Brevet FR2683166A1 — publié le 19930507

L'invention se rapporte à un procédé de transformation de déchets notamment ménagers en matériaux essentiellement minéraux. Elle se rapporte à l'installation pour la mise en oeuvre du procédé. Pour l'élimination des déchets et leur transformation en produits utiles, on connait un procédé (W0-86.07589) selon lequel successivement - on réduit les déchets à l'état de particules, - on élimine les corps métalliques des dits déchets, - on introduit ces particules et un catalyseur dans la partie proximale d'un réacteur tubulaire d'axe sensiblement horizontal, - on déplace le mélange que constitue les déchets et le catalyseur dans le dit réacteur de la partie proximale vers la partie distale et ce à une vitesse convenable pour, compte tenu, de la longueur du dit réacteur, obtenir la réaction souhaitée, - dans la partie proximale du réacteur, on chauffe le mélange précité pour déclencher une réaction exothermique et provoquer une élévation de température au coeur du mélange sans dépasser la température de pyrolyse des matières plastiques soit environ 2500 celsius, - lors du déplacement du mélange vers la partie distale du réacteur, on poursuit la réaction de catalyse amorcée. Les produits ainsi traités et extraits du réacteur sont des granulats, par exemple, utilisables pour former des charges. Les déchets ménagers ont généralement une teneur minimale en cellulose d'au moins 30 % et une teneur en eau importante. De ce fait, lors de la réaction thermique dans le réacteur se produit un dégagement de vapeur d'eau qui augmente le bilan énergétique du traitement. Un résultat que l'invention vise à obtenir est notamment de remédier aux problèmes précités et à cet effet l'invention se rapporte à un procédé du type précité caractérisé en ce que - on scinde le réacteur en au moins deux zones successivement desservies par le moyen de déplacement du mélange et, - dans chacune des zones définies, d'une part, on réalise une dépression, notamment de manière à extraire la vapeur d'eau dégagée par la réaction et, d'autre part, on ajuste la valeur de la dépression dans chaque zone de manière telle qu'il y ait une progression croissante de la valeur de dépression depuis l'extrémité proximale du réacteur jusqu'à son extrémité distale. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement, vue en coupe, une installation de traitement de déchets. En se reportant au dessin, on voit une installation 1 pour la transformation de déchets 2, notamment ménagers, en matériaux 3 essentiellement minéraux. Classiquement, l'installation met en oeuvre un réacteur 4 sensiblement tubulaire d'axe longitudinal 4a approximativement horizontal dans lequel, à l'aide d'un moyen connu 5, on fait transiter les déchets 2 en vue d'un traitement thermo-chimique. Tel que cela apparaît, l'installation comprend également, d'une part, un poste 6 de broyage des déchets et de mélange du broyat avec au moins une substance 7, tel un catalyseur de réaction et, d'autre part, un poste 8 d'introduction du mélange obtenu à l'une 9 dite proximale des extrémités proximale 9 et distale 10 du réacteur. Tel que cela apparait le procédé de traitement met essentiellement en oeuvre : - une étape de broyage des déchets 2 en vue d'amener ces derniers à l'état particulaire, - de préférence, une étape d'élimination des corps métalliques, - une étape de mélange des déchets broyés 2 avec un catalyseur 7, - une étape de traitement à proprement parlé. Aprés son introduction dans le réacteur 4, le mélange constitué par les déchets et la substance est chauffé pour amorcer une réaction exothermique et provoquer au coeur du mélange une élévation suffisante de température sans dépasser la température de pyrolyse des matières plastiques soit environ 2500 celsius. Classiquement, l'élévation de température en vue de l'amorcage de la réaction est effectuée sensiblement dans le premier tiers de la longueur du réacteur 4. Le catalyseur 7 est généralement constitué de chaux vive, de carbonate de calcium et éventuellement de soude caustique. Les déchets 2 sont quant à eux généralement constitués d'au moins 30 % en poids de matière cellulosique. Selon l'invention - on distignue dans le réacteur 4 au moins deux zones P, M, D successivement desservies par le moyen 5 de déplacement du mélange et, - dans chacune des zones définies, d'une part, on réalise une dépression, notamment de manière à extraire la vapeur d'eau dégagée par la réaction et, d'autre part, on ajuste la valeur de la dépression dans chaque zone de manière telle qu'il y ait une progression croissante de la valeur de dépression depuis l'extrémité proximale du réacteur jusqu'a son extrémité distale. Selon l'invention, on distingue, dans le réacteur, trois zones dites P proximale, M médiane, D distale, chaque zone correspondant sensiblement à un tiers de la longueur du réacteur et, pour chacune des zones précitées, on choisit une valeur de dépression comprise respectivement dans la fourchette - vint à vingt cinq millimètres d'eau pour la zone proximale, - trente à trente cinq millimètres d'eau pour la zone médiane, et - cent à cent vingts millimètres d'eau pour la a zone distale. De préférence, on introduit le mélange dans le réacteur de manière à créer un effet de vortex dans la zone dite proximale et on extrait la vapeur d'eau sensiblement au centre du tourbillon créé. De préférence, c'est sensiblement dans des régions terminales de chacune des zones proximale, médiane et distale que l'on extrait la vapeur. Selon l'invention, on filtre la vapeur d'eau chargée de manière à récupérer les particules de matériaux minéralisés présentés en suspension dans la vapeur ainsi extraite. Pour la réalisation d'un tel procédé, les moyens mis en oeuvre comprennent - des moyens 11, 12, 13 de prélèvement de vapeur à des endroits déterminés du réacteur, - des moyens 14, 15 pour produire et contrôler les dépressions nécessaires aux moyens 11 à 13 de prélèvement, - des moyens 16 pour filtrer la vapeur d'eau chargée et prélevée. Par exemple, l'extracteur sera équipé d'un moteur avec une platine à variation de fréquence lui permettant d'ajuster son débit en fonction du degré d'humidité au coeur de l'enceinte. Des sondes et capteurs d'humidité assurent la détection et transmettent l'information au régulateur qui détermine le seuil optimum de fonctionnement. La vapeur prélevée est transportée par des tuyauteries calorifugées jusqu'à l'ensemble de traitement de vapeur avant que celle-ci soit condensée. Pour la régulation de la dépression, pourront être avantageusement utilisés des clapets et/ou registres réglables. Avec un tel procédé, on améliore notablement le rendement de la réaction. Les produits obtenus sont réutilisables tels quels ou peuvent être mélangés, par exemple, à un liant et moulés pour former des granulats de formes et densités déterminées. REVENDICATIONS 1. Procédé de transformation de déchets notamment ménagers en matériaux essentiellement minéraux, laquelle installation met en oeuvre un réacteur 4 sensiblement tubulaire d'axe longitudinal (4a) approximativement horizontal dans lequel, à l'aide de tout moyen connu (5), on fait transiter les déchets (2) en vue d'un traitement thermo-chimique, cette installation comprenant en outre d'une part, un poste (6) de broyage des déchets et de mélangue du broyat avec au moins une substance (7), tel un catalyseur de réaction et, d'autre part, un poste (8) d'introduction du mélange obtenu à l'une (9) dite proximale des extrémités proximale (9) et distale (10) du réacteur, ce procédé étant CARACTERISE en ce que - on distingue dans le réacteur au moins deux zones (P, M, D) successivement desservies par le moyen de déplacement du mélange et, - dans chacune des zones définies, d'une part, on réalise une dépression, notamment de manière à extraire la vapeur d'eau dégagée par la réaction et, d'autre part, on ajuste la valeur de la dépression dans chaque zone de manière telle qu'il y ait une progression croissante de la valeur de dépression depuis l'extrémité proximale du réacteur jusqu'à son extrémité distale. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on distingue, dans le réacteur, trois zones dites proximale (P), médiane (M), distale (D), chaque zone correspondant sensiblement à un tiers de la longueur du réacteur et, pour chacune des zones précitées, on choisit une valeur de dépression comprise respectivement dans la fourchette - vint à vingt cinq millimètres d'eau pour la zone proximale, - trente à trente cinq millimètres d'eau pour la zone médiane, et - cent à cent vingts millimètres d'eau pour la zone distale. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'on introduit le mélange dans le réacteur de manière à créer un effet de vortex dans la zone dite proximale et on extrait la vapeur d'eau sensiblement au centre du tourbillon cree. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que c'est sensiblement dans les régions terminales de chacune des zones proximale, médiane, distale précitées que l'on extrait la vapeur. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'on filtre la vapeur d'eau chargée de manière à récupérer les particules de matériaux minéralisés qui sont en suspension dans les vapeurs ainsi extraites. 6. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend : - des moyens (11, 12, 13) de prélèvement de vapeur à des endroits déterminés du réacteur, - des moyens (14, 15) pour produire et contrôler les dépressions nécessaires aux moyens (11, 12, 13) de prélèvement, - des moyens (16) pour filtrer la vapeur d'eau chargée et prélevée.