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Chimie générale et industrielle
Faculté des Sciences sociales, politiques et économiques/école de commerce Solvay - Gestion - Ecole de Commerce Solvay (unité ULB530)

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Les activités se rapportent à l'étude technico-économique de procédés industriels de valorisation matière et énergie. Les activités liées au traitement des déchets concernent essentiellement la comparaison des différentes filières de traitement en tenant compte de la dispersion et de la nature des gisements à traiter et en intégrant la problématique des résidus ultimes et l'impact sur l'environnement. Une attention toute particulière est portée aux procédés thermiques de traitement par thermolyse. L'adéquation du type traitement en relation avec la capacité installée est étudiée en tenant compte du gisement et des potentialités industrielles en place. Les possibilités de synergie dans le traitement de déchets de natures différentes sont examinées en fonction des situations locales. Deux types de missions font l'objet d'études. Les premières, au niveau industriel, où nous évaluons les technologies les mieux adaptées aux valorisations matière et énergétique de déchets divers. Nous accompagnons les industriels dans l'évaluation des compatibilités de l'utilisation des produits issus du taitement des déchets dans leurs procédés de fabrication. Nous assurons la coordination scientifique d'essais pilotes que nous recommandons sur des déchets industriels. Nous apportons également une aide dans l'établissement des cahiers des charges en vue d'appels d'offre. Les secondes, au niveau des collectivités, où nous évaluons et caractérisons le gisement de déchets (nature et dispersion). Nous examinons les filières d'élimination possibles en tenant compte des potentialités industrielles locales et de leur intérêt à valoriser des sous-produits issus de différents procédés de traitement de déchets. Nous participons à l'étude des choix technologiques en fonction des gisements à traiter (déchets ménagers, municipaux et industriels banals). Voir les activités parallèles du Service ULB360 à la Faculté des Sciences Appliquées.
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coordonnées

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responsable

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Prof. Andre FONTANA

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composition

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Liliane CYMLICH Yves DUCENNE C.Gisèle JUNG Danièle VAN DER SCHRICK

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projets

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Mission d'expert à l'OPECST (Office Parlementaire d'Etude des Choix Scientifiques et Technologiques), Assemblée Nationale, Paris Experts : A. FONTANA et C.G.JUNG
Etude sur les nouvelles techniques de recyclage et de valorisation des déchets ménagers et des déchets industriels banaux. Audition des milieux industriels concernés
Mission d'expert auprès du Gouvernement Wallon
Etude des technologies à mettre en oeuvre afin de réaliser les objectifs du "Plan Horizon 2010"
Comparaison des technologies de thermolyse disponibles sur le marché
Les différents procédés de thermolyse en cours de développement industriel en Europe sont suivis sur le plan de la fiabilité technique, des coûts d'exploitation ainsi que des matières traitées. Les bilans matière sont évalués avec soin ainsi que la composition des phases produites. Les valorisation matière et énergétique sont analysées
Perspectives d'acroissement des taux de substitution de combustibles fossiles en cimenteries par l'utilisation des techniques de thermolyse de déchets
Perspectives de développement de la thermolyse en sidérurgie
L'implantation d'unités de thermolyse de déchets en sidérurgie permet d'accroître la valorisation matière sous forme de métaux et de matières réductrices
Etude de la valorisation des résidus de broyage des véhicules hors d'usage
Traitement des déchets municipaux
A chaque technique d'élimination des déchets correspond un dimensionnement optimal, lequel ne répond pas nécessairement aux besoins. Ainsi, pour les régions à faible densité de population, l'installation d'incinérateurs, de par leur taille, impose des zones de collecte anormalement grandes, de sorte que dans ce cas, des technologies alternatives décentralisées peuvent s'imposer.
La gestion des déchets dispersés
Les différentes technologies de traitement ou d'élimination des déchets étant prévues pour des gammes de capacités déterminées, il y a lieu de tenir compte des coûts de collecte et de transport en relation avec les capacités installées afin de calculer les coûts à supporter par les collectivités
Valorisation des déchets carbonés.
Le traitement des déchets carbonés tels les huiles usées et les vieux pneus peut se faire dans des installations industrielles conventionnelles telles des fours à coke et des hauts fourneaux.
Thermolyse de déchets industriels banals
Thermolyse des pneus usagés
Identification des phases produites et étude des différentes voies possibles de valorisation (aspects techniques et économique). Influence de la technologie appliquée sur la qualité des produits.
Thermolyse des déchets dangereux
Les filières de recyclage, aspects technico-économiques
Traitement des lisiers de porc
L'élevage intenssif de porcs en Europe conduit à la production d'excédents de lisiers qui ne peuvent être épandus en totalité sur les terres agricoles. Le procédé étudié consiste en une minéralisation du lisier de manière à produire un engrais chimique à haute valeur ajoutée.
Déplombage des huiles usées par extraction sonochimique
Réduction électrochimique des alpha, bêta-époxy-cétones
L'étude systématique de l'ouverture en réduction d'alpha, bêta-cétones est reprise pour produire des bêta-hydroxycétones synthétiques, produits valorisables. Le but de cette étude est de trouver une méthode fiable de cette transformation électrochimique et d'étudier si les ultrasons ont un effet sur le procédé. La méthode électrochimique proposée permettrait de remplacer les méthodes utilisant le mercure comme cathode ou l'amalgame Al/Hg où le problème de toxicité a été assez négligé.
Influence d'une composante sonochimique sur les paramètres cinétiques de réactions électrochimiques redox.
Il est bien connu que l'ajout d'une composante sonochimique conduit à une amélioration appréciable du transfert de masse aux électrodes et peut modifier la nature des réactions. Par contre, l'effet des ultrasons sur les paramètres de transfert de charge est très mal connu, et fait l'objet de ce projet.
Réduction électrochimique de molécules polyaromatiques.
La réduction d'hydrocarbures aromatiques en milieux organiques est effectuée par voie électrochimique et produit les anions d'hydrocarbures aromatiques qui réagissent ensuite avec un donneur de protons pour conduire aux dérivés hydrogénés souhaités. Cette étude permet de déterminer les conditions expérimentales qui permettraient de fixer l'hydrogène ou de favoriser certaines réactions de manière sélective (ex: l'alkylation ou l'acylation).
Préparation de réactifs de Grignard à partir de poudres de magnésium produites par électrolyse en milieu organique.
La production électrochimique de poudre de magnésium réactive dans le tétrahydrofurane est étudiée. Les conditions expérimentales sont optimisées pour augmenter la conductivité du milieu organique et pour éviter de polymériser le solvant. La poudre de magnésium sera utilisée in situ pour la préparation de réactifs de Grignard difficiles à obtenir avec bon rendement en utilisant du magnésium commercial.
Réduction sonoélectrochimique de l'acétone.
La réduction électrochimique de l'acétone conduit à la formation de divers produits dont les proportions varient en fonction des paramètres électrochimiques. Ce projet s'intéresse à l'effet des ultrasons sur la nature et la quantité des différents produits obtenus, c'est-à-dire sur les modifications éventuelles des chemins réactionnels.

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publications

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C.G.JUNG, A.FONTANA / La thermolyse au service du traitement des déchets : valorisations matière et énergie / Invited paper, Premier forum international . L'environnement demain « Umwelt Morgen », Luxembourg, nov. 98
A.FONTANA, C.G.JUNG / La thermolyse : adaptabilité au traitement de déchets variés / Présenté à Pollutec, Lyon, novembre 1998 in Les innovations dans les éco-industries, édité par J.Vigneron et F.Malaval, Pollutec-Adème Energies'98, Economica, Paris,1999, à paraître
A.FONTANA, C.G.JUNG / Comparaison des coûts de traitement de déchets par incinération et thermolyse / Présenté à Pollutec, Lyon, novembre 1998 in Les innovations dans les éco-industries, édité par J.Vigneron et F.Malaval, Pollutec-Adème Energies'98, Economica, Paris,1999, à paraître
A.FONTANA / Techniques d'élimination des déchets : quelle place pour les traitements thermiques ? / Invited paper, Symposium, Nieuwe technieken voor verwerking van afvalstoffen, Flanders EXPO, Gent, octobre 1998
A.FONTANA, C.G.JUNG / Etude des possibilités de valorisation des semi-cokes de thermolyse des pneumatiques usagés / Présenté à Pollutec, Paris, septembre 1999 in Les innovations dans les éco-industries, édité par J.Vigneron et F.Malaval, Pollutec-Adème Energies'99, Economica, Paris,1999, à paraître
A.FONTANA, C.G.JUNG / Persspectives de valorisation des combustibles solides de thermplyse en cimenterie / Présenté à Pollutec, Paris, septembre 1999 in Les innovations dans les éco-industries, édité par J.Vigneron et F.Malaval, Pollutec-Adème Energies'99, Economica, Paris,1999, à paraître
C.G.JUNG / Quel avenir de la thermolyse dans le traitement des déchets? / Séminaire EFE, Paris, 26 octobre 1999
A.FONTANA / Comment opérer le meilleur choix entre thermolyse et incinération? / Séminaire EFE, Paris, 26 octobre 1999
A.FONTANA, C.G.JUNG / Economic aspects of a renovated technology : Pyrolysis / 5th annual International Management Conference about one of Europe's most impotant aspects of Waste management, IBC, Brussels, November 4th & 5th
A.FONTANA, C.G.JUNG / Used tyres pyrolysis / Recycling von Altreifen in Deutschland, ETRA Meeting, Schwerin, Oktober 18, 19

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collaborations

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CEM/CFE, Bruxelles, Belgique
OVMB, Gand, Belgique
RETRA, Gand, Belgique
Pneu Laurent / Michelin, Avallon / Clermont-Ferrant, France
Cockerill Sambre, Liège, Belgique
Thide Environnement, Corbeil Essonnes, France
OVAM, Malines, Belgique
Gouvernement Wallon, Namur, Belgique
République Française, Assemblée Nationale - Sénat - OPECST, Paris, France
Electrabel, Coo, Belgique
Lhoist, Nivelles, Belgique
Dr. BECKMANN, CUTEC INSTITUTE, Clausthal, Allemagne

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prix

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Prix 1999 des techniques innovantes pour l'environnement, par ADEME ENERGIES 99 (Pollutec, Paris)

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savoir-faire/équipements

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Fours de traitement à atmosphère contrôlée, fours de combustion et de gazéification,thermobalances,large gamme de chromatographes,installations de synthèses électrochimiques, matériels d'investigation électrochimiques,boîte à gants à atmosphère contrôlée, installations sonochimiques
 Aide aux collectivités dans le choix des technologies les mieux adaptées aux gisements à traiter
 Aide aux industriels désireux d'implanter une unité de thermolyse dans leurs installations en vue de traiter des déchets déterminés : conseil au niveau du choix d'une technologie adaptable aux processus existants
 Expert à l'Office Parlementaire d'Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques (OPECST), Assemblée Nationale, PARIS
 Réalisation d'essais de thermolyse de déchets sur installations pilotes en vue de déterminer les rendements et compositions des phases produites.

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mots clés compréhensibles déclarés

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déchets carbonés déchets municipaux lisier de porcs valorisation

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disciplines et mots clés déclarés

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Chimie - physique industrielle Ecologie chimique Economie industrielle Economie rurale Technologie de l'environnement, contrôle de la pollution Technologie des autres industries
déchets carbonés déchets municipaux densité de population engrais four à coke gazéification haut fourneau huiles usées lisier de porcs pneus usagés technologie transports valorisation

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