Brevet FR2210744A1 — publié le 19740712

La présente invention concerne un four incinérateur de déchets a sole mobile, plus particulièrement du type présentant un convoyeur qui forme la sole dudit four et qui s'étend de l'entrée par laquelle arrivent dans le four des grains, des nodules ou des cailloux de matière minérale jusqu'à la sortie d'où les déchets incinérés et les grains, nodules ou cailloux minéraux sont évacués, la partie supérieure du convoyeur étant conçue pour porter une couche de grains, nodules ou cailloux minéraux. Les détritus rejetés quotidiennement sont de qualité ou de type variable avec le niveau de vie. Selon une tendance récente, la quantité des ordures à forte teneur en humidité diminue, tandis qu'augmente le taux des déchets plastiques contenus dans cès mimes ordures. Les fours incinérateurs ordinaires ont été conçus pour brayer des détritus de faible valeur calorifique. Ces fours ont une durée de service plus brève puisque les déchets plastiques offrent une valeur calorifique extrèmement grande et font natte au surplus des gaz corrosifs. Les fours incinerateurs classiques étant pour cette raison inaptes à l'incinération des déchets plastiques, il s'est fait jour un besoin de fours incinérateurs propres à brûler des déchets plastiques ou des ordures contenant une forte proportion de dechets plastiques. Ce genre d'incinération des déchets plastiques conduit néanmoins obligatoirement d'une part à la necessite d'alimenter le four avec un fort debit d'air et d'autre part à la production de suie due à la combustion incomplete qui résulte de la difficile circulation de l'air. Au surplus, la grille métallique du foyer telle que celle du mécanisme métallique d'extraction des cendres peut etre sujette à une corrosion de la part de HC1, SO,, S03, HCN, N02 que contiennent les gaz d'échappement ou de combustion. On rencontre de plus un autre inconvénient du fait que les goudrons contenus dans les déchets vont colmater les vides de la grille. L'invention a par conséquent pour but principal la réalisation d'un four incinérateur débarrasse de la grille métallique susceptible de corrosion et permettant de plus un cycle opératoire continu englobant le chargement des déchets jusqu'à l'évacuation de leurs résidus de combustion. Selon l'invention, les buts qui viennent d'entre précisés peuvent facilement etre atteints au moyen d'un four incinérateur à sole mobile comprenant une entrée qui permet d'alimenter ledit four en grains, nodules ou cailloux minéraux et qui est située dans la paroi du four d'un côte de celui-ci, une sortie qui permet d'évacuer les déchets incinérés et les grains, nodules ou cailloux de matière minérale et qui est située dans la paroi du four et de l'autre côté de celui-ci et un convoyeur qui forme la sole du four et s'étend de l'entrée jusqu'à la sortie dudit four, les grains ou morceaux de matiere minérale étant chargés sur la partie supérieure du convoyeur de manière à y constituer une couche sur laquelle pourront etre incinérés les déchets.Le convoyeur est ainsi protege des gaz corrosifs de combustion à grande valeur calorifique et il est possible d'effectuer un cycle continu pour l'opération d'incinération. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le four incinérateur à sole mobile contient plusieurs convoyeurs de faible longueur, combinés et placés en gradins de façon à améliorer le mélange des déchets transférés sur 1es convoyeurs aux jonctions de ces convoyeurs. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, au moins une partie des gaz de combustion est introduite dans le four incinérateur depuis le côté inférieur de la couche de grains-, nodules ou cailloux minéraux. D'autres buts et avantagestde la présente invention apparattront à la lecture de la description suivante et des figures jointes données dans un but illustratif et non limitatif. La figure 1 représente en coupe un schéma d'un four incinérateur à sole mobile conforme à l'invention ; la figure 2 représente en coupe le schéma d'un autre mode de réalisation du four incinérateur à sole mobile selon l'invention ; la figure 3 représente en coupe le schéma d'un autre mode de réalisation du four incinérateur à sole mobile selon l'invention, ce four comprenant des convoyeurs en gradins ; les figures 4a et 4b sont des vues en perspective d'une grille de foyer utilisée dans le four incinérateur conforme à l'invention, 4a représentant une grille destinée aux parties supérieure et inférieure d'un convoyeur, 4b représentant les parties de convoyeur constituées par l'accouplement d'un certain nombre de bandes métalliques. Il a été montré sur la figure 1 une entre 1 affectee au chargement de déchets dans un four, une entrée 2 d'alimentation en nodules, cailloux ou pierres concassées propres à former une couche sur un convoyeur 3 constituant la sole du four, un brûleur principal 4, un brûleur auxiliaire 5 et une entre 7 par laquelle l'air nécessaire à la combustion est introduit dans le four. On a de plus désigné par 10 des pièces assemblées de manière à rendre étanche la partie infe- rieure du four, par 11 une pompe destinee à délivrer l'air de combustion et'par 12 un tamis destiné à separer les morceaux ou grains minéraux des résidus de combustion. Le convoyeur servant de sole mobile au four peut être formé par une bande perforée sans fin résistant aux températures élevées ou bien peut comporter par construction un certain nombre de raclettes 14 déplacées sur un support fixe, le long de celui-ci, lequel support est constitue par une plaque perfore comme l'indique la figure 2. La bande perforée sans fin peut être du type représenté sur les figures 4a et 4b, c'est-à-dire à grille métallique ou à plusieurs bandes métalliques accou plées entre elles. Lorsque le four fonctionne, les grains ou cailloux minéraux de dimensions assez grandes sont apportes en continu sur la bande métallique perforée sans fin de maniere à y former une couche.9 dont l'épaisseur est comprise entre 5 et 100 cm et qui constitue une sole 8 pour le four. Les déchets sont amenés en continu par l'entrée 1 sur la sole du four pour être incinérés au moyen du brûleur principal 4.Ce bruleur principal n'est indispensable que dans la phase initiale de l'incinération; celle-ci se poursuit par la suite sous l'effet de la chaleur dégagée par les déchets en combustion, ce qui évite- de faire intervenir le brûleur principal comme source de chaleur. L'air nécessaire à la combustion est admis par le cote inférieur de la sole du four, c'est-à-dire de la couche de-grains ou cailloux minéraux, ou de plus par la paroi latérale de la chambre de combustion 6. Le convoyeur 3 est mis en oeuvre de manière continue ou intermittente selon les besoins, ce qui permet de contrôler le temps due séjour des déchets dans le four pour obtenir leur combustion complète par le réglage de la vitesse de fonctionnement du convoyeur. Quand les déchets placés en un point du convoyeur atteignent l'extrémi-té du four, leur combustion s'acheve puis ils sont déchargés en même temps que les grains ou cailloux minéraux. Il n'existe donc aucune possibilité pour les matières non combustibles ou les résidus de combustion tels que les cendres,de rester à l'intérieur du four pour s'y entasser. Les grains ou cailloux minéraux évacués du four sont séparés des cendres et sont réutilisés sous. forme de nouvelle couche de recouvrement du convoyeur. L'évacuation des résidus de combustion hors du four s'effectue par exemple par déchargement de ces résidus au travers d'une- ouverture prévue dans la paroi latérale du four au-dessous de la partie terminale du convoyeur. Il n'est pas absolument nécessaire de protéger l'intérieur du four vis-à-vis de l'atmosphère en raison de la dépression qui règne dans le four. On peut procéder autrement en faisant tomber de l'extérieur les morceaux de matiere minérale à travers la paroi latérale. On peut de plus équiper de brûleurs auxiliaires la chambre de combustion secondaire ou tertiaire pour atteindre une combustion intégrale. Le convoyeur formant la sole mobile est par exemple constitué conformément à l'invention par une bande sans fin composée de plusieurs plaques, barres ou grilles métalliques accouplées entre elles. On peut utiliser si nécessaire une combinaison de cesconvoyeurs, par exemple disposés en gradins comme il est représente sur la figure 2.- Lorsque les déchets sont transferes d'un convoyeur à l'autre, il se produit donc un mélange ou une agitation des dechets à la jonction des convoyeurs, lequel mélange augmente l'efficacité de la combustion. Les longueurs des convoyeurs utilisés dans cette application ne seront pas nécessairement égales, c'est-à-dire que la longueur du premier convoyeur pourra être supérieure à celle du convoyeur suivant selon les exigences de conception. Le convoyeur métallique pris isolément est muni d'orifices d'air, comme on le voit sur la figure 3, pour alimenter le four en air depuis le dessous de la couche de grains ou cailloux minéraux; des tubes fixes injecteurs d'air peuvent aussi être prévus sur la partie supérieure ou- inférieure du convoyeur métallique pour alimenter le four en air de combustion. Des ajutages d'injection d'air sont prévus pour un tube 15 d'alimentation, ces ajutages étant dirigés vers le haut dès lors que le tube est disposé à la partie inférieure du convoyeur métallique ou au contraire dirigés vers le bas dès lors que le tube est disposé à la partie supérieure du convoyeur métallique.De plus, lorsque les tubes d'alimentation en air sont prévus sur le cdté supérieur du convoyeur métallique, les orifices d'introduction d'air ne sont pas nécessairement prévus pour le convoyeur métallique. Dans le cas où le convoyeur métallique présente des perforations 16 et 17 par lesquelles l'air est Introduit, l'introduction de l'air dans le four s'effectue librement à cause de la dépression existant dans le four et aucun dispositif d'alimentation forcée en air-n'est donc nécessaire. Cependant, lorsqu'il y a lieu d'amener l'air avec un fort débit, comme c'est le cas pour la combustion des dechets plastiques, il est nécessaire de prévoir des moyens d'alimentation forcée du four en air, On peut à cet égard facilement régler le débit d'air d'alimentation. Il doit néanmoins être remarqué que la partie inférieure du four est étanche pour permettre d'assurer l'écoulement forcé de l'air vers ledit four par la face inférieure de la couche des grains ou cailloux minéraux. L'air de combustion peut être amené en totalité ou en partie par d'autres éléments de la sole du four, mais il est préférable d'alimenter le four en air de combustion à partir de la face'infé- rieure de la couche de cailloux, La couche de cailloux ou de grains a une épaisseur de 5 à 100 cm. La partie superficielle de cette couche est chauffée par la combustion des dechets, tandis que la partie intérieure de ladite couche reste non chauffée à cause de l'alimentation en air réalisée en sous-face de cette couche.L'épaisseur de la couche peut, si cela est nécessaire, être rendue si importante que la fusion des déchets plastiques en cours de combustion pourra ne pas atteindre le convoyeur, la masse fondue se solidifiant à mi-chemin. Les déchets plastiques fondus restent en fait localisés sur la surface de la couche des cailloux ou grains minéraux et ils sont ainsi intégralement incinérés. On constate que les gaz corrosifs ne viennent pas à la rencontre des organes métalliques du convoyeur du fait de l'alimentation en air réalisée par le dessous de la couche de cailloux et à cause de la dépression qui regne à l'intérieur du four; ceci écarte le risque de corrosion des organes métalliques par les gaz corrosifs. Il est préférable que les cailloux ou grains mineraux présentent des dimensions permettant de ménager de larges vides dans leur couche pour laisser passer librement l'air et qu'ils résistent aux fortes températures. Comme on l'a constaté dans la description qui précède, le four incinérateur à sole mobile conforme a l'invention est constitué par une matiere non combustible et comprend une couche mobile de sable ou de cailloux realisant la surface de la sole Intérieure au four. Celui-ci est donc bien approprié à l'incinération des déchets plastiques à grande valeur calorifique et générateurs de gaz corrosifs et il présente par conséquent une longue durée de service. D'après un autre avantage inhérent à la sole mobile du four, on peut évacuer en continu l-es résidus de combustion et régler la vitesse de déplacement du convoyeur selon les types de dechets que l'on veut incinérer. Il est en outre possible d'incinérer des ordures ménagères ou d'autres matières dans le four conforme à l'invention. REVENDICATIONS 1.- Four incinérateur du type à sole mobile, caractérisé par uneentrée qui permet d'alimenter ledit four en grains, nodules ou cailloux de matière minérale et qui est située dans la paroi du four d'un coté de celui-ci, une sortie qui permet d'évacuer les déchets incinérés et les grains, nodules ou cailloux de matiere minérale et qui est située dans la paroi du four et de l'autre côté de celui-ci et un convoyeur qui forme la sole du four et qui s'étend de l'entrée jusqu'à la sortie dudit four, les grains, nodules ou cailloux de matière minérale étant chargés en continu sur la partie supérieure dudit convoyeur de manière à y constituer une couche sur laquelle pourront être incinérés les déchets. 2.- Four incinérateur à sole mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs convoyeurs disposés en gradins de sorte que les déchets et les grains, nodules ou cailloux de matière minérale sont transférés successivement et en séquence du convoyeur supérieur jusqu'au convoyeur inférieur. 3,- Four incinérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les grains, nodules ou cailloux de matiere minérale sont chargés sur un support métallique mobile sans fin comportant des passages d'admission d'air vers ledit four. 4.- Four incinérateur à sole mobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support métallique se présente sous la forme d'une grille ou d'une combinaison de bandes métalliques accouplées les unes aux autres. 5.- Four incinérateur à sole mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'air nécessaire à la combustion est admise dans ledit four depuis le côte inférieur de la couche de grains, nodules ou cailloux de matière minérale. 6.- Four incinérateur à sole mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un support fixe correspondant à la partie supérieure du convoyeur et des raclettes se déplaçant sur le support fixe de façon à transférer les grains, nodules ou cailloux de matiere minérale mêlés aux déchets à incinérer.