Brevet FR2512926A1 — publié le 19830318

La présente invention a pour objet les incinérateurs de déchets urbains du type continu. Parmi les incinérateurs de déchets urbains connus il en est de statiques . Leur construction est simple. Mais ils ne permettent pas la séparation des cendres et des déchets incombustibles, tels que les pièces métalliques et les déchets de verre, qui par leur accumulation arrivent à obstruer la grille du foyer, ce qui provoque la réduction du tirage, perturbant a combustion des autres déchets, qui est souvent de ce fait incomplète. Certains autres dispositifs, cherchant à éviter ces inconvénients, comportent des grilles de foyer oscillantes, ou des grilles à gradins . Mais leur prix de revient est onéreux. n en est de même des incinérateurs à four tournant, Dans ce cas meme l'inconvénient principal est le fait que chaque four incinérateur de ce-type est spécialement construit pour une capacité déterminée, sans qu'il soit possible d'utiliser des éléments standarts capables d'être utilisés pour des capacités différentes La construction est alors plus onéreuse encore que précédemment, compte tenu du fait qu'il est nécesZ saire de prévoir une série complète de fours de diamètres différents correspondant. aux différentes capacités demandées par la clientèle. La présente invention a donc pour but d'éviter ces inconvénients et en particulier de permettre la construction à partir d'élements standards peu nombreux de fours incinérateurs parfaitement adaptés aux différentes capacités demandées, tout en permettant la séparation continue des déchets incombustibles et des cendres fines qui peuvent ainsi être immédiatement introduites dans la fabrication de produits de fertilisation des sol. Pour cela le dispositif objet de l'invention est constitué d'éléments modulaires standarts de deux types distincts seulement qui, dans chacune de leur catégorie, peuvent etre assemblés en nombres différents selon la capacité de production désirée, sans qu'il ne soit rien changé à chacun des modules ainsi utilisés, la capacité d'incinération ne dépendant, pour un module déterminé, que de la longueur du four ainsi réalisé. Il est donc prévu un module en forme de trémie qui permet, par l'assemblage de plusieurs d'entre eux, de constituer un élément de stockage et de chargement précédant le four lui-même. Celui-ci est aussi construit au moyen de l'assemblage en nombre suffisant de modules d'un meme type qui constituent les éléments du tunnel dans lequel s'effectue l'incinération des déchets qui y sont automatiquement introduits, les cendres et les matières incombustibles se trouvant rejetées en deux points différents de façon automatique aussi. Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple seulement, montrent un mode de réalisation de l'objet de la présente invention. La figure 1 est une vue schématique partielle en coupe verticale de la fin de la zone de chargement et du début de la zone du foyer. La figure 2 est une vue schématique partielle en plan des mêmes portions de zones. La figure 3 est une vue schématique partielle en coupe verticale de la zone de refroidissement et de celle de sélection des déchets incombustibles. La figure 4 est une vue schématique partielle en plan des mêmes zones,' La figure 5 est une vue schématique en élévation avant de l'objet de l'invention, coté chargement. La figure 6 est une vue schématique en élévation arrière du même objet, coté sélection des déchets incombustibles La figure 7 est une vue schématique en élévation de profil de la totalité des modules assemblés pour la constitution d'un four de capacité déterminée. La figure 8 est une vue schématique en plan du même objet vu dans sa totalité. Tel qu'il est représenté le dispositif objet de la présente invention est essentiellement constitué par un tunnel (Fig. 7) qui est précédé par la zone 1 (fig. 7 et 8) de stockage et de chargement, dont les modules présentent une forme de trémie, dans laquelle sont introduits les déchets à incinérer qui sont automatiquement acheminés vers le foyer qui se trouve dans la zone de combustion 2 surmontée par la cheminée 3 à l'entrée du tunnel qui se continue de fçon identique au niveau de la zone de refroidissement 4 terminée par le module 5 d'extraction des déchets incombustibles tels que métaux,verres,machefer. Comme le montrent les figures 1 à 4, chacun des modules constituant le tunnel d'incinération est constitué par un parallélépipède métallique ouvert sur deux cotés opposés, garni intérieurement d'un matériaux réfractaire 22 et divisé en deux sections: la section infé rieure 23 dite "chambre à vent" et la section supérieure qui cons titue le four proprement dit. Le tunnel ainsi constitué, ainsi d'ailleurs que la trémie de chargement 1 , est parcouru intérieurement et longitudinalement sur la totalité de sa longueur par deux chaînes sans fin 6 et 7 (fig. 2 et:45 parallèles, qui sont liées entre elles par les palettes verticales 8 (fig. 2 et 4) régulièrement espacées, parallèles entre elles et perpendiculaires à la direction parcourue par les chahes, lesdites palettes occupant la totalité de la largeur de la sole du four sur laquelle les brins Supérieurs desdites chaînes circulent.Cette sole du four,qui est constituée par l'assemblage des différents modules, comporte à l'intérieur de chacun d'eux, au niveau de la zone de combustion 2, un élément constitué par la plaque perforée 17 suivi d'une grille de décantation des cendres fines constituée elle-meme par les barreaux parallèles 10 organisés longitudinalement. Dans la zone 1 de stockage et de chargement, ainsi que dans la zone de refroidissement 4, ladite sole est constituée par des éléments pléins 9, afin d'éviter la chute inutile de déchets non brulés dans la section inférieure du tunnel. Les chapes sans fin 6 et 7 sont entrainées par le motoréducteur extèrieur 11 (fig. 8) qui met en mouvement le rouleau cranté 12, leur brin supérieur affleurant la sole formée à chacune de ses extrémités par les éléments 9 et au niveau de la zone de combustion 2 par les éléments 17 et 10 alternativement organisés au niveau de chaque module, et leur brin inférieur circulant dans la goulotte 23 qui constitue la section inférieure de chaque module. Les chelbes 6 et 7 entrainées par le rouleau 12 font ainsi circuler les palettes 8 & la partie supérieure de la sole dans le sens allant de la zone 1 de chargement & la zone 5 d'extraction des imbrûlés, au niveau de laquelle (fig.3) les chaises traversent la cloison réfractaire coupe-feu 20 complétée au niveau du passage des èhaines par la trappe bat. tante 21, lesdites palettes circulant de ce fait dans la goulotte infé rieur 23 dans le sens allant de la zone 5 de triage vers la zone de chargement 1. Une fosse 14 destinée à recevoir les déchets incombustibles est située à la base du four au niveau de la zone de triage 5. une fosse 15 destinée à recevoir les cendres fines est située à la base du four au niveau du premier module de la zone 2 de combustion. Le dispositif est complété par les bruleurs 16 (fig. let 2) situés de part et d'autre de la première plaque de foyer 17, qui est surmontée par la souche de cheminée 3. Le ventilateur centrifuge haute pression 19, qui aspire son air dans la zone de stockage 1, le refoule dans la chambre à vent 23 des modules de la zone de combustion 2, afin d'activer la combustion au niveau de chaque plaque de foyer 17 que comporte chacun des modules de cette zone. Par ailleurs un ventilateur, non représenté, est intercalé entre la souche de cheminée 3 et les dispositifs non représentés et connus de lavage des fumées, de dépoussièrage et éventuellement de récupération des calories, ledit ventilateur aspirant les fumées et les refoulant à travers lesdits dispositifs vers la cheminée d'évacuation définitive de l'appareil. Un dispositif d'aspersion d'eau est aussi prévu au niveau de la zone 1 de chargement afin de parer à toute propagation intempestive des flammes dans cette zone, malgré la présence à 11 entrée de la zone de combustion de la cloison réfractaire 24. De même, pour faciliter l'entretien et éventuellement la réparation des organes mobiles qui traversent chaque module, chacun de ceux-ci est muni à sa base d'une porte latérale permettant d'accéder facilement à ces organes mobiles. Le dispositif étant ainsi constitué, on comprend que la construction d'un four incinérateur est aisée puisqu' elle consiste exclusivement en l'assemblage au moyen de boulons et de clavettes d'autant de modules identiques qu'il est nécessaire pour obtenir un tunnel de la longueur considérée comme suffisante pour assurer la capacité d'incinération désirée. Une telle construction est donc peu onéreuse puisqutetle fait appel à des éléments standards, quelle que s-oit la capacité recherché Et ex elle permet un entretien facile de ses organes par suite de l'interchangeabilité de chacun de ses modules en cas de besoin, chacun d'eux pouvant astre facilement démonté pour astre échangé, sans qu'il soit nécessaire de toucher à l'ensemble du four. Quant au fonctionnement, un tel dispositif le facilite aussi grandement puisque, les déchets urbains étant introduits dans la trémie formée par les modules de stockage 1 ,ils seront entrainés automatiquement par les palettes 8 mues par les channes 6 e-t 7 qui circulent à la base de ces modules et ils seront ainsi amenés vers l'entrée du tunnel dans la zone de combustion 1 sur la première plaque de foyer 17 où il seront'enflammés, soit par les bruleurs 16, si on se trouve au début de l'opération, soit spontanément lorsque le four aura atteint sa température normale de fonctionnement. La combustion totale et vive sera obtenue grâce à l'air insufflé dans la chambre à vent 23 par le ventilateur 19 au niveau de chaque plaque perforée de foyer 17. Les déchets ainsi enflammés continuront à cheminer, étant entrainés par les chaînes 6 et 7 , vers l'autre extrémité du four passant successivement sur une plaque de foyer 170û la combustion sera entretenue par l'air insufflé, et sur les grilles longitudinales 10 à travers lesquelles les cendres tomberont dans la goulotte inférieure 23 au fur et à mesure de leur production. C'est pour cette raison que la capacité d'incinération de ce dispositif est fonction de la longueur de la zone de combustion 2, de manière que la totalité des déchets combustibles se trouvent consumée à l'emtrémité de cette zone. Au delà de celle-ci, les cendres fines etant ainsi éliminées par leur chute dans la goulotte 23 les métaux et machefers continuent à être entrainés dans la zone 4 dite de refroidissement qui ne comporte aucun foyer Et, après avoir traversé la cloison pare-fea 20, ces déchets incombustibles seront précipités par les palettes 8, au niveau du rouleau d'entraînement 12 dans la fosse de récupération 14 d'où ils seront extrait automatiquement par tout moyen connu, Pendant ce même temps les cendres obtenues seront tombées à travers les grilles 10 dans la goulotte 23 et seront entrainées en sens inverse depuis 1' extrémité aval de la zone de combustion 2 vers son extrémité amont à l'entrée de laquelle, audelà de la cloison pare feu 24, elles sont précipitées dans la fosse 15 prévue à cet effet, d'où elle seront aussi évacuées automatiquement par tout moyen connu, Il y a lieu par ailleurs de remarquer que le ventilateur 19 qui alimente en air sous pression la chambre à vent destinée à alimenter chaque plaque de foyer 17, aspire l'air dans la zone de chargement 1, ce qui a pour effet avantageux d'éviter au maximum la diffusion dans l'atmosphère des odeurs putrides qui pourraient provenir des déchets urbains introduits dans cette zone avant combustion. On voit donc que l'incinération des déchets urbains s'efectue ainsi automatiquement et de façon économique, les brûleurs 16 pouvant in'être utilisés que pour le démarrage du four, à l'intérieur du quel la combustion est spontanément entretenue par le fait particulier que la cheminée d'évacuation des fumées est située au dessus de la zone de première inflammation au delà de laquelle les déchets combustibles sont entrainés, leur incinération étant entretenue par leur passage alternatif sur les plaque de foyer 17 et les grilles de décantation de cendres 10.con constate de ce fait que la flammeppar suite de la présence de la cheminée 3 en amont dans le sens de déplacement des matières à incinérer, chemine en sens inverse du déplacement de celles-ci, ce qui assure leur totale combustion avant que les déchets incombustibles parviennent dans la zone de refroidi- sement 4, se trouvant ainsi automatiquement et parfaitemeny séparés des cendres fines qui sont alors directement utilisable par l'agriculturne. Enfin, pour assurer une meilleure isolation extèrieure encore, chaque module comporte non seulement une garniture réfractaire 22 à l'intérieur de l'enveloppe principale 13 , mais il comporte aussi une deuxième enveloppe métallique extérieure 18,ménageant ainsi une zone isolante d'air entre les deux. Un tel dispositif réduit ainsi la main-d'oeuvre nécessaire pour sa conduite , l'introduction des matières dans le four étant effectuée automatiquement de même que la séparation des déchets incombustiles(métaux, verres,machefers,etc.)des cendres fines . L'entretien lui-même est facilité par la facilité d'atteindre les éléments mobiles sans aucun démontage ainsi que par la possibilité de changer entièrement un module sans démonter l'ensemble de l'appareil. I1 est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à l'exemple ou aux exemples qui en ont été donnés, toute variante considérée comme équivalence ne pouvant en modifier la portée L'invention peut être utlisée por la combustion des déchets urbains en donnant la possibilité de récupérer automatiquement les cendres fines directement utilisables pour l'agriculture, ce qui asusure un amortissement plus rapide de 1 'appareil ,indépendamment de l'économie de main-d'àeuvre qu'il permet de réaliser. REVENDICATIONS 1 )-Dispositif permettant l'incinération automatique des déchets urbains ou autres matières solides chargées de produits incom bu stible s dont ledit dispositif assure automatiquement las éparation d'avec les cendres obtenues, Caractérisé par le fait que le corps du four luimême est construit au moyen d'un même élément métallique modulaire qui est juxtaposé::, identique à lui-même, le nombre de fois nécessaire pour former un four-tunnel qui corresponde à la capacité d'incinération demandée, le même processus de construction modulaire à partir d'un module élémentaire de forme appropriée s'appliquant non seulement au four lui-même mais aussi aux accessoires nécessaires en amont, tels que ceux permettant le chargement automatique des ma fièvres à incinérer, et en aval, tells que ceux permettant le refroidissement et le triage des déchets incombustibles subsistant après l'incinération 20)-Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé par le fait que le module métallique destiné à la construction de la zone de combustion 2 du four-tunnel a la forme d'un parallélépipède i double paroi 13 et 1S, ouvert en totalité sur deux cotés opposés ,muni intérieurement d'un revêtement réfractaire 22, et présen tant une partie inférieureure 23 qui constitue la chambre à vent destinée à activer la combustion par insufflation d'air sous pression et d'autre part une partie supérieure qui constitue le four lui-mEme, ces deux parties étant limités entre elles par la sole du four ,la même disposition étant adoptée pour le module destiné à la construction de la zone de refroidissement 4 qui se juxtapose au précédent. 30)-Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé par le fait que le module métallique destiné à la construction de la zone de chargement 1 a la forme d'une trémie prismatique à fond plat ouverte sur ses deux faces en forme de trapèze afin de pouvoir se juxtaposer à un ou plusieurs modules iden tique s , la largeur dudit module étant égale à celle du module permettant la construction du four afin de permettre sa juxtaposition avec celui~ ci . 40)-Dispositif selon l'ensemble des revandications 2 et 3, Caractérisé par le fait que le four-tunnel ainsi formé par l'assemblage facilement démontable de modules de même type pour construire en amont la zone de chargement 1 suivie de la zone com bustion elle-même 2, puis de la zone de refroidissement 4 et de triage 5,est parcouru de bout en bout par deux chaînes sans fin 6 et 7 animées d'un mouvement de déplacement continu longitudinal au moyen d'un moto-réducteur placé dans la zone froide, les dites chaînes 6 et 7 entrainant dans leur mouvement les palettes 8 liées à elles verticalement, régulièrement espacées entre elles et destinées à déplacer de façon continue les déchets en vue de leur acheminement depuis la zone de chargement 1 vers la zone de combustion 2 ,puis vers la zone due refroi dissement 4 et enfin de triage sítuée à l'autre extrémité du tunnel. 50)- Dispositif selon la revendication 4, Caractérisé par le fait que le brin supérieur des dites chaînes sans fin 6 et 7 qui entrainent les palettes 8 circule de façon continue à l'intérieur du four-tunnel à la surface de la sole constituée alternativement à l'intérieur de chaque module par une section plaie en fonte, perforée *17, qui constitue le foyer proprement dit, et par une section de grille 10 à barreaux de fonte longitudinaux qui permet l'élimination des cendres ; le brin inférieur desdites chaînes sans fin 6 et 7 circulant dans le même temps sous la dite sole ainsi formée, à l'intérieur de la goulotte inférieure 23 dite "chambre à vent", les palettes 8 qui ciculent ainsi dans ladite goulotte, entrainées par les chapes sans fin repoussant les cendres qui sont tombée à travers les grilles 10 vers la zone d'entrée du four où elles sont projetées dans la fosse 15 de récupération d'où elles sont évacuées par tout moyen connu. 60)-1?Ispositif selon la revendication 5, Caractérisé par le fait que dans leur mouvement continu les chapes sans fin 6 et 7 entrainent les déchets incombustibles ainsi débarrassés des cendres audelà de la zone de refroidissement 4 à l'extrémito de la quelle, après avoir traversé la cloison réfractaire coupe-feu 20 munie de la porte battante 21 , ils sont précipités par ces mêmes palettes 8 dans la fosse de récupération 14, d'où ils sont évacués par tout moyen cornu 70)-Dispositif slon l'ensemble des revendications précédentes, Caractérisé par le fait que la sole sur laquelle circule les brins supérieurs des chaînes 6 et 7 est formée d'une sole pleine à l'entrée du four dans la zone de chargement jusqu'au dessus de la fosse de récupération des cendres fines 15, et à l'autre extrémité dans la zone de refroidissement 4 jusqu'au niveau de la fosse 14 de récu pération des déchets incombustibles de toute nature et machefers 80)-Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes Caractérisé par le fait que la cheminée 3 est située au niveau du premier module de combustion qui suit immédiatement la zone de chargementil 9 )- Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes Caractérisé par le fait qu'un ventilateur extérieur 19 insuffle de l'air sous pression au niveau de chaque plaque de foyer perforée 17 située dans chaque module de la zone de combustion 2 ,ledit ventilateur aspirant l'air dans la zone de chargement 1 pour éviter les émanations d'odeurs putrides qui pourraient s'en échapper 100)-Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes Caractérisé par le fait que chaque module comporte au moins une porte latérale inférieure permettant la visite et l'entretien des éléments mobiles du système. il Ila)-Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes Caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen d'aspersion de la zone chargement 1 pour arrèter éventuellemnt l'inflammation intem estive des déchets dans cette zone, ce qui pourrait survenir malgré la cloison réfractaire pare-feu 24 prévue à cet effet à l'entrée de la zone de combustion 2.