Brevet FR2212514A1 — publié le 19740726

La présente invention se rapporte à un groupe compact de destruction continue d'ordures par incinération. L'invention a pour objet de parvenir à détruire des ordures de type domestique en les réduisant en cendres et en fumées par incinération. L'invention a également pour objet de faire en sorte que cette destruotion ait lieu d'une façon continue, permettant la destruction de quantités d'ordures importantes, au moyen d'un appareillage le plus réduit possible, et à un rythme le plus rapide possible. L'invention a encore pour objet de limiter la pollution de l'air environnant dans les zones où se trouve l'installation. Enfin, l'invention a pour objet de grouper tous les composants de-l'appareillage de la-façon la plus compacte possible, permettant éventuellement de l'installer de façon mobile sur des véhicules terrestres ou maritimes. On atteint ces objectifs au moyen du groupe compact de destruction continue d'ordures selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison a) Un four continu rotatif, à axe horizontal, comportant un corps rotatif pourvu d'une chambre de séchage et de carbonisation préalable et d'un foyer d'incinération, une carcasse, des moyens de chauffage extérieurs au corps rotatif, une fosse à cendres et une cloche de sortie des gaz b) Un ensemble d'alimentation, supporté par la carcasse du four rotatif continu, formé par un broyeur d'ordures et un chargeur continu dtordures broyées qui débouche dans la chambre préalable du corps rotatif du four rotatif continu ;; c) Un dispositif d'évacuation des gaz et de condensation et de retour de produits bitumineux, accouplé à la cloche de sortie des gaz du four rotatif continu d) Un dispositif de combustion des gaz, comportant des moyens de chauffage, accouplé à la sortie du dispositif d'évacuation des gaz et de condensation et de retour de produits bitumineux ; et e) Un dispositif de détente et de dépoussiérage, accouplé à la sortie du dispositif de combustion des gaz. La chambre de séchage et de carbonisation préalable du corps rotatif du four continu peut se présenter sous une forme cylindrique, à surface latérale fermée, dont la face intérieure comporte des méplats helicoidaux pour facfflliter l'avancement des produits séchés et carbonisés. Le foyer d'incinération du corps rotatif du four rotatif continu peut être constitué par deux corps tronconiques qui embrassent une zone centrale sensiblement cylindrique, ouverte à la façon d'une grille. Les moyens de chauffage du four rotatif continu peuvent consister en au moins un brûleur à combustible, ce combustible pouvant être choisi parmi le mazout, l'essence, le butane, le propane et le gaz naturel. Eventuellement, le chauffage du four rotatif continu peut avoir lieu au moyen d'énergie électrique. Le broyeur d'ordures de l'ensemble d'alimentation peut être constitué par deux rouleaux dentés qui tournent à des vitesses différentes et le chargeur continu d'ordures peut consister en une vis sans fin à enveloppe tronconique, disposée coaxialement par rapport au four rotatif continu. Le dispositif d'évacuation de gaz et de condensation et de retour de produits bitumineux peut consister en au moins un tube incliné de façon ascendante pour les gaz évacués permettant le retour au foyer, par gravité, des liquides bitumineux condensés dans ledit dispositif. Le dispositif de combustion de gaz peut être constitué par au moins une tuyère comportant deux chambres alignées, la première d'aspiration et de chauffage des gaz et la seconde de combustion des gaz dans la mesure où ils sont combustibles, chaque chambre comportant à sa sortie un étranglement de type venturi, les moyens de chauffage consistant en un brûleur à circulation d'air forcée par tuyère, monté à l'entrée de cette tuyère, et une conduite d'alimentation des gaz et des fumées provenant du dispositif d'évacuation des gaz et d'acheminement et de retour de produits bitumineux étant montée à l'entrée de la première chambre Le dispositif de détente des gaz et de dépoussiérage peut être constitué par un cyclone de forme cylindrique, comportant un cône de récuperation, les gaz provenant du dispositif de com busticn des gaz entrant tangentiellement. Enfin, à la sortie du dispositif deXdétente des gaz et de dépousaiérage,peut se trouver un dispositif de refroidissement, de condensation et de lavage des gaz d'échappement. La description détaillée qui va suivre, et les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés la figure 1 est une vue en perspective d'un mode d'exécution compact de destruction continue d'ordures selon l'invention''; la figure 2 est une coupe longitudinale du groupe compact de la figure I la figure 3 est une vue en plan du même groupe compact de la figure 1 la figure 4 est une vue de face du même groupe compact de la figure*1. Le four rotatif continu 1 a un axe horizontal et il comporte un corps rotatif 2 pourvu d'une chambre préalable de séchage et de 'carbonisation 3 et d'un foyer 'd'incinération 4. Ce corps rotatif 2 s'appuie sur des rouleaux 5 disposés sur les parois 6 et 7,-postérieure et-antérieure, respectivement, d'une carcasse 8 qui éntoure,- supporte et ferme tout l'ensemble rotatif. Le chauffage du four rotatif a lieu au moyen de brûleurs, non représentés sur les dessins, montés aux entrées 9 situées dans la partie inférieure de la paroi antérieure 7.La chambre de séchage et de carbonisation 3 a une forme cylindrique, de surface latérale 10 fermée, dont la face intérieure comporte des méplats 11 hélicoidaux, Cette chambre de séchage et de carbonisation préalable 3 est accouplée à l'une de ses extrémités à l'ensemble d'alimentation 12 et à son autre extrémité au four d'incinération 4. Ce four d'incinération 4 est constitué par deux corps tronconiques 13 et 14 qui embrassent une zone centrale 15, sensiblement cylindrique, composée d'éiéments de grille amovibles. Dans la partie supérieure de la carcasse 8, au-dessus de la zone centrale 15 du foyer d'incinération 4, se trouve une cloche 16 de sortie desigaz et is fumées de combustion ;dans la partie inférieure, diamétralement opposée à la cloche 14 se trouve une conduite 17 qui débouche dans une fosse à cendres 18. ta paroi postérieure 6 de la carcasse comporte, en face du foyer d'incinération 4, une porte 19 d'accès et d'entretien, permettant d'évacuer les masses non combustibles du four. Ltensemble d'alimentation 12 est constitué par un broyeur d'ordures 20 et un chargeur d'ordures continu 21. Le broyeur d'ordures 20 est constitué par une trémie 22 et deux rouleaux dentés 23 et 24 qui tournent à des vitesses différentes et qui sont actionnés par des moyens extérieurs, non représentés sur les figures. Le chargeur dtordures continu 21 consiste en une vis sans fin 25 dont l'axe 26 est confondu avec celui du four rotatif continu 1, bien qu'il tourne à une vitesse différente grâce à un réducteur hypocycloïdale Cette vis sans fin 25 a une forme extérieure tronconique, et elle est entourée par une envelcppe 27 également tronconique.L'actionnement du chargeur continu d'ordures 21 et du four rotatif continu 1 a lieu par des moyens extérieurs, non représentés sur les figures, accouplés au pignon 28 solidaire de l'axe 26. A la cloche 16 de sortie des gaz est accouplé le dispositif d'évacuation des gaz et de condensation et de retour de produits bitumineux, qui consiste en un tube incliné 29 ascendant pour les gaz évacués, qui permet le retour au foyer, par gravité, des liquides bitumineux condensés dans ledit dispositif. L'extrémité supérieure du tube 29 est fermée par un couvercle 30 près duquel se trouvent deux orifices reMs à chacun de deux tubes 31 qui relient le tube 29 au dispositif de combustion des gaz. Ce dispositif est constitué par deux tuyères 32 comportant chacune une entrée 33 à laquelle est accouplé un brûleur à circulation d'air forcée non représenté sur les figures, deux chambres 34 et 35 et deux étranglements de type venturi 36 et 37. Aux sorties des étranglements 37 sont montés deux dispositifs de détente des gaz et de dépoussiérage respectifs, constitués chacun par un cyclone de forme cylindrique 38, comportant un cône de récupération 39. Les gaz entrent dans le cyclone 38 tangentiellement, par l'extrémité 37 de la tuyère 32, et ils en sortent par un tube central 40 et une conduite latérale 41. Sous les cônes se trouvent des couvercles 42 d'extraction de la poussière recueillie. Aux sorties des deux dispositifs de détente des gaz et de dépoussiérage sont montés deux dispositifs de refroidissement, de condensation et de lavage des gaz d'échappement respectifs, constitués-par un boitier parallélépipédique 43 en métal ou en matière plastique, à l'intérieur duquel se trouve un dispositif, non représenté sur les dessins, qui assure un contact intime entre les gaz chauffants et le liquide de lavage, la sortie finale dans l'atmosphère des gaz non condensables ayant lieu par la conduite 44 En outre, on a prévu les dispositifs de sécurité dont on tonne des détails ci-après, que l'on n'a pas représentes sur les dessins. Dans les brûleurs : dispositif d'arrêt de tous les appareils électriques par contacteur, et un limiteur de couple. Ccntre l'explosion : mise à l'air libre du four, et bouchons de sécurité dans la cloche de récupération des gaz et les cyclones qui s'ouvrent à une pression déterminée, les orifices correspondants étant reliés à un collecteur de gaz pour que l'explosion ait lieu, si elle seproduit, dans une chambre appropriée. Le groupe fonctionne de la façon suivante. On reçoit les ordures å détruire au moyen d'un dispositif de réception classique, non représenté sur les dessins, qui peut être un élévateur de seaux pneumatique, comportant un collier de fixation ajustable aux différentes formes du récipient. Ce dispositif bascule en fin de course, en déchargeant les seaux dans une tuyère de réception, comportant un couvercle à actionnement automatique ou manuel. Cette tuyère est montée au-dessus de l'ensemble d'ali mentation 12, pour permettre une alimentation directe, par gravité. Les ordures qui proviennent du dispositif de réception sont reçues dans la tuyère 22 du broyeur d'ordures 20 et elles sont broyées et étirées par les dents des rouleaux 23 et 24 qui, comme on l'a indiqué, tournent à des vitesses différentes.Les ordures broyées qui-proviennent de ces rouleaux passent au chargeur d'ordures continu 21 dont la vis sans fin 25, limitée par la paroi tronconique 27, les achemine vers la chambre préalable de séchage et de carbonisation 3. En plus de son rôe d'alimentation du four rotatif, la vis sans fin 25 a pour rôle complémentaire d'obturer l'ouverture de chargement en formant une barrière de matière qui évite les effets de retour de flamme ou d'explosion qui peuvent se produire lors de la combustion de matières aussi hétérogènes que celles qui constituent les ordures ménagères (pulvérisation, boîtes fermées, liquides inflammables ou explosifs, etc.). Les ordures provenant de la vis sans fin 25 pénètrent dans la chambre préalable de séchage et de carbonisation 3, dans laquelle elles continuent à avancer sous l'action des méplats hélicoïdaux Il situés à l'intérieur de la surface latérale 10. Pendant leur passage par la chambre préalable 3, les ordures sèchent ét se carbonisent, de sorte qu'elles pénètrent déjà car- bonisées dans le foyer d'incinération 4, où elles brûlent sous l'effet des flammes qui pénètrent -I- l'intérieur du foyer a travers sa zone, centrale 15. En outre, dans ladite zone centrale 15, à cause de la forme foire t facettes des grilles, il se produit un processus ce broyage supplémentaire sous l'effet du choc des matières non combustibles qui agissent à la façon d'un broyeur à boulets.Les cendres qui se forment au cours de la combustion tombent, par 1 conduite 17, dans la fosse à cendres 18 de laquelle elles peuvent être extraites au moyen d'une vis sans fin u au moyen d'un dispositif aspirant Le chauffage est assuré par les brûleurs non représentés, montés aux entrées 9 situées dans la partie inférieure de ia paroi antérieure 7. Les masses non combustibles, qui ne peuvent traverser les grilles 15, peuvent être déchargées périodiquement par l'ouverture postérieure du four rotatif, fermée par la porte d'accès 19. Les gaz et les fumées de combustion produits dans le four rotatif passent, par la cloche 16, dans le tube incliné 29 du dispositif d'évacuation et de retour de produits bitumineux, dans lequel se condensent des liquides bitumineux qui retournent au foyer, par gravité. A la fin du tube 29, les gaz et fumées de combustion passent dans les tuyères 32, par l'intermédiaire des tubes 31.Les gaz et fumées qui pénètrent dans la tuyère 32 sont aspirés par l'effet cinétique du brûleur à air forcé monté à l'entrée 33 et ils passent à la première chambre 34 où ils chauffent et sont refoulés vers l'étranglement de type venturi 36 duquel ils passent à la seconde chambre 35 dans laquelle brûle la partie combustible de ces gaz et fumées, les gaz obtenus passant par l'étranglement venturi 37 où ils sont accélérés pour pénétrer tangentiellement dans le cyclone 38 du dispositif de détente et de dépoussiérage. Comme on l'a indiqué précédemment, la poussière 5parée dans le cyclone cylindrique 38 est recueil- lie dans le cône de récupération 39 et les gaz dépoussiérés sortent par le tube central 40 et la conduite latérale 41.Selon la température oui règne à l'intérieur du cyclone 38, on pourra obtenir une pulvrisasaon d'eau, afin d'humidifier les gaz, de d-ffissoudçe ceux qui sont solubles et d'éviter des charges ~ectro- statiques. Enfin, les ga provenant de la conduite centrale 41 pénètrent dans le boîtier 43 du dispositif de refroid ssement, do condensation et de lavage des gaz d'échappement, où ils circulest à ccntre-courant dans les espaces réduits que laissent les guides en métal ou n matière plastique sur lesquels glisse une pellicule de liquide lamellaire, et dans la partie basse desquels il rencontrent des rideaux dudit liquide, les gaz d'é- chappement sortant à l'air libre par la conduite 44. Le liquide de lavage est recueilli au fond et on le fait recirculer au moyen d'une pompe, en compensant les pertes au moyen d'un robinet d'alimentation commandé par flotteur. La réalisation qui vient d'être décrite présente les avantage suivants a) La destruction des ordures a lieu de façon complète, avec une pollution minimale de ltenvironnement, d'une part grâce à leur incinération et, de l'autre, a la combustion complète, au dépoussiérage et au lavage des gaz produits. b) La destruction des ordures a lieu de façon continue, ce qui permet un rendement Oevd de tous les composants du groupe. c) Tous Qes composants du groupe sont montés de façon très compactez pouls que le groupe ait un encombrement très réduit, ce qui permet de le monter éventuellement de façon mobile, sur un véhicule terrestre ou maritime. Il va de soi qu'on peut apporter à la description précé- dente et aux dessins annexés de nombreuses modifications de de tail sans, pour cela, sortir du cadre de l'invention. -REVENDICATIONS 1. - Groupe compact de destruction continue d'ordures par incinération, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison a) Un four rotatif continu, à axe horizontal, comportant un corps rotatif pourvu d'us chambre préalable de séchage et de carbonisation et d'un foyer d'incinération, une carcasse, des moyens de chauffage extérieurs au corps rotatif, une fosse à cendr-Set une cloche de sortie des gaz, b) Un ensemble d'alimentation, supporté par la carcasse du four rotatif continu, formé par un broyeur d'ordures et un chargeur continu d'o kres broyées qui débouche dans la chambre préalable du corps rotatif du four rotatif continu, c) Un dispositif d'évacuation de gaz et de condensation et de retour de produits bitumineux, accouplé à la cloche de sortie des gaz du four rotatif continu d) Un dispositif de combustion de gaz, comportant des moyens de chauffage, monté à la sortie du dispositif d'évacuation des gaz et de condensation et de retour de produits bitumineux e) Un dispositif de détente et de dépoussiérage, monté à la sortie du dispositif de combustion des gaz. 2. - Groupe compact de destruction continue d'ordures par incine- ration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de séchage et de carbonisation préalable du corps rotatif du four rotatif continu a une forme cylindrique, à surface latérale fermée, dont la face intérieure comporte des méplats héli cordiaux, pour faciliter l'avancement des produits séchés et carbonisés. 3. - Groupe compact de destruction continue d'ordures par incinération selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le foyer d'Incinération du corps rotatif du four rotatif continu est constitué par deux corps trcnconiques qui embrassent une zone centrale sensiblement cylindrique, ouverte à la façon d'une grille. 4. - Groupe selon l'une quelconque des revendications ffi à 3, caractérisé en ce que les moyens de chauffage du four rotatif continu consistent en au moins un brûleur à combustible, le combustible étant choisi parmi le mazout, l'essence, le butane, le propane et le gaz naturel. 5. - Groupe selon l'une que'ccncue: des revendications 1 à 3, c2racirrbsC en ce que le chauffage du four rotatif continu a lieu par énergie electrique. 6. - Groupe selon l'une quelconque des revendication . à 5, caractérisé en ce que le broyeur d'ordures de l'ensemble d'alimentation est constitué par deux rouleaux dentés qui tournent à des vitesses différentes. 7. - Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le chargeur continu d'ordures broyées de l'ensemble d'alimentation consiste en une vis sans fin d'enveloppe tronconique2 disposée coaxialement par rapport au four rotatif continu 8. - Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ca caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation de gaz et de condensation et de retour de produits bitumineux consiste en au moins un tube incliné de façon ascendante pour les gaz évacués, qui permet le retour au foyer, par gravité, des liquides bitumineux condensés dans ledit dispositif. 9. - Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de combustion des gaz est constitué par au moins une tuyère comportant deux chambres ali guées, la première d'aspiration et de chauffage des gaz et Âa seconde de combustion des gaz qui sont combustibles, la sortie de chaque chambre comprenant un étranglement de type venturi, les moyens de chauffage consistant en un brûleur à circulation d'air forcée par tuyère, monté à l'entré de ladite tuyère, et une conduite d'alimentation des gaz et fumées provenant du dispositif d'évacuation des gaz et de condensation et de retour de produits bitumineux étant montée à l'entrée de la première chambre. 10. - Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de détente des gaz et de dépoussiérage est constitué par un cyclone de forme cylindrique comportant un cône de récupération, les gaz provenant du dispositif de combustion des gaz entrant tangentiellement. 11. - Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en.ce qu'un dispositif de refroidissement, de condensation et de lavage des gaz d'échappement se trouve à la sortie du dispositif de détente des gaz et de dépoussiérage.