Brevet FR2446990A1 — publié le 19800814

MéTHODE ET APPAREIL DE TRAITEMENT DE DECHETS" Domaine de l'invention L'invention appartient au domaine du traitement dss déchets et rebuts. Elle concerne une méthode suivant laquelle ces déchets sont incinérés en étant entratnés par un flux de particules réfractaires à haute température, ces particules étant elles-mêmes soumises à un déplacement par soufflage d'air. Technique antérieure Il est connu de procéder à l'incinération des déchets dans des incinérateurs à lit fluidisé. Dans ces appareils les déchets sont introduits dans un lit fluidité de particules réfractaires à haute température et y sont incinéré-s. Exposé de l'invention La présente invention met en jeu une méthode différente de celle des incinérateurs à lit fluidité. Selon la méthode de l'invention, les déchets sont incinérés en cours de mouvement, dans une conduite, avec des particules réfractaires à haute température elles aussi en déplacement sous l'action d'air soufflé. Les particules étant constamment en mouvement dans la conduite ne constituent pas un lit fluidisé. Elles sont déplacées par souffle d'air, ou suivant toute autre méthode, dans la conduite et les déchets sont incinérés au cours de leur passage dans cette conduite. La méthode de traitement de déchets conforme à l'invention est caractérisée par les opérations suivantes a) mettre en mouvement des particules réfractaires à haute température à partir de la base d'une hotte formant manchon et à travers une conduite sensiblement verticale. b) laisser retomber en pluie les dites particules de la partie supérieure de la conduite dans la partie supérieure du manchon. c) introduire des déchets dans le manchon au contact des particules à haute température, chauffer ainsi ces déchets, et en brûler les éléments combustibles dans la conduite au cours de leur entrainement par les particules. L'introduction des déchets dans le manchon au contact des particules à haute température entraîne une première élévation de température de ces déchets. La quantité d'oxy glane présente dans le manchon est insuffisante pour assurer la combustion complète des éléments combustibles, mais l'élé- vation de température entraîne une pyrolise de la partie combustible. Le matériau pyrolisé entre ensuite dans la partie inférieure de la conduite où un afflux d'oxygène entraîne l'incinération complète des éléments combustibles dans la conduite. Les éléments non combustibles des déchets, métaux, pierres et autres, ne sont pas entraînés dans la conduite par l'air insufflé mais extraits périodiquement à la base de celle-ci. Suivant une caractéristique particulière de l'invention, un appareil pour le traitement de déchets comprend une conduite sensiblement verticale, des moyens pour souffler de bas en haut de l'air dans la conduite, une hotte formant manchon en communication avec la base et avec l'extrémité supérieure de la conduite, et des moyens d'introduction des déchets dans le manchon. Les gaz de combustion s'échappant du manchon et de la conduite sont évacués par une chambre d'évacuation située à la partie supérieure de la conduite. L'invention est décrite plus en détail ci-après par référence à la figure jointe. Fiquro La Fig. unique jointe est une vue en coupe verticale d'un appareil de traitement de déchets conforme à l'invention. Descriotion détaillée Un appareil de traitement de déchets conforme à l'invention comprend un récipient incinérateur 1, revêtu intérieurement d'un revêtement réfractaire 2. Une conduite verticale 5 est disposee à l'intérieur du récipient 1 et des chambres de ventilation 3 et 4 sont situées à la base de la conduite. La paroi extérieure 6 de la conduite 5 est dégagés de la paroi intérieure du récipient 1, de manière qu'une hotte 7 forme manchon entourant la conduite 5. Le manchon et la conduite communiquent tant par leurs bases que par leurs parties supérieures. Un cylindre de protection 8 entoure la partie supérieure de la conduite de manière à former une chambre d'évacuation des gaz 9. Un ou plusieurs canaux d'alimentation 10 pénètrent dans le récipient 1 jusqu'au manchon vers as partie médiane.Des moyens (non représentés) sont prévus pour injecter dans la conduite 5 du combustible gazeux ou liquide. Pour la mise en oeuvre de l'appareil, des particules en matériau réfractaire sont disposées dans le manchon et de l'air-sous pression est envoyé dans les chambres de ventilation 3 et 4. L'air est soufflé de bas en haut dans la conduite et entraîne avec lui les particules arrivant à la base de la conduite en provenance du manchon. Les particules sont portées à haute température et retombent en pluie de la partie supérieure de la conduite dans celle du manchon. Des déchets sont introduits dans le manchon par les canaux 10 et viennent alors au contact des particules. Celles-ci entrat- nent une élévation de la température des déchets et leurs parties combustibles sont pyrolisées.Les gaz de pyrolisation sortent à la partie supérieure du manchon et s'échappent par la chambre d'évacuation 9 après avoir traversé les particules retombant en pluie dans le manchon. Les déchets atteignent ensuite la base du manchon et entrent à la base de la conduite d'où ils sont soufflés vers le haut avec les particules réfractaires. Les déchets ainsi en-contact avec une grande quantité d'air perdent, par combustion, dans la conduite 5, tous leurs éléments combustibles. Les cendres et autres éléments brOlés retombent du haut de la conduite dans le manchon. La chambre de ventilation 3 a la forme d'un anneau dont la face supérieure re, percée de trous pour le passage de l'air soufflé, est inclinée vers le centre.Ainsi est formé un canal central d'é coulement pour les produits de combustion et les parties incombustibles, pierres, verres, métaux, et autres. Ceux-ci, après passage dans ce canal central, tombent sur la chambre de ventilation 4 dont la face supérieure est inclinée et les dirige vers un orifice d'évacuation 11 à la base du récipient. Il n'est pas indispensable que les déchets soient introduits en haut du manchon ; ils peuvent litre à la partie médiane de celui-ci. La hauteur de la conduite est choisie de façon à assurer la durée optimum de passage pour que la combustion soit réelisée. Les particules réfractaires ne forment pas un lit fluidisé dans la conduite mais servent de source de chaleur et de moyen d'entraînement des déchets dans le manchon. Elles y font démarrer et entretiennent un degré appréciable de pyrolise. Leurs dimensions peuvent être relativement faibles, avec une certaine latitude, pourvu qu'elles puissent être mises en mouvement par l'air soufflé. Ces particules ne sont pas soumises aux exigences de taille, forme et densité qui sont celles des particules des lits fluidisés. La section de la zone annulaire comprise entre les parties supérieures de la conduite et du manchon n'est fixée que par le fonctionnement de l'appareil. Les particules retombant en pluie à la partie supérieure du manchon réalisent la combustion finale de ce qui n'aurait pas été brillé dans la conduite. Il est possible de prévoir d'autres arrivées d'air sous pression au sommet de la conduite, ou à l'intérieur de celle-ci et tangentiellement, de manière à donner aux particules un déplacement en spirale. Des émissions discontinues d'air peuvent aussi Etre réalisées pour provoquer une turbulence dans la masse des particules. Des conduites d'amenée d'eau chaude ou de vapeur peuvent être prévues à la sortie des gaz. Il est évident qu'on doit prévoir un appareil du genre déchiqueteur-broyeur dans le cas où les déchets ont des dimensions notables avant de les introduire dans l'appa- reil de ltinvention. La conduite et le cylindre de protection peuvent être en matériau réfractaire, céramique, ou acier spécial et réalisés de façon à former des échangeurs de chaleur. Au lieu que l'appareil comporte une conduite cylindrique centrale et une hotte formant manchon autour de la conduite, il peut être constitué d'une hotte cylindrique intérieure, la conduite formant manchon autour de la hotte. Dans ce cas, la chambre d'évacuation des gaz a la forme d'un capuchon central et la chambre de ventilation a la forme d'un anneau entourant la base de la hotte. L'invention prévoit en outre qu'un échangeur de chaleur-peut être relié à la chambre d'évacuation du gaz 9 de manière à récupérer dans un récepteur la chaleur des gaz chauds sortant de cette chambre. REVENDICATIONS 1.- Méthode de traitement de déchets caractérisée par les opérations suivantes a) mettre en mouvement des particules réfractaires à haute température à partir de la base d'une hotte formant manchon et à travers une conduite sensiblement verticale. b) laisser retomber en pluie les dites particules de la partie supérieure de la conduite dans la partie supérieure du manchon. c) introduire des déchets dans le manchon au contact des par ticules à haute température, chauffer ainsi ces déchets, et en brûler les éléments combustibles dans la conduite au cours de leur entrainement par les particules. 2.- Méthode selon la revendication 1, caractérisée - en ce que la mise en mouvement des particules réfractaires est assurée par un soufflage d'air du bas vers le haut. 3.- Méthode selon la revendication 2, caractérisée par l'opération supplémentaire suivante d) admettre une quantité limitée d'oxygène dans le manchon telle que les déchets y subissent un préchauffage, sans que leurs éléments combustibles y soient brillés mais pyro lysés. 4.- Métode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par l'opération supplémentaire suivante e) introduire de l'air sous pression dans la conduite et don ner ainsi un déplacement en spirale aux particules réfrac taires. S.- Méthode selon l'une des revendications précédentes caractérisée par l'opération supplémentaire suivante f) faire passer les gaz de combustion dégagés dans l'opération c) en haut de la conduite et du manchon dans un échangeur de chaleur pour en récupérer la chaleur dans un récepteur. 6.- Appareil pour le traitement des déchets, caractérisé : - en ce qu'il comporte une conduite sensiblement verticale 5, ouverte à sa base et à son sommet, des moyens pour souffler de bas en haut de l'air dans la conduite, des moyens pour réaliser une combustion dans la conduite, une hotte 7 dont la base et le sommet communiquent respectivement avec la base et le sommet de la conduite et des moyens 10 pour introduire des déchets dans la hotte. 7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé - en ce que la conduite est sensiblement cylindrique et en ce que la hotte forme manchon autour de la conduite. 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé : - en ce que les moyens pour introduire les déchets dans la hotte sont constitués d'au moins un canal d'alimentation 10 débouchant dans la partie médiane de la hotte. 9.- Appareil selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé : - en ce que les moyens pour souffler de l'air de bas en haut dans la conduite comprennent des chambres de ventilation 3, 4, disposées à la base de la conduite. 10.- Appareil selon la revendication 9, caractérisé: - en ce que la chambre de ventilation 3 a une forme annulaire, avec canal central d'écoulement pour les résidus solides de la combustion et les éléments non brillés, la face supérieure de la chambre étant percée de trous pour le passage de l'air et étant inclinée vers le centre afin de diriger ces résidus et éléments vers le canal central. 11. Appareil selon la revendication 10, caracté risé - en ce qu'il comporte une chambre de ventilation 4, disposée à l'aplomb du canal central de la chambre 3, dont la face supérieure est inclinée et percée de trous de sortie d'air, et un orifice d'évacuation 11 situé plus bas que les chambres 3 et 4, d'ob il résulte que les produits passant dans le canal central tombent sur la face supérieure de la chambre 4 et sont propulsés par l'air émis dans l'orifice d'évacuation 11. 12.- Appareil selon l'une des revendications 7 à t1, caractérisé : - en ce qu'il comporte une chambre annulaire d'évacuation des gaz 9 au sommet du manchon et des moyens reliant la chambre 9 à la partie supérieure du manchon, d'où il résulte que les gaz sortant au sommet de la conduite entraînent les particules réfractaires dans la partie supérieure du manchon et de là sortent dans la chambre d'évacuation 9. 13.- Appareil selon la revendication 12, caractérisé : - en ce qu'il comporte des moyens d'échange de chaleur reliés à la chambre d'évacuation des gaz 9.