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Caractérisation des propriétés physico-chimiques des boues issues des principaux procédés papetiers

Zerhouni, Adil (2010). Caractérisation des propriétés physico-chimiques des boues issues des principaux procédés papetiers. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Sciences appliquées, 124 p.

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Résumé

Les boues papetières sont les principaux résidus produits par les papetières et sont le résultat du traitement des effluents papetiers. On distingue deux types de boues, les boues primaires (BP) issues d'un traitement physico-chimique, et les boues secondaires (BS) issues d'un traitement biologique. L'industrie des pâtes et papiers génère d'énormes quantités de ces résidus. En contrepartie, les lois environnementales concernant la disposition des boues sont devenues de plus en plus rigoureuses, ce qui rend cette opération très coûteuse. Étant donné la crise actuelle et les difficultés du secteur papetier, les papetières n'ont pas d'autre choix que de diminuer leurs dépenses en définissant d'autres voies de disposition ou de valorisation de boues qui respectent à la fois leurs intérêts économiques et ceux de l'environnement. Compte tenu que les boues sont riches en fibres, nous avons entrepris une étude pour évaluer leur potentiel pour des produits à base de fibres de bois dont les pâtes et papiers et les panneaux de fibres. Ainsi, cette étude a comme objectif de caractériser les propriétés morphologiques, chimiques et le pouvoir adhésifs des fibres de boues primaires et secondaires issues de trois procédés papetiers, soient le procédé thermomécanique (TMP), chimico-thermomécanique (CTMP) et Kraft. La morphologie des fibres a été mesurée à l'aide d'un analyseur de la qualité de la fibre (AQF). Les teneurs en cellulose, hémicellulose et lignine ont été quantifiés selon les normes TAPPI. Après formation des formettes à partir de différentes proportions BP/BS (100% BP 1 O%BS, 80% BP 1 20%BS et 60% BP 1 40%) et températures de séchage (23°C, 60°C, 100°C, 140°C et 180°C ), le pouvoir adhésif des fibres a été évalué en termes de résistance des liaisons fibre-à-fibre. Les résultats obtenus montrent que les caractéristiques morphologiques et chimiques de la fibre des boues varient en fonction du procédé de mise en pâte (TMP, CTMP et Kraft) et de la nature du traitement (primaire ou secondaire). Les fibres de BP sont plus longues et contiennent plus de polysaccharides que celles issus du traitement biologique (boues secondaires). Par contre, les BS ont des teneurs en fines fibres et en lignine plus grandes que celles des boues primaires. Les teneurs en cellulose dans les BS issues des trois procédés sont très faibles. L'augmentation de la teneur en BS dans les formettes de papier a entraîné une importante amélioration de la résistance des liaisons. Cette importante amélioration a été notable particulièrement à des températures de séchage 180°C. Ce résultat a été expliqué par la formation des liaisons hydrogène et d'autres types de liaisons. Ce résultat a été interprété comme important pour l'industrie des panneaux de fibres puisque les boues secondaires améliorent l'adhésion dans le réseau fibreux et pourrait se traduire par une importante diminution des besoins en adhésifs. Finalement, l'étude financière a révélé que l'utilisation des boues papetières dans la fabrication des granules énergétiques et la production de panneaux à base de fibre sont les voies de valorisation les plus rentables. Or, dans le cas de la fabrication des granules, les coûts entrainés par la gestion des cendres n'étaient pas pris en considération. Ce qui nous a permis de déduire que l'utilisation des boues dans la fabrication de panneaux à base de fibre est la voie la plus recommandée économiquement.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Koubaa, Ahmed
Co-directeurs de mémoire/thèse: Mahmood, Talat
Informations complémentaires: En extension avec l'Université du Québec à Chicoutimi. Comprend des réf. bibliogr. (f. [81]-92) Comprend un résumé
Mots-clés libres: boue propriete papetiere chimique residu traitement fibre primaire
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt: 05 déc. 2011 20:03
Dernière modification: 11 oct. 2012 12:32
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/1

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