Brevet FR2487374A1 — publié le 19820129

La présente invention concerne un combustible solide de forme quelconque à base de déchets inflammables finement divisés ou à l'état de particules ou de poudre et son procédé de fabrication. L'invention vise tous les types de déchets. Elle s'applique toutefois plus particulièrement à la sciure de bois. Devant l'augmentation constante du coût de toutes les énergies, mais plus particulièrement de l'énergie calorifique, la fabrication d'un combustible solide, de bonne qualité et de bon rendement à partir de déchets normalement rejetés, correspond exactement à une des solutions économiques et techniques à nos problèmes énergétiques actuels. La présente invention vise ce but et résoud entièrement l'ensemble des problèmes ci-dessus. L'idée générale de l'utilisation industrielle et domestique de la sciure comme combustible date de l'apparition des grandes scieries. La sciure, en tant que déchet, constituait un produit gênant et encombrant dont il fallait se débarasser. Seule son utilisation et sa vente comme combustible permettait de couvrir les frais d'évacuation. Sont apparus alors des appareils de chauffage spécialement conçus pour brûler la sciure tels que les poêles à sciure au niveau domestique et les chaudières à sciure au niveau industriel. Les carbactéristiques de ces appareils révèlent une conception fort ingénieuse car la maitrise et le maintien d'une combustion correcte n'a rien d'évident dans le cas de la sciure. En effet, la forme physique même de la sciure, puisqu'il s'agit d'une poudre, ne permet pas de réaliser facilement une bonne combustion. Afin de rendre son transport et sa manipulation plus faciles ainsi que son utilisation domestique plus commode, on a songé, comme pratiqué par les charbonniers, à la mélanger à un liant compatible, à la compacter et à la conformer en boulets ou en briquettes. Contrairement au charbon, l'aptitude à la combustion des petits volumes de sciure compactée est médiocre. Par ailleurs, sa tendance à s'humidifier, sa facilité de désagrégation et son inflammation difficile en fait un combustible peu intéressant et peu pratique car nécessitant trop de soins et de surveillance pour sa manipulation et sa combustion. L'invention vise à résoudre globalement toutes ces difficultés et apporte la solution rationnelle et complète à l'utilisation des déchets de bois et autres matières combustibles finement divisés normalement rejetés. A cet effet, l'invention se rapporte à un combustible solide de grande qualité, élaboré à partir de déchets finement divisés de matierescombustibles,remarquable par une structure microcellulaire renfermant une multitude de bulles d'air qui améliorent considérablement la combustion. L'invention se caractérise par la composition suivante : matière combustible de base, - sciure ou déchets combustibles finement divisés ou en poudre,pour 85 à 95 %, agent(s) expansif(s) et agent(s) liant(s) pour 5 à 15 % tels que bicarbonate de soude, déchets de polypropylène, colle d'os, mélasse ou équivalents bon marché. Le produit selon l'invention présente toutes les qualités d'un excellent combustible solide. La combustion est complète, propre et réglable classiquement par modification du tirage. Son stockage et son transport ne nécessitent aucune précaution particulière, ni matériels spéciaux. Il n'est pas salissant et ne se désagrège pas facilement. Par ailleurs, son prix de revient s'annonce faible dans la mesure où il est élaboré à partir d'une matière première entièrement gratuite qui entre pour plus de 90 % dans sa composition. Et surtout, il permet, au niveau national, de diminuer nos achats en énergie à l'étranger. Selon le type de liant utilisé, le rendement de combustion, normalement bon, peut encore être augmenté. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée qui suit des principales caractéristiques tcchniques de composition et de mise en oeuvre dc l'invention, description effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un produit type constituant la réalisation de base de l'invention. La description est effectuée en référence à l'unique figure qui représente de façon schématique l'installation ou l'association des moyens destinée à mettre en oeuvre le procédé de fabrication du combustible solide selon l'invention. Comme précédemment indiqué, la matière combustible selon l'invention peut être élaborée à partir de déchets combustibles quelconques à l'état fractionnés et de préférence finement divisés. La description portera sur un combustible à base de sciure de bois. Il est bien entendu que tous les autres déchets du même type ou s'adaptant au procédé selon l'invention entrent pleinement dans son cadre. Le combustible solide selon la présente invention est remarquable par sa composition générale suivante Matière combustible de base sciure ou déchets combustibles finement divisés ou en poudre pour 85 - 95 % Adjuvants agent(s) expansif(s) agent(s) liant(s) pour 5 - 15 % L'agent expansif est choisi dans le groupe des agents expansifs bon marché. On pourra utiliser soit du bicarbonate de soude, soit de la parafine en poudre, soit du polyur éthane. Le fréon convient également mais son prix de revient plus important et la réglementation de son usage lui feront préférer les agents ci-dessus. Le choix des agents liants est également déterminé par des considérations de prix. Parmi les agents retenus, on citera la colle d'os et la mélasse utilisées en principe conjointement dans les proportions suivantes Le rapport en quantités relatives entre le ou les agents expansifs et les agents liants est de l'ordre de On peut également utiliser des déchets de matières plastiques tel que le polypropylène en tant qu'agent liant. Le procédé de fabrication du combustible solide selon l'invention consiste à mélanger la sciure, stockée dans un silo 1, et les adjuvants en poudre préalablement dosés et mélangés en 2, en provenancc d'un réservoir 3. Le mélange est réalisé dans une cuve 4 équipée d'un malaxeur 5. Tout au long du brassage, on ajoute de l'eau en 6 jusqu'à obtention d'une pâte homogène qui est dirigée par 7 vers un ensemble' d'extrusion. La pâte est acheminée par une boudineuse 8 dans un fourreau chauffant 9 à température réglable et progressive. Le fourreau débouche sur une tête d'extrusion 10 de calibre important refroidie par circulation d'eau en 11. La pâte traverse la tête d'extrusion qui la conforme en élément rectiligne de section quelconque. Le produit est acheminé sur un tapis roulant 12 pour être débité en elements, bûches ou rondins, à longueur désirée en fonction de l'usage. La progression du produit à travers le fourreau et la tête d'extrusion est assurée par la pression fournie par la boudineuse 8. L'expansion de la matière et la liquéfaction des agents liants ont lieu dans le fourreau. Ilse forme ainsi une multitude de bulles d'air qui se répartissent uniformément dans la masse devenant alors microporeuse. Ces bulles d'air, emprisonnées dans la masse, ameliorent grandement la combustion. Le refroidissement assure la solidification de tous les mélanges. L'invention a été décrite ci-dessus en détail. Il est bien entendu qu'elle ne saurait se limiter au seul mode d'exécution décrit mais au contraire toutes modifications de détail et du domaine des équivalents entrent pleinement dans son cadre. RVENDICATIONS 1. Combustible solide de forme géométrique quelconque à rendement de combustion élevé, élaboré à partir de déchets d'une matière combustible, caractérisé en ce qu'il possède une structure expansée microcellulaire qui renferme dans chaque cellule un mélange gazeux entretenant ou favorisant la combustion. 2. Combustible solide selon la revendication 1 caractérisé par la composition suivante - déchets combustibles en poudre ou finement divisés pour 85 à 95e - agent(s) expansif(s) et liant(s) pour 5 à 158. 3. Combustible solide selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les déchets sont des déchets de bois et plus particulièrement de la sciure de bois. 4. Combustible solide selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que l'agent expansif est du bicarbonate de soude. 5. Combustible solide selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que l'agent expansif est de la parafine. 6. Combustible solide selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que l'agent expansif est du polyuréthane. 7. Combustible solide selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que les agents liants sont de la colle d'os et de la mélasse. 8. Combustible solide selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'un agent liant supplémentaire est constitué par des déchets de matière plastique. 9. Combustible solide selon la revendication 8 caractérisé en ce que les déchets constituant le liant supplémentaire sont des déchets de polypropylène. 10. Procédé de fabrication du combustible selon l'invention caractérisé en ce que l'on mélange la sciure stockée dans un silo (1) et les adjuvants en poudre préalablement dosés et mélangés en(2) en provenance d'un réservoir (3), que l'on ajoute de l'eau tout au long du brassage jusqu'à obtention d'une pâte homogène que l'on dirige vers un ensemble d'extrusion, que la pâte est acheminée dans un fourneau chauffant (9) nar une boudineuse (8) pour être extrudée en un élément rectiligne de section quelconque débité ensuite en tronçons de longueur désirée.