Brevet FR2593092A1 — publié le 19870724

Procédé et dispositif autonome Pour le traitement de laine de verre usagée en vue de sa mise au rebut. La présente invention concerne le traitement de laine de verre usagée en vue de sa mise au rebut. Elle concerne plus particulièrement le traitement de laine de verre en provenance d'enceintes nucléaires. On sait que divers dispositifs des centrales nucléaires sont isolés thermiquement par de la laine de verre, qui, à l'issue d'une période plus ou moins longue, peut être éventuellement contaminée par des matières radioactives. Lorsque des interventions ont lieu sur ces dispositifs, en vue de leur maintenance ou de réparations éventuelles, la laine de verre contaminée doit titre récupérée sur le site, traitée et conditionnée dans des fats étanches. Du fait de son volume apparent, la laine de-verre pose toutefois de sérieux problèmes de manutention et de stockage. En effet, c'est par dizaines de mètres cubes que cette laine de verre est utilisée comme isolant thermique et un générateur de vapeur standard d'une centrale nucléaire comprendra par exemple 80 m3 de cet isolant thermique. On peut, bien entendu, réduire considérablement ce volume,par exemple d'un facteur de 10, en procédant à an broyage de la laine, mais les volumes & récupérer demeurent toujours importants, et la forme du matériau récupéré (fibres broyées de petites dimensions) se prote mal a' une manutention et à une récupération en conteneurs stériles. La présente invention vise à remédier à ceS inconvénients, en proposant un procédé qui permette de récupérer la laine de verre sous un faible volume en vue de sa mise au rebut. L'invention vise également à proposer un procédé par lequel la laine de verre puisse être récupérée à l'état de verre fondu, de manière à en faciliter la manipulation et le stockage. L'invention a enfin pour but de proposer, pour la mise en oeuvre de ce procédé, un dispositif autonome d'encombrement limité, qui puisse être transporté sur le site même où la laine de verre doit eAtre récupérée et qui se prote à un traitement d'une durée restreinte de cette laine de verre en vue de sa mise au rebut. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de traitement de laine de verre usagée, en vue de sa mise au rebut, caractérisé en ce que l'on broie ladite laine de verre et les corps étrangers qu'elle contient en "flocons'! d'une dimension de l'ordre de 1 cm, en ce que l'on fond ensuite lesdits flocons dans un four et en ce que l'on récupère dans des conteneurs appropriés le verre òndu en provenance de ce'four, L'invention a également pour objet un dispositif pour le traitement de laine de verre usagée en vue de sa mise au rebut, caractérisé en ce qu'il comprend, à l'intérieur d'une enceinte étanche, en dépression par rapport à l'atmosphère extérieure, au moins un broyeur, un moyen d'alimentation en laine de verre dudit broyeur à partir de l'extérieur de ladite enceinte, un four dont la sole est équipée d'un moyen d'évacuation à l'extérieur du verre fondu, et un moyen de transfert des particules de verre bcoy entre ledit broyeur et ledit four. Ledit four sera de préférence un four électrique comprenant une batterie de chauffage disposée suivant sa voûte et il comprendra un système de refroidissement par un fluide circulant dans un circuit fermé,dont une partie, disposée à l'extérieur de ladite enceinte, est refroidie par un aéro-réfrigérant. De préférence, le circuit de transfert des particules broyées depuis ledit broyeur jusqu'au four comprendra un cyclone pour la concentration desdites particules, ce cyclone étant en communication avec l'extérieur, par l'intermédiaire d'éléments filtrants, pour le rejet de l'air à 1'atmosphère, et avec le four,par l'intermédiaire d'une vis sans fin ou similaire, pour l'acheminement des particules broyées. Le rejet à l'atmosphère des fumées du four s'effectuera par un conduit équipé d'éléments filtrants. Par vitrification, le volume de la laine de verre peut titre en principe divisé par un facteur 40, mais, dans la pratique, compte tenu des bulles d'aarqui sont présentes dans le verre résultant, la réduction de volume obtenue par le procédé et le dispositif conformes à l'invention sera d'au moins un facteur 20, Ceci est éjà considérable, puisque, pour un volume d'isolant thermique de 80 m , on obtiendra entre 3 et 4 m de verre fondu, qui pourront facilement être récupérés et stockés dans des conteneurs appropriés (lingotière). On notera que le dispositif conforme à l'invention est autonome et monobloc, puisque tous les organes qu'il comporte, y compris le four, sont disposés à l'intérieur d'une même enceinte étanche, formant conteneur, dont les dimensions seront par exemple d'environ 6 ou 9 metres de long, sur 2,5mètres de large et 2 mètres de haut. Un tel dispositif pourra donc être facilement transporté par camion, en vue d'être acheminé sur le site même où la laine de verre est récupérée. On remarquera que le four de ce dispositif, dans sa forme de réalisation préférée, n'est pas un four d'un type usuel de fusion de verre, puisque le chauffage s' effec- tue à partir d'une batterie d'éléments chauffants électriques disposés sous la voûte du four. Un tel four sera donc d'une puissance suffisante pour traiter un volume de verre fondu 3 de l'ordre par exemple de 2 m . La laine de verre ne pourra être introduite que par petites quantités successives dans le broyeur et dans le four, pour pouvoir fondre la laine sans problème et éviter que ses caractéristiques isolantes n'empêchent sa fusion, le four n'en fonctionnant pas moins a' feu continu. L'emploi d'un four à brûleurs n'est toutefois pas exclu du cadre de la présente invention, mais leur inconvénient est de produire des fumées abondantes qu'il faut traiter par lavage à l'eau, avant rejet à l'atmosphère, et qui nécessitent l'emploi de filtres adéquats. Au contraire, dans le cas d'un four électrique, les fumées produites se réduisent à celles provenant de la combustion des impuretés présentes dans la laine broyée (colle, sacs de matière plastique contenant la laine, que l'on introduit avec elle dans le broyeur,etc...). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre, de l'une de ses mises en oeuvre, donnée à titre d'exemple non limitatif. Dans cette description, on se réfèrera aux dessins annexés, dans lesquels t La figure 1 est une coupe longitudinale du dispositif de traitement de la laine de verre reposant sur une structuresupportt La figure 2 illustre la manutention dece dispositif. Le dispositif représenté sur la figure 1 est un ensemble monobloc, comprenant une enceinte étanche 1, en dépression par rapport à l'extérieur, munie d'une goulotte 2 d'introduction de sacs 3 de laine de verre à traiter. Cette goulotte 2 débouche dans un broyeur 4, apte à broyer la laine de verre et les impuretés qu'elle peut contenir (armature métallique d'isolant thermique etc...) en flocons d'environ 1 cm. Un conduit 5 achemine les particules résultantes du broyeur 4 à un cyclone 6. Le cyclone 6 communique à sa partie supérieure avec l'atmosphère par une ouverture 7, munie d'un filtre à dépression et d'un filtre absolu. A sa partie inférieur, le cyclone 6 alimente en particules broyées une vis sans fin 8, qui sert d'organe d'alimentation d'un four électrique 9. Ce four comprend une sole 10, munie d'un orifice 11 d'évacuation à l'extérieur du verre fondu 12, et une voûte 13, munie d'une batterie d'éléments chauffants électriques 14. La voûte 13 est équipée d'une hotte 15, débouchant à 1'atmosphère extérieure par une ouverture 16, munie d'un filtre absolu et d'un filtre à dépression. Le four 9 est équipé d'un système de refroidissement 17 avec chemise et circulation d'eau en circuit fermé, le circuit d'eau étant refroidi extérieurement à l'enceinte 1 par un aéroréfrigérant 18. Dans un dispositif de ce type, ayant les dimensions mentionnées ci-dessus (6 x 2,5 x 2 m > , le four comportera, par exemple, des éléments chauffants d'une puissance de 3 250 thermiesjheure, permettant de traiter 40 m de laine de verre, soit environ 2 tonnes de verre fondu en 5 jours (deux jours de mise en température du four, 2 journées pour la fusion de la laine et une journée pour la coulée du verre fondu). Comme il a été déjà indiqué, le four est alimenté en laine broyée par quantités successives, à raison d'environ une tonne par jour. La température du verre fondu est de 1100 à 1300 OC et son épaisseur dans le four d'environ 50 cm. Dans le cas du dessin, le dispositif repose sur une ossature 19 de poutrelles métalliques, sur laquelle il peut être transféré à partir d'un camion 20 (figure 2) par un système de grues. Il pourrait aussi bien reposer sur un socle en béton ou similaire au-dessus d'une fosse ou en tout autre emplacement permettant d'évacuer le verre fondu directement du four 9, par gravité, en le déversant dans une lingotière 21 disposée à l'aplomb de l'orifice il. Du fait de son faible encombrement, de son autonomie et de son caractère monobloc, le dispositif conforme à l'invention peut être facilement transporté sur les sites où de la laine de verre usagée doit être récupérée et mise au rebut, de manière à y être utilisée uniquement pendant la durée d'arrêt des installations sur lesquelles la laine de verre est récupérée. On notera que les éventuelles contaminations des organes ou machines à l'intérieur de l'enceinte étanche ne nécessitent pas une décontamination du dispositif après chaque usage, puisque l'utilisation d'une enceinte étanche permet le transport sans risque de contamination de l'environnement. REVENDICATIONS 1.- Procédé de traitement de laine de verre usagée, en vue de sa mise au rebut, caractérisé en ce que l'on broie ladite laine de verre et les corps étrangers qu'elle contient en flocons d'une dimension de l'ordre de 1 cm, en ce que l'on fond ensuite lesdits flocons dans un four et en ce que l'on récupère dans des conteneurs appropriés le verre fondu en provenance de ce four. 2.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la laine de verre broyée est fondue dans un four comportant au-dessous de sa voûte des éléments chauffants électriques, et en ce que ledit four est alimenté en laine de verre broyée par fractions successives. 3.- Dispositif pour le traitement de laine de verre usagée en vue de sa mise au rebut, caractérisé en ce qu'il comprend, à 1'intérieur d'une enceinte étanche (1), en dépression par rapport à l'atmosphère extérieure, au moins un broyeur (4), un moyen d'alimentation (2) en laine de verre dudit broyeur à partir de l'extérieur de ladite enceinte (1), un four (9) dont la sole est équipée d'un moyen (11) d'évacuation à l'extérieur du verre fondu, et un moyen de transfert (5, 6, 8) des particules de verre broyé entre ledit broyeur et ledit four. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit four (9) comprend une batterie d'éléments chauffants électriques (14) disposés au-dessous de sa voûte (13). 5.- Dispositif suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (16) muni d'au moins un élément filtrant pour l'évacuation à l'extérieur de l'enceinte (1) des fumées du four. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un système (17) de refroidissement par un fluide circulant en circuit fermé, dont une partie disposée à l'extérieur de ladite enceinte (1) est logée à l'intérieur d'un aéroréfrigérant (18). 7.- Dispositif selon l'une des revendications 3 a' 6, caractérisé en ce que, sur le moyen de transfert des particules de verre broyé entre ledit broyeur (4) et ledit four (9), est prévu un cyclone (6) équipé d'un moyen (7), avec au moins un élément filtrant, pour le rejet de l'air à l'extérieur de ladite enceinte (1).