Potentiel de valorisation des déchets de panneaux en bois reconstitué par transformation thermochimique

Hachicha, Hamdi (2023). Potentiel de valorisation des déchets de panneaux en bois reconstitué par transformation thermochimique. (Mémoire de maîtrise). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1474

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Résumé

Au début des années cinquante avec l’avènement des adhésifs et des résines synthétiques, les panneaux en bois reconstitué, tels que les panneaux de particules, les panneaux de fibres et les contreplaqués, sont devenus les produits de remplacement par excellence du bois d’oeuvre. Ils sont utilisés dans la fabrication de meubles, la construction, la décoration, l'emballage, etc. Par conséquent, chaque année, des quantités énormes de déchets de panneaux à base de bois sont abandonnées à la suite des procédés de transformations (sciures, poussières et retailles de panneaux) ou parce qu'ils sont en fin de vie. Les particules et fibres de bois dans les déchets de panneaux en bois reconstitués sont associées à des résines thermodurcissables riches en azote , ce qui rend le recyclage compliqué, limité et difficile. Ces déchets constituent une véritable menace pour la santé humaine et l'environnement en contaminant le sol, l’air et l’eau. Ainsi, une solution durable est de plus en plus nécessaire pour éviter les problèmes environnementaux et les coûts d’enfouissement et d’incinération. L’objectif de ce projet consiste à transformer les déchets de panneaux de bois reconstitué en une ressource matérielle rentable au moyen d’un procédé en deux étapes. La première étape vise à éliminer l’azote présent dans les déchets en produisant du biochar par une pyrolyse rapide à 450 °C avec la technologie CarbonFX (Airex Energy). La deuxième étape consiste à valoriser le biochar obtenu par une activation physique à trois températures : 750, 850 et 950 °C. La première étape a permis d'éliminer environ 66 % de l'azote présent dans les panneaux et de produire un biochar plus propre que les déchets d'origine. L'azote éliminé s'est dévolatilisé principalement en gaz, notamment en oxyde nitrique (NO), en ammoniac (NH 3) et en trimethylamine (C3 H 9 N). Ces composés gazeux azotés ont été détectés en faibles quantités par rapport au CO 2 émis. Cependant, l‘acide isocyanique (H NCO) et le cyanure d’hydrogène (H CN) n'ont pas été détectés comparativement aux études précédentes. La deuxième étape a produit du biochar activé avec une surface spécifique élevée atteignant jusqu'à 865 m 2 / g pour la température d'activation de 950 ° C. Les gaz volatils générés pendant l'activation sont principalement des hydrocarbures aromatiques , en particulier le toluène (C 7 H 8) et le benzène (C 6 H 6). Ce procédé en deux étapes a permis d’obtenir du biochar activé riche en azote qui est un excellent matériau pour un grand nombre d'applications industrielles. Dans cette étude, les biochars activés ont été évalués pour leur performance de rétention du dioxyde de soufre (SO 2) et ont montré une excellente capacité d'adsorption, jusqu'à 2 138 mg/g pour le biochar activé à une température de 950 ° C. Ces excellents résultats sont dus à l'azote présent dans le biochar activé qui se trouve principalement sous la forme d'azote pyrrolique (N-5) et pyridinique (N -6). En effet, la présence d'azote conduit à une amélioration des propriétés physico -chimiques et électrochimiques des matériaux en carbone.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur de mémoire/thèse:	Braghiroli, Flavia
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Koubaa, Ahmed et Bouafif, Hassine
Informations complémentaires:	Maîtrise en ingénierie, concentration matériaux renouvelables.
Mots-clés libres:	Déchets de bois, panneaux à base de bois, pyrolyse, activation, biochar activé, adsorption de SO2
Divisions:	Forêts
Date de dépôt:	06 juill. 2023 13:18
Dernière modification:	30 août 2023 20:18
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1474

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