Élaboration et caractérisation des briquettes de charbon à base des rebuts de bois de la scierie CUF en vue d’une production industrielle

Abstract

La présente étude est menée au sein de la scierie CUF d’Ebolowa a pour objectif l’élaboration et la caractérisation des briquettes de chabon à partir des rebuts de sciage en vue d’une production industrielle. Ce travail s’inscrit dans le cadre de la valorisation énergétique des résidus de bois, dans le but de solutionner le problème de faible rendement de la scierie, en créant de la valeur et dans le souci de résorber le déficit énergétique local et sous régional. L’analyse de la chaine de valeur du bois de la scierie CUF montre un grand flux de matière en scierie et plusieurs types de rebuts de bois qui y sont générés (écorces, copeaux, sciures, dosses, délignures et éboutures), sans aucune voie de valorisation. La catégorisation de ces rebuts de sciage nous a permis de les quantifier en terme de volume, soit 16108,571𝑚3 de rebuts sur 26862,618𝑚3 de bois consommés en 3 mois de production ; pour un rendement matière de 38,88±2,11%. Cette quantification montre en effet la disponibilité de la matière, et l’urgence d’une chaine de création de la valeur : une unité de valorisation. L’étude conceptuelle de l’unité de production, s’est déclinée sous deux aspects : la conception du produit et la conception du système de production. Dans le premier aspect, l’analyse des fonctions du produit, soutenue par des tests suivant 3 essais a permis d’obtenir des briquettes de dimensions : 𝑟𝑎𝑦𝑜𝑛 = 5cm, ℎ𝑎𝑢𝑡𝑒𝑢𝑟 = 3,5cm, de volume 274,89𝑐𝑚3, de masse moyenne 92 g et de densité anhydre 0,33±0,02. Ces briquettes sont constituées de résidus carbonés, d’eau et d’argile utilisé comme liant. 1kg de briquette est composé de 0,33kg d’argile et 0,66kg d’eau. Dans le second aspect, l’analyse des fonctions du système, accompagnée des expériences conduites sur 4 échantillons, a permis d’obtenir pour une masse de 27,025 kg de sciures, un rendement en carbonisation de 44,74±7,1%, ceci en 20,25±6,25 h de temps de carbonisation. La modélisation du système par le diagramme SADT de niveau A-0 a donné lieu à 4 sous systèmes : le système de stockage et de transfert, le système de carbonisation, le système de mélange et pressage et le système de conditionnement. Le dessin technique du système fait ressortir ces composantes et illustre le circuit de fabrication industrielle des briquettes de charbon de bois.