Brevet FR2694218A1 — publié le 19940204

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR TRAITER DES BOUES A STOCKER La présente invention concerne un procédé de traitement de boues à stocker, notamment de boues faiblement radioactives, ainsi qu' un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. De nombreux processus industriels produisent des résidus sous forme de boues polluantes, lesquelles doivent tôt ou tard faire ltobjet d'un traitement apte à en éliminer les composants polluants. Le stockage de ces boues en attente d' un traitement coûte cher par le fait qu' il exige des bacs étanches de grand volume. C' est particulièrement le cas dans l'industrie nucléaire, qui produit d'importantes quantités de boues résiduelles faiblement radioactives, dont il faut prévenir toute dispersion dans 1' environnement . La présente invention a pour objet un procédé constituant une première étape de traitement des boues de ce genre et permettant de les mettre sous une forme où elles peuvent ensuite être stockées plus aisément et à un moindre coût. A cet effet, un procédé selon l'invention est caractérisé en ce que les boues sont soumises à un broyage et à une dessiccation par chauffage pour former des résidus secs granulaires, en ce que le broyage et la dessiccation sont effectués ensemble et en continu dans une chambre tubulaire chauffée dans laquelle les boues sont broyées et comprimées au moyen d'une vis rotative, et en ce que des effluents gazeux se dégageant des boues dans ladite chambre tubulaire sont recueillis et traités séparément des résidus secs. De cette manière, il est possible de traiter les boues dès qu'elles sont recueillies et d'en extraire les fractions liquides et/ou gazeuses de façon à ne conserver que des résidus secs granulaires, qui présentent un volume sensiblement réduit et qui peuvent être stockés beaucoup plus facilement, par exemple en tas ou dans des conteneurs usuels. Dans une forme particulièrement avantageuse du procédé, la chambre tubulaire est chauffée par induction. Le chauffage peut être effectué à des températures croissantes le long de la chambre tubulaire. De préférence, les effluents gazeux sont soumis à une condensation par refroidissement pour être séparés en un condensat, qui est traité sous sa forme liquide, et une fraction gazeuse qui est traitée notamment par filtration. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, un dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une chambre tubulaire de broyage, un rotor à vis entraîné par un moteur et s'étendant axialement dans la chambre de broyage, des moyens de chargement pour introduire les boues à traiter à une entrée de la chambre tubulaire, des moyens de chauffage associés à la chambre tubulaire, des moyens de récolte de gaz raccordés à la chambre tubulaire, et des moyens d'évacuation des résidus secs à une sortie de la chambre tubulaire, et en ce que les moyens de chauffage comportent au moins un dispositif de chauffage à induction entourant la chambre tubulaire sur une partie de sa longueur . Dans une forme particulièrement avantageuse du dispositif, les moyens de récolte de gaz comportent au moins un condenseur traversé par un circuit d' aspiration de gaz reliant la chambre tubulaire à un organe d'aspiration. De préférence, des moyens de filtration des gaz sont disposés entre le condenseur et l'organe d'aspiration. De cette façon, l'eau extraite des boues par vaporisation peut être recondensée et évacuée ou traitée sous forme liquide, tandis que les faibles quantités de résidus gazeux sont immédiatement épurées par filtration ou par d'autres méthodes appropriées, pour être évacuées dans l'atmosphère. Dans une forme avantageuse du dispositif, les moyens de chauffage comportent au moins deux dispositifs de chauffage à induction disposés autour de deux zones consécutives de la chambre tubulaire et susceptibles de chauffer ces zones à des températures différentes. Pour mieux faire comprendre la présente invention et ses avantages on décrira ci-dessous un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels, - la figure 1 est une vue schématique en élévation des principaux éléments d'un dispositif selon l'invention, et - la figure 2 est une vue schématique en plan du dispositif de la figure 1. Le dispositif représenté dans les dessins comporte un broyeur à vis 1, formé par une chambre tubulaire horizontale 2 dans laquelle tourne une vis axiale 3 ayant un arbre 4 entraîné par un moteur 5. A son extrémité de gauche suivant les figures 1 et 2, le broyeur 1 est pourvu d' un organe d'entrée 6 pour les boues à traiter, qui lui parviennent par gravité par un canal 7 venant d' une trémie 8 alimentée, dans le cas présent, par des conteneurs (non représentés) portés par un basculeur 9 dont la position levée 9' est dessinée en traits interrompus. L1 autre extrémité du broyeur 1 est pourvu d'un conduit vertical de sortie 10 par où les résidus solides des boues traitées sont évacués sous une forme granulaire et peuvent tomber dans un bac de récolte non représenté. Deux zones consécutives du broyeur 1 sont chauffées par induction, au moyen d'inducteurs respectifs 12 et 13 raccordés par un bloc de commande 14 comprenant notamment une armoire d' alimentation électrique 15 et une armoire de commande automatique 16. Les inducteurs 12 et 13 ont pour effet de chauffer par induction les éléments métalliques de la chambre tubulaire 2 et de la vis 3, ce qui chauffe par contact les boues contenues dans le broyeur. Le premier inducteur 12 peut chauffer les matières broyées jusqu'à un premier niveau de température, tandis que le second inducteur 13 les porte à un second niveau plus élevé de température. Le broyeur lui-même est commandé par un bloc de commande 17 contenant, outre le moteur 5, les éléments auxiliaires connus avec ce type de machine, notamment un bac onduleur, un groupe hydraulique, un thermostat, un pressostat etc.Les blocs de commande 14 et 17 sont assujettis à un pupitre de commande 18 permettant à un opérateur de commander et surveiller le fonctionnement de la machine. A la sortie de chaque zone de chauffage, correspondant aux inducteurs respectifs 12 et 13, les gaz dégagés par le chauffage des boues, en particulier la vapeur d'eau, sont retirés par la chambre tubulaire 2 par des conduits d'extraction 22, 23 qui les font descendre à travers deux condenseurs respectifs 24, 25 à la sortie desquels on peut recueillir l'eau condensée aux points 26 et 27. Ces sorties des condenseurs, sont raccordées en outre par des tuyaux verticaux 28, 29 à des clapets d'aspiration 30, 31 raccordés à des entrées 32, 33 d' une armoire de filtration 34. Celle-ci contient un groupe d' aspiration 35 qui fait passer les gaz à travers des filtres appropriés, par exemple un premier étage filtrant 36 assurant une filtration à 80 % et un second étage 37 assurant une filtration à 100 %, avant que les gaz soient rejetés par une tubulure d'évacuation 38. Dans la zone aval de la chambre 2, les boues desséchées sont refroidies par un refroidisseur 40 entourant la chambre et parviennent à la sortie 10 sous la forme de grains ou grumeaux. Grâce à cette installation, les boues à traiter peuvent être chargées en continu dans le broyeur 1 à partir de la trémie 8 et être desséchées en continu pour donner des résidus secs sous une forme granulaire qui peut facilement être stockée en vrac, sans construction coûteuse, et sans danger pour 1' environnement, même si elle contient des éléments faiblement radioactifs. Le cas échéant ces résidus secs, dont le volume et la masse sont sensiblement moindres que ceux des boues avant traitement, peuvent être transportés plus facilement jusqu'à un lieu de stockage approprié. L'eau recueillie à la sortie des condenseurs 24 et 25 pourra être traitée par un procédé usuel dans une station d'épuration, donc d'une manière continue et sans nécessiter un stockage intermédiaire. La description qui précède montre que le procédé selon l'invention permet d'alléger notablement les problèmes liés au stockage des résidus polluants contenus dans des boues, tels que des résidus faiblement radioactifs, grâce à leur transformation sous une forme solide. Cependant, la présente invention n' est pas limitée à la forme de réalisation et d'application décrite à titre d'exemple, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. Revendications 1. Procédé de traitement de boues à stocker, notamment de boues faiblement radioactives, caractérisé en ce que les boues sont soumises à un broyage et à une dessiccation par chauffage pour former des résidus secs granulaires, en ce que le broyage et la dessiccation sont effectués ensemble et en continu dans une chambre tubulaire chauffée (2) dans laquelle les boues sont broyées et comprimées au moyen d'une vis rotative (3), et en ce que des effluents gazeux se dégageant des boues dans ladite chambre tubulaire sont recueillis et traités séparément des résidus secs. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre tubulaire (2) est chauffée par induction. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le chauffage est effectué à des températures croissantes le long de la chambre tubulaire (2). 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les effluents gazeux sont soumis à une condensation par refroidissement pour être séparés en un condensat, qui est traité sous sa forme liquide, et une fraction gazeuse qui est traitée notamment par filtration. 5. Dispositif pour traiter des boues à stocker, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre tubulaire de broyage (2), un rotor à vis (3) entraîné par un moteur (5) et s'étendant axialement dans la chambre de broyage, des moyens de chargement (6 - 9) pour introduire les boues à traiter à une entrée de la chambre tubulaire, des moyens de chauffage (12, 13) associés à la chambre tubulaire, des moyens de récolte de gaz (22 - 35) raccordés à la chambre tubulaire, et des moyens d' évacuation des résidus secs à une sortie (10) de la chambre tubulaire, et en ce que les moyens de chauffage comportent au moins un dispositif de chauffage à induction (12, 13) entourant la chambre tubulaire (2) sur une partie de sa longueur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de récolte de gaz comportent au moins un condenseur (24, 25) traversé par un circuit d'aspiration de gaz reliant la chambre tubulaire (2) à un organe d'aspiration (35). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que des moyens de filtration des gaz (36, 37) sont disposés entre le condenseur et l'organe d'aspiration. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comportent au moins deux dispositifs de chauffage à induction (12, 13) disposés autour de deux zones consécutives de la chambre tubulaire (2) et susceptibles de chauffer ces zones à des températures différentes.