Brevet FR2229923A1 — publié le 19741213

La présente invention est relative à un incinérateur plus particulière ment destiné au traitement de produits industriels. Elle est également relative à un procédé d'incinération de carcasses de voitures, par exemple en vue de leur réutilisation en aciérie. On sait que, lors de la fabrication de l'acier, on incorpore des fer railles à la masse en fusion. Ces ferrailles proviennent ent -'autre du broyage de carcasses de voitures. Or, ces carcasses contiennent généralement des produits nuisant à la qualité de l'acier obtenu : on peut citer, par exemple, le chlorure de polyvinyle. De plus, certains composants des carcasses peuvent en rendre le broyage dangereux : en particulier1 l'essence susceptible de se trouver encore dans le réservoir et les huiles contenues dans certains circuits hydrauliques ou hydro-pneumatiques peuvent etre à la base d'explosions. C'est pourquoi il est indispensable, avant leur broyage, de brûler les carcasses. Actuellement, le ferrailleur les brtlle en plein air, ce qui est peu esthétique et, surtoutsdangereux pour tous ceux qui se trouvent amenés à respirer les gaz de combustion : en effet, ceux-ci sont particulièrement toxiques, contenant notamment des composés chlorés et du monoxyde de carbone. Un but de l'invention est depr oposer un procédé d'incinération de carcasses de voitures qui ne soit pas polluant. Un autre but del'invention est de proposer un incinérateur permettant la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi qu ' a u traitement industriel de tous les produits susceptibles d'émettre, à la combustion, des gaz particulièrement polluants tels que les composés chlorés, et ceci en offrant un maximum de sécurité pour l'environnement et un maximum de commodité dans le traitement comme dans l'entretien. Le procédé selon l'invention prévoyant l'incinération à une température élevée, due l'ordre de 1000 C, il permet une incinération propre des produits traités. Prévoyant une post-combustion des gaz émis lors du traitement, il permet une destruction complète de ceux-ci, et en particulier du monoxyde de carbone, les autrescomposantsdes fumées étant ensuite éliminés suivant un procédé de lavage connu. L'incinérateur selon l'invention comportant un four encastré dans une tranchée creusée dans le sol, les fuites accidentelles de gaz toxiques dues à l'attaque normale des réfractairesc onstituant les parois du four ne peuvent pratiquement se produire qu'au niveau de la paroi supérieure de celui-ci. Celle-ci étant constituée, selon l'invention, de panneaux amovibles, il est aisé de la changer ou de la réparer en cas de fuite. De plus, la réalisation de la paroi supérieure du four sous forme de panneau amovible permet d'intervenir facilement à l'intérieur de celui-ci, par exemple en cas de coincage des produits à traiter. Enfin, un four encastré dans le sol est beaucoup moins inesthétique qu'un four construit en surface L'incinérateur selon l'invention, plus particulièrement destiné au traitement de- produits industriels, comprenant un four longitudinal en matériau réfractaire présentant, à proximité de ses extrémités, une entrée et une sortie susceptibles d'être fermées chacune par au moins une porte, au moins un brûleur disposé à l'intérieur du four, à proximité de son entrée, et une chambre de post-combustion des gaz communiquant avec l'intérieur du four à proximité de la sortie de oe lui-ci,est caractérisé par le fait que le four est disposé dans une tranchée aménagée dans le sol et qu'il comporte des panneaux de visite amovibles, aménagés dans sa paroi supérieure placée à l'air libre. Le procédé d'incinération de carcasses de voitures selon l'invention est,quant à lui, caractérisé par le fait que l'on provoque l'inflammation des éléments combustibles de la carcasse en maintenant à l'intérieur du four, pendant le temps nécessaire à la combustion complète, une température élevée voisine de 1 000 C et en y injectant un air de combustion, afin- de provoquer une combustion propre de ces éléments. Selon une autre caractéristique importante du procédé selon l'invention, on provoque un flux d'air à l'intérieur du four afin de forcer les gaz produits vers la chambre de post-combustion et de favoriser cette dernière par un apport de comburant. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous, relative à un mode d'exécution non limitatif de l'incinérateur selon l'invention et à un mode de mise en oeuvre également non limitatif du procédé,ainsi qu'aux dessins annexés, qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 montre une vue de dessus d'un incinérateur selon l'invention La figure 2 montre une vue du meme incinérateur, en coupe transver sale suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 1 montre, en 1, le four proprement dit, de forme longitudinale, disposé sensiblement horizontalement à l'intérieur d'une tranchée dont seuleémerge la paroi supérieure, comme le montre la figure 2. Le four 1 est susceptible de s'ouvrir par une porte d'entrée 2, sensiblement verticale, vers une fOsse 3 d'introduction des produits à traiter, placée dans son prolongement. A sa deuxième extrémité, il s'ouvre, par une porte de sortie 4, vers une fosse de sortie des produits traités. Les produits à traiter, par exemple des carcasses de voitures, peuvent entre introduits dans la fo sse 3 et sortis de la fosse 5 par tout moyen connu. Ici, on a représenté un portique de levage 6, susceptible de se déplacer sur un chemin de roulement 7 disposé de part et d'autre de l'ensemble de la machine, sur toute la longueur de celle ci, ce portique 6 servant également à l'ouverture de la paroi supérieure du four, constituéede panneaux amovibles comme il sera décrit plus loin. On pourrait utiliser tout autre dispositif connu, par exemple un chariot élévateur ou une grue. Le transport des produits à l'intérieur du four est assuré par un poussoir 8 susceptible de se déplacer sur des rails longitudinaux 9 et 10. Ce poussoir est protégé, lorsqu'il est au repos, à l'intérieur d'un logement li placé dans le prolongement de la fo tsse 3 d'introduction des produits. Selon l'invention, seule la paroi supérieure du four émerge à l'air libre. Son fond 12, sensiblement horizontal, et ses parois latérales 13 et 14 légèrement inclinées afin d'opposer une plus grande résistance à la poussée des terres, offrent donc une sécurité maximale contre les fuites gazeuses. En effet, les gaz susceptibles de s'échapper accidentellement à travers les parois, lorsque le réfractaire qui les-constitue est attaqué, sont arrêtés par les terres : il est ainsi possible d'espacer les visites le contrôle du four car une légère fuite à travers les parois est beaucoup moins dangereuse que lorsque cellesci sont à l'air libre. Ceci permet de réduire notablement les frais d'entretien, d'autant plus qu'une fuite faible est souvent difficile à situer alors que son colmatage immédiat stimpose, ce qui oblige à interrompre le fonctionnement du four pendant un temp très long. De plus, la construction d'un four entranchée est beaucoup plus éconemique que celle d'un four placé au-dessus du sol. La paroi supérieure du four, quant à elle, est constituée de panneaux amovibles voltés 15, réalisés en matériau réfractaire comme les autres parois du four. Ces panneaux sont munis, sur leur face extérieure, d'anneaux d'ancrage 16 destinés à en faciliter la manutention, ce qui permet d'intervenir rapidement et,éventuellement,de les changer sans difficulté en cas de fuite accidentelle, une telle fuite présentant à ce niveau une gravité imposant une intervention immédiate. Ce mode de réalisation de la paroi supérieure du four offre également l'intérêt de faciliter d'éventuelles interventions au cas où des produits traités se coinceraient à l'intérieur du four. Pour enflammer le produit et maintenir, par la suite, une température élevée à l'intérieur du four, celui-ci comporte, à proximité de son entrée, des brûleurs jumelés avec des ventilateurs d'arrivée d'air de. combustion. Ici, on a représenté, débouchant dans chacune des parois latérales 13 et 14 dn. four, un brûleur, reppectivement 17 et 18 > jumelé avec un ventilateur, respectivement 19 et 20, placé àpproximåtvvement à mi-hauteur de la paroi latérale correspondante. Le nombre de ces brûleurs et de ces ventilateurs, ainsi que leur disposititn respective , sont étroitement fonction de la quantité de matières à traiter, des dimensions et de la conformation du four. A proximité de sa sortie, le four communique avec une chambre 21 de post-combustion des gaz, de préférence placéeau même niveau que lui. Légèrement en amontkotifice de communication, le four comporte, sur l'un des panneaux 15, un ventilateur d'air secondaire 2, communiquant avec l'intérieur du four, sur toute la largeurè celui-ci, par l'intermédiaire d'une boîte de soufflage 23. L'introduction d'air à ce niveau a pour but de rabattre les gaz de combustion vers le fond 12 du four, puis vers la chambre de postcombustion 21, oh fosse consumentEventuellement, on peut disposer, dans les parois de celle-ci,des brûleurs destinés à y maintenir une température suffisante, ainsi que des arrivées d'air de combustion. A leur sortie de cette chambre de post-combustion, les gaz sont débarrassés de tousleurséléments combustibles, mais il y reste néanmoins un certain nombre de composants nocifs, qu'il est nécessaire d'éliminer. Par exemple, sile monoxyde de carbone est détruit, une proportion de l'ordre de 40 % du chlore formé par la destruction des matières plastiques, les vapeurs de zinc ou autres provenant de la destruction des pneus, ainsi que toutes les poussières,restent à éliminer. Pour cela, on dispose, en aval de la chambre de post-combustion 21, une chambre de lavage (non représentée) briquetée en briques spéciales et comportant des pulvérisateurs de lavage et de neutralisation. Un tel incinérateur peut, naturellement, servir à la destruction de produits de toute nature, en particulier de déchets encombrants tels que des sommi ergs, des lits-cage , des armoires, dumatérielménager, des fûts pollués, etc... , mais il est particulièrement adapté à la mise en oeuvre du procédé d'incinération de carcasses de voitures selon l'invention. En effet, une telle incinération est habituellement particulièrement polluante, et le four selon l'invention, utilisé en application du procédé selon l'invention, permet de ne rejeter à l'air libre qu'un air parfaitement pur. La carcasse de voitures à traiter est déposée par tout moyen connu et par exemple à l'aide du portique 10, à l'intérieur de la fosse d'introduction 3. Après retrait des moyens de levage, une porte (non représentée ici) vient fermer cette fosse avant ouverture de la porte d'entrée 2, qui coulisse vers le haut sous l'action d'un treuil 24 : en effet, le four fonctionne en continu, une carcasse poussant l'autre, et, au moment où l'on ouvre la porte d'entrée 2, il y a l'intérieur du four au moins une carcasse en cours ou en fin de traitement. Dans un premier stade, le poussoir 8 pousse la carcasse jusqu'à ce qu'elle se trouve au droit des brûleurs 17 et 18 et des ventilateurs d'amenée d'air 19 et 20, les brûleurs étant alors mis en route pendant deux minutes pour enflammer les éléments combustibles de la carcasse et pour établir dans le four une température élevée, voisine de 1 000 C, une telle température permettant une combustion propre. Un dispositif de régulation par tout ou rien entrttient par la suite cette température. Les essais ont montré qu'à 1 000 C, les pneus et les matières plastiques étaient détruits en douze minutes, les cuirs et les crins en vingtcinq minutes. Au bout de vingt minutes, il est possible d'introduire une nouvelle carcasse suivant le processus déjà décrit. Lors de son introduction jusqdau niveau des brûleurs, la nouvelle carcasse pousse la précédente en regard de la chambre de post-combustion, la carcasse qui se trouvait à l'origine dans le four étant évacuée par la porte de sortie 4 vers la fosse 5, puis vers le broyage. La carcasse de voiture placée en regard de la chambre de postcombustion finit de se consumer. Le ventilateur 22 provoque alors un flux d'air dirigé vers le bas, à l'intérieur du four, qui rabat les fumées produites vers le fond 12 de celui-ci, puis vers la chambre de post-combustion 21, dont le fond est placé au même niveau que celui du four. Dans la chambre de postcombustion, ou la température doit également se maintenir aux environs de 1 000 C, éventuellement sous l'action de brûleurs auxiliaires, les gaz de combustion, en particulier le monoxyde de carbone, sont complètement détruits. Comme il a été dit plus haut, les composés chlorés, les vapeurs de zinc ou autres provenant de la destruction des pneus, ainsi que les poussières, sont ensuite éliminés dans un laveur. Deux carcasses se trouvant simultanément dans le four,.unètelle installaflon permet de traiter trois voitures dans l'heure. Toutefois, il est possible sans incnnvénient d'augmenter la longueur du four, ainsi que le nombre de brûleurs et de ventilateurs, ainsi que le débit de ceux-ci. Ce dernier est asservi aux différentes phases de la combustion, ainsi qu'au temps de séjour des éléments à brûler dans le four : en effet, les besoins en air de la destruction des caoutchoucs et plastiques mt avec cette durée. De plus, la présence d'air de ventilation à l'intérieur du four est contrôlée afin d'éviter les explosions qui résulteraient des accumulations de gaz dans le four. I1 n'est pas nécessaire d'ôter les réservoirs d'essence des carcasses de voiture, mais il est conseille de les crever avant l'introduction. La seule autre précaution à prendre avant l'introduction des carcasses est d'en casser les vitre I1 est bien évident qu'une telle installation peut servir à l'incinération industrielle de nombreux produits autres que les carcasses d'automobiles. Son utilisation est tout indiquée dans le cas où les produits traités émettent des gaz nocifs. Naturellement, lesdimensions et la conformation des differentes parties du four, ainsi que le processus d'incinération sont étroitenxent fonction de la destination de l'installation. R EVENDI CA TIO NS . 1) Incinérateur plus particulièrement destiné au traitement de produits industriels, comprenant un four longitudinal en matériau réfractaire préservait, à proximité de ses extrémités, une entrée et une sortie susceptibles d'être fermées chacune par au moins une porte, au moins un brûleur disposé z l'intérieur du four, a proximité de son entrée, et une chambre de post-combustion des gaz communiquant avec l'intérieur du four a proximité de la sortie de celuici, caractérisé par le fait que le four est disposé dans une tranchée aménagée dans le sol et qu'il comporte des panneaux de visite amovibles, aménagés dans sa paroi supérieure, placée a l'air libre. 2) Incinérateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre de post-combustion est disposée sur le ct-é du four et est également encastrée dans le sol. 3)Incinérateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour provoquer un flux d'air de l'intérieur du four vers la chambre de post-combustion, afin d'entrafner les gaz produits vers la partie inférieure du four et vers ladite chambre, et de les alimenter en comburant 4) Incinérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte. en amont du four et dans le prolongement de celui-ci, une fosse d'introduction des produits a traiteur, commun quant avec l'intérieur dutur par l'intermédiaire de la porte d'entrée. 5) Incinérateur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la fosse d'introduction comporte un dispositif destiné a pousser les produits a l'intérieur du four. 6) Incinérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait quil comporte, en aval du four et dans le prolongement de celui-ci, une fosse de sortie des produits traités, communiquant avec l'in~ térieur du four par l'intermédiaire de la porte de sortie. 7) Incinérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de levage disposés au-dessus des panneaux de visite. 8) Incinérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de levage disposés audessus de la fosse de sortie. 9) Procédé d'incinération de carcasses de voitures a l'aide de l'incinérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on provoque l'inflammation des éléments combustibles de la carcasse en maintenant a l'intérieur du four, pendant le temps nécessaire a la combus tion complète, une température élevée, voisine de 1000 C, et en y injectant un air de combustion, afin de provoquer une combustion propre de ces élé- m ents. 10) Procédé d'incinération selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'on provoque un flux d'air a l'intérieur du four afin de forcer les gaz produits vers la partie inférieure et vers la chambre de post-combustion, et de favoriser cette dernière par un apport de comburant