Recyclage papier : vers moins de boues de désencrage
En janvier dernier, Jérémy Allix a soutenu une thèse de doctorat (spécialité "Mécanique des fluides, Energétique, Procédés") à Grenoble INP-Pagora, Ecole internationale du papier, de la communication imprimée et des biomatériaux. Il a ainsi présenté les résultats de ses travaux permettant la "Compréhension et modélisation des mécanismes de flottation appliqués au désencrage des papiers récupérés"...
La flottation est la principale étape du processus de recyclage ayant pour but l’élimination de l’encre de la pâte. Pour une moyenne de seulement 2% d’encre présent dans la pâte, le rendement est d’environ 80%. Les pertes sont ainsi principalement composées de fibres, de charges minérales et d’éléments fins.
Le procédé de flottation est le seul processus permettant une séparation sélective des particules d’encre de la pâte à papier, lors du recyclage des papiers récupérés. Ce processus est appliqué par toutes les usines européennes de désencrage et, bien qu'il soit reconnu comme étant le plus sélectif, il génère des pertes solides encore trop importantes (15 à 20% de pertes) par rapport au 2% en poids de l'encre appliquée en général sur un imprimé. Ainsi, la sélectivité de la flottation doit être améliorée. Cette amélioration permettrait d'augmenter le rendement du désencrage, de réduire les volumes de boues produites au cours de ce procédé et, par conséquent, de simplifier les problèmes liés à la valorisation de ces boues.
Dans un premier temps, les travaux de la thèse de Jérémy Allix visent à améliorer la connaissance fondamentale des phénomènes se produisant au cours de la flottation, en particulier les mécanismes de transport des différentes particules (encres, fibres de cellulose, éléments fins et charges minérales) en présence des différents tensio-actifs utilisés, ainsi que les rôles de la chimie utilisée ainsi que leur propre utilisation lors de la flottation.
Dans un deuxième temps, sont modélisés les mécanismes de transport dans la pâte et dans la mousse, en tenant compte des paramètres mécaniques (débit de pâte, d’air, turbulence, la conception des cellules...) et physico-chimiques, afin de développer une simulation du procédé de flottation permettant d'évaluer l'incidence de la chimie utilisée ainsi que des paramètres mécaniques des cellules. Cette simulation permettra par la suite d’améliorer à la fois l’efficacité des cellules existantes mais aussi des lignes de désencrage.
En rapport direct avec le sujet, nous vous renvoyons à la lecture de notre article : Recyclage papier : un désencrage plus performant.