relâchées librement dans l’atmosphère du fait de la législation environnementale en vigueur. C’est pourquoi, les industriels des centrales au charbon doivent les capter et mettre en place des équipements comme des précipitateurs électrostatiques ou des systèmes de filtration de gaz pour les rejeter ensuite de façon sécurisée.
Il existe deux types de cendres volantes : les cendres volantes de classe C, issues du charbon sub-bitumineux ou de lignite jeune, et les cendres volantes de classe F, issues du charbon sub-bitumineux ou d’anthracite.
On peut également distinguer les cendres volantes en 3 catégories en fonction de leurs propriétés pouzzolaniques et/ou hydrauliques :
- Les cendres siliceuses
- Les cendres silico-calciques
- Les cendres volantes calciques
De façon générale, les cendres volantes s’apparentent à des agglomérats de particules fines allant du gris au noir.
Les constituants principaux étant la silice et l'alumine, la masse volumique moyenne est proche de 2,6 g/cm³. La surface spécifique varie entre 2 000 à 4 000 cm²¹ g et la densité des cendres volantes sèches en vrac varie de 550 à 900 kg/m³ après tassement.
2- Principaux domaines d'application de la cendre volante
Les cendres volantes constituent une matière première utilisée dans la fabrication du ciment (cru) et du béton.
Elles peuvent aussi être utilisées dans le secteur de la construction à travers des activités de terrassement, de couches de chaussées, de liants hydrauliques routiers, etc.
3- Manipulation industrielle de la cendre volante
Les cendres volantes de charbon sont les résidus de la combustion d’une matière fossile dans des centrales thermiques en vue de produire de l’électricité.
Elles sont généralement stockées dans des silos ou des fosses pour ensuite être valorisées dans le secteur de la construction. La valorisation de ces cendres passe par des étapes de manutention. Ces cendres sont donc transportées afin d’être stockées dans des silos, big bags ou sacs, ou encore pour être évacuées vers des camions citernes.
Les cendres volantes étant très "volatiles", il est impératif que les équipements de manutention utilisés présentent une étanchéité parfaite. Ces équipements sont généralement complétés par des systèmes de dépoussiérage pour éviter toute pollution extérieure et ainsi protéger les opérateurs de production.
La manutention de ces cendres doit être réalisée d’une façon “douce” afin qu’elles ne soient pas trop aérées.
Cette matière transportée se comporte comme de l’eau et s’écoule sous l’effet de son propre poids. La cendre volante est mélangée à l’air, de telle sorte que chaque particule est entourée d’une bulle d’air, ce qui élimine en grande partie les frottements. Les opérations de manutention les plus réalisées sont le transport pneumatique, le mélange à sec, le conditionnement et stockage.
4- Applications de la cendre volante avec les équipements Palamatic Process
Pour répondre aux problématiques de conditionnement, de transfert et de stockage des industriels des centrales, les équipes de Palamatic Process ont élaboré des équipements dédiés aux cendres volantes et ce, quel que soit leur type (cohésif, collant, chaud…).
FlowMatic® 02 AshFlow est une station de remplissage big bag intégralement destinée au reconditionnement de cendres volantes pour les centrales thermiques. Du fait de leur caractère très abrasif, la mise en big bag des cendres se fait de façon totalement étanche procurant ainsi une sécurité opérateur.
MultiAshFlo® est un système de transfert pneumatique en phase dense permettant de transférer facilement une variété de cendres (cendres légères de la biomasse, cendres granuleuses, etc) sans émission de poussière, à une température élevée et sans risque de fuite.
Afin de réduire la pollution atmosphérique, les centrales peuvent avoir recours à des systèmes de dépoussiérage pour éviter la dispersion des cendres à l’air libre.
5- Applications clients Palamatic Process avec de la cendre volante
Palamatic Process accompagne les industriels manipulant des cendres volantes dans leur process afin d’éviter tout risque de pollution extérieure par celles-ci depuis 1992. Plusieurs installations robustes traitant des cendres avec un caractère abrasif ont été mises en place sur les sites de nos clients et ont déjà montré leur efficacité :
- Une installation de vidange de silos de stockage a permis à l’un de nos clients d’avoir une zone de chargement propre et efficace sans émissions de poussières.
Une ligne de remplissage de big bag en centrale thermique permettant l’incinération d’ordures ménagères - Une ligne de transfert pneumatique de cendres de résidus d’épuration alimentant des silos de stockage
Transfert pneumatique dans une usine d'incinération de cendres
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