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Calcination des Sédiments de Dragage Contaminés - Thèses de l ...

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Chapitre I : Synthèse bibliographique<br />

Les NO X se forment principalement au cours du processus <strong>de</strong> combustion par<br />

oxydation <strong>de</strong> l’azote <strong>de</strong> l’air et <strong>de</strong> l’azote présent dans les sédiments. Cette famille<br />

comprend le NO, le NO 2 et le protoxy<strong>de</strong> d’azote N 2 O.<br />

Les dioxines et furannes regroupent les PolyChloro-DibenzoDioxines (PCDD)<br />

et les PolyChloro-DibenzoFuranes (PCDF), <strong>de</strong>ux familles regroupant 210 congénères<br />

faisant l’objet d’une attention particulière en raison <strong>de</strong> la gran<strong>de</strong> toxicité <strong>de</strong> 17 d’entre<br />

eux. Ces composés se forment, après la combustion, à <strong><strong>de</strong>s</strong> températures <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong><br />

250°C à 400°C, par combinaison à partir <strong><strong>de</strong>s</strong> imbrûlés. Ils se décomposent rapi<strong>de</strong>ment<br />

(1s) à <strong><strong>de</strong>s</strong> températures proches <strong>de</strong> 700°C.<br />

Contrairement à la partie organique, les métaux lourds contenus dans les<br />

sédiments ne sont pas détruits au cours du traitement thermique. Une partie reste dans le<br />

résidu soli<strong>de</strong> et les plus volatils se vaporisent en fonction <strong>de</strong> leur propriété et <strong>de</strong> leur<br />

spéciation [76].<br />

I-2.3 Comportement <strong>de</strong> la matrice minérale<br />

Les principaux minéraux qui constituent la matrice du sédiment sont le quartz, le<br />

feldspath, les carbonates et les argiles.<br />

Une fois que la partie organique du sédiment est décomposée, la matrice<br />

minérale ne se dégra<strong>de</strong> pas sous l’effet <strong>de</strong> la température mais plusieurs transformations<br />

physico-chimiques sont observées. Ces transformations sont bien connues dans le<br />

traitement à haute température <strong><strong>de</strong>s</strong> composés minéraux. Une <strong><strong>de</strong>s</strong> transformations les plus<br />

connues est le frittage thermique que nous étudierons dans cette partie.<br />

I-2.3.1 Généralité sur le frittage thermique<br />

Le frittage est un phénomène physico-chimique et thermique bien connu dans<br />

les céramiques [77 , 78 , 79 , 80 , 81 , 82] et en métallurgie [83 , 84 , 85].<br />

Plus récemment, son application commence à se développer dans les<br />

nanoparticules [86 , 87], les phosphates <strong>de</strong> calciums et les apatites [88 , 89 , 90 , 91],<br />

ainsi que dans d’autres domaines, comme le traitement <strong><strong>de</strong>s</strong> déchets [92 , 93]. Sa<br />

modélisation a largement progressé <strong>de</strong>puis une vingtaine d’années.<br />

Le frittage est souvent défini comme la consolidation, sous l’effet <strong>de</strong> la chaleur,<br />

d’un agglomérat ou d’un matériau dispersé, avec ou sans fusion, d’un ou plusieurs <strong>de</strong> ses<br />

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