Brevet FR2704758A1 — publié le 19941110

L'invention se rapporte à un procédé de traitement thermique de matières au moyen de vapeur notamment en vue de leur stérilisation. L'invention se rapporte également au moyens pour la mise en oeuvre du procédé de traitement thermique précité ainsi qu'à l'installation comprenant ces moyens. L'invention intéresse, plus particulièrement mais non exclusivement, le traitement de déchets en vue de leur stérilisation. Le traitement thermique de déchets au moyen de vapeur d'eau, notamment en vue de leur stérilisation, comprend généralement deux étapes dont une étape de broyage des déchets et une étape d'exposition des déchets broyés à la vapeur. Les procédés connus mettent en oeuvre des moyens qui sont mécaniquement complexes et qui ne permettent pas de préserver totalement les personnes, notamment les opérateurs, des éventuels effets résultant d'un contact au moins indirect avec les matières à traiter. Egalement, ces procédés connus nécessitent à chaque arrêt un cycle de dépolution des ensembles mécaniques de traitement. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un procédé de traitement thermique qui permet de garantir une efficacité optimale du traitement et une sécurité accrue pour les personnes qui utilisent les moyens pour la mise en oeuvre dudit procédé. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité qui est notamment caractérisé en ce que - on introduit les matières dans une première enceinte que l'on ferme de manière étanche, - on raccorde de manière étanche la première enceinte à une seconde enceinte et, pendant qu'on transfère les matières 2 de la première enceinte dans la seconde enceinte, on réalise le broyage de ces matières, - on purge les dites première et seconde enceintes de l'air qu'elles contiennent, - on injecte au moins de la vapeur d'eau à une température prédéterminée dans les dites première et seconde enceintes et ce notamment jusqu'à ce que la pression interne atteigne un seuil de pression prédéterminé, - on maintient la température dans les enceintes selon une consigne prédéterminée pendant un temps également prédéterminé, et ce, en effectuant au moins une injection complémentaire de vapeur d'eau dans chacune des dites enceintes, - lorsque le temps de maintien en température est écoulé, on dépressurise les enceintes puis on évacue, notamment vers des postes prévus à cet effet, les matières broyées qui ont été traitées, ainsi que les condensats qui ont été produits lors du traitement. L'invention a également pour objet les moyens pour la mise en oeuvre du procédé ainsi que l'installation comprenant les dits moyens. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement, vue en coupe selon un plan longitudinal approximativement vertical, une installation qui met en oeuvre le procédé selon l'invention. En se reportant au dessin, on voit une installation 1 pour le traitement thermique de matières 2 au moins au moyen de vapeur d'eau 3. Classiquement, le procédé de traitement thermique met en oeuvre au moins deux étapes dont une étape de broyage des matières 2 et une étape d'exposition des matières broyées 2 à la vapeur d'eau 3, et ce, pendant un temps prédéterminé. De manière remarquable, selon le procédé de l'invention - on introduit les matières 2 dans une première enceinte 5 que l'on ferme de manière étanche, - on raccorde de manière étanche la première enceinte 5 à une seconde enceinte 6 et, pendant qu'on transfère les matières 2 de la première enceinte 5 dans la seconde enceinte 6, on réalise le broyage de ces matières 2, - on purge les dites première et seconde enceintes 5, 6 de l'air A qu'elles contiennent, - on injecte au moins de la vapeur d'eau 3 à une température prédéterminée dans les dites première et seconde enceintes 5, 6 et ce notamment jusqu'à ce que la pression interne atteigne un seuil de pression prédéterminé, - on maintient la température dans les enceintes 5, 6 selon une consigne prédéterminée pendant un temps également prédéterminé, et ce, en effectuant au moins une injection complémentaire de vapeur d'eau dans chacune des dites enceintes 5, 6, - lorsque le temps de maintien en température est écoulé, on équilibre la pression régnant dans les enceintes 5, 6 avec la pression extérieure puis on évacue, notamment vers des postes P1, P2 prévus à cet effet, les matières broyées 2 qui ont été traitées, ainsi que les condensats C qui ont été produits lors du traitement. Lors du traitement, on met en oeuvre de la vapeur d'eau saturée. Avantageusement, lors du traitement, on met également en oeuvre un agent chimique pour le traitement des odeurs. L'homme de l'art est à même de déterminer la consigne de température de vapeur d'eau à respecter pour le traitement ainsi que le temps de maintien, notamment par essais. Dans une forme préférée de mise en oeuvre du procédé, la valeur de consigne est fixe. Dans une autre forme de mise en oeuvre du procédé, la valeur de consigne est variable et notamment évolue en fonction du temps. De manière avantageuse, c'est par injection de vapeur dans lesdites première et seconde enceintes 5, 6 qu'on les purge de l'air A qu'elles contiennent. Dans une autre version de mise en oeuvre, c'est par pompage qu'on purge les enceintes (5, 6) de l'air (A) qu'elles contiennent. De manière préférentielle, d'une part, on évacue l'air A contenu dans les enceintes 5, 6 à travers un moyen 4 de filtrage qu'on stérilise séparement des matériaux pendant le traitement des dits matériaux. De préférence, on stérilise le filtre 4 au moyen de vapeur d'eau dont on évacue les condensats dans les enceintes 5, 6. De manière notable, préalablement à l'évacuation des matières 2 broyées et traitées, on refroidit ces matières 2 ainsi que les enceintes 5, 6. L'installation pour la mise en oeuvre de l'invention comprend - au moins deux enceintes 5, 6 dont l'une 5 est dite première et l'autre 6 est dit seconde et qui sont chacune pourvues d'au moins une porte 7, 8 étanche et, - au moins un moyen 9 de broyage des matières 2 par des organes actifs 9A, - au moins un moyen 10 de production de vapeur d'eau 3 à des température et pression déterminées. Les moyens remarquables pour la mise en oeuvre de l'invention consistent essentiellement en - au moins un moyen 11 d'interposition et de liaison étanche du moyen 9 de broyage entre les dites première et seconde enceintes 5, 6, - un moyen 12 de purge des dites première et seconde enceinte 5, 6 de l'air qu'elles contiennent, - un moyen 13 d'injection de vapeur d'eau 3 à une température prédéterminée dans les dites première et seconde enceintes 5, 6, et ce, notamment jusqu'à ce que la pression interne atteigne un seuil de pression prédéterminé, - un moyen 14 de maintien de la température dans les enceintes 5, 6 selon une consigne prédéterminée pendant un temps également prédéterminé, et ce, par injection complémentaire de vapeur d'eau dans chacune des dites enceintes 5, 6, - un moyen 15 d'équilibrage de la pression régnant dans les enceintes 5, 6 avec la pression extérieure lorsque le temps de maintien en température est écoulé, - un moyen 16 d'évacuation, notamment vers des postes P1, P2 prévus à cet effet, des matières 2 broyées qui ont été traitées ainsi que des condensats C qui ont été produits lors du traitement, - un moyen 17 de refroidissement des matières traitées 4 ainsi que des enceintes et des matériels qu'elles comprennent. Dans une forme préférée de réalisation - l'enceinte première 5 et l'enceinte seconde 6 sont solidaires et communiquent de manière étanche entre elles par un conduit 9B qui abrite les organes actifs 9A du moyen 9 de broyage, - l'enceinte première 5 est superposée à l'enceinte seconde 6, - l'enceinte première 5 comprend un moyen 18 de déplacement forcé des matières 2 vers le moyen 9 de broyage, - l'enceinte seconde 6 comprend au moins un réceptacle 19 de stockage des matières 2 issues du broyage, en vue de leur traitement thermique et, outre qu'il comprend au moins un orifice 20 de chargement et un fond perforé, chaque réceptacle 19, d'une part, consiste en une cuve comprenant au moins localement une double paroi 21 perforée dans une partie destinée à venir au contact avec les matériaux ainsi qu'un organe 22 de raccordement du volume délimité par cette double paroi 21 à une source 10 de vapeur et, d'autre part, au moins un couvercle 23 destiné à coiffer l'orifice 20 de chargement que comprend ledit réceptacle 19, - le couvercle 23 est associé à un moyen 24 de déplacement entre au moins deux positions dont l'une dans laquelle il coiffe l'orifice 20 du réceptacle 19 et l'autre dans laquelle il libére totalement ledit orifice 20, - le réceptacle 19 est associé à un moyen 25, 26 de déplacement entre au moins deux positions, dont une position dans laquelle il se présente en situation de réception des matières 2 issues du moyen 9 de broyage et une autre dans laquelle il se présente en situation d'évacuation des matières qu'il contient, telles les matières 2 qui ont été traitées, - l'enceinte seconde 6 comprend un fond 27 qui est conformé pour recueillir les condensats et les orienter vers un orifice d'évacuation 28 équipé d'une vanne 29. Dans une forme préférée de réalisation - d'une part, le réceptacle 19 est supporté par un moyen 25 de basculement autour d'un axe 25A approximativement horizontal, et ce, entre au moins deux positions dont une position de réception et de contention des matières 2 broyées et une position renversée permettant l'éjection gravitaire des matières qu'il contient et, - d'autre part, ce moyen 25 de basculement est quant à lui supporté par la porte 8 étanche que comporte l'enceinte seconde 6, cette porte étant elle-même supportée par un moyen 26 de déplacement en translation entre au moins deux positions dont une position dans laquelle elle ferme étanchement l'enceinte seconde 6 en maintenant le réceptacle en situation de réception des matières broyées 2 et une position dans laquelle le réceptacle 19 est extrait de l'enceinte seconde 6 et placé en situation d'éjection des matières 2 broyées qu'il contient. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement thermique de matières (2), notamment en vue de leur stérilisation, lequel procédé de traitement thermique met en oeuvre au moins deux étapes dont une étape de broyage des matières (2) et une étape d'exposition des matières broyées (2) à la vapeur d'eau (3), et ce, pendant un temps prédéterminé, ce procédé étant CARACTERISE en ce que - on introduit les matières (2) dans une première enceinte (5) que l'on ferme de manière étanche, - on raccorde de manière étanche la première enceinte (5) à une seconde enceinte (6) et, pendant qu'on transfère les matières (2) de la première enceinte (5) dans la seconde enceinte (6), on réalise le broyage de ces matières (2), - on purge les dites première et seconde enceintes (5, 6) de l'air (A) qu'elles contiennent, - on injecte au moins de la vapeur d'eau (3) à une température prédéterminée dans les dites première et seconde enceintes (5, 6) et ce notamment jusqu'à ce que la pression interne atteigne un seuil de pression prédéterminé, - on maintient la température dans les enceintes (5, 6) selon une consigne prédéterminée pendant un temps également prédéterminé, et ce, en effectuant au moins une injection complémentaire de vapeur d'eau dans chacune des dites enceintes (5, 6), et - lorsque le temps de maintien en température est écoulé, on équilibre la pression régnant dans les enceintes (5, 6) avec la pression extérieure puis on évacue, notamment vers des postes (P1, P2) prévus à cet effet, les matières broyées (2) qui ont été traitées, ainsi que les condensats (C) qui ont été produits lors du traitement. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que c'est par injection de vapeur dans lesdites première et seconde enceintes (5, 6) qu'on les purge de l'air (A) qu'elles contiennent. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que c'est par pompage qu'on purge les enceintes (5, 6) de l'air (A) qu'elles contiennent. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, préalablement à l'évacuation des matières (2) broyées et traitées, on refroidit ces matières (2) ainsi que les enceintes (5, 6). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que, lors du traitement, on met en oeuvre de la vapeur d'eau saturée. 6. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans une installation comprenant notamment - au moins deux enceintes (5, 6) dont l'une (5) est dite première et l'autre (6) est dit seconde et qui sont chacune pourvues d'au moins une porte (7, 8) étanche et, - au moins un moyen (9) de broyage des matières (2) par des organes actifs (9A), - au moins un moyen (10) de production de vapeur d'eau à des température et pression déterminées, caractérisés en ce qu'ils consistent - au moins un moyen (11) d'interposition et de liaison étanche du moyen (9) de broyage entre les dites première et seconde enceintes (5, 6), - un moyen (12) de purge des dites première et seconde enceinte (5, 6) de l'air qu'elles contiennent, - un moyen (13) d'injection de vapeur d'eau (3) à une température prédéterminée dans les dites première et seconde enceintes (5, 6), et ce, notamment jusqu'à ce que la pression interne atteigne un seuil de pression prédéterminé, - un moyen (14) de maintien de la température dans les enceintes (5, 6) selon une consigne prédéterminée pendant un temps également prédéterminé, et ce, par injection complémentaire de vapeur d'eau dans chacune des dites enceintes (5, 6), - un moyen (15) d'équilibrage de la pression régnant dans les enceintes (5, 6) avec la pression extérieure lorsque le temps de maintien en température est écoulé, - un moyen (16) d'évacuation, notamment vers des postes (P1, P2) prévus à cet effet, des matières (2) broyées qui ont été traitées ainsi que des condensats (C) qui ont été produits lors du traitement, et - un moyen (17) de refroidissement des matières traitées (4) ainsi que des enceintes et des matériels qu'elles comprennent. 7. Moyens selon la revendication 6 caractérisés en ce que: - l'enceinte première (5) et l'enceinte seconde (6) sont solidaires et communiquent de manière étanche entre elles par un conduit (9B) qui abrite les organes actifs (9A) du moyen (9) de broyage, et - l'enceinte première (5) est superposée à l'enceinte seconde (6). 8. Moyens selon la revendication 6 ou 7 caractérisés en ce que - l'enceinte seconde (6) comprend au moins un réceptacle (19) de stockage des matières (2) issues du broyage, en vue de leur traitement thermique et, outre qu'il comprend au moins un orifice (20) de chargement et un fond perforé, chaque réceptacle (19), d'une part, consiste en une cuve comprenant au moins localement une double paroi (21) perforée dans une partie destinée à venir au contact avec les matériaux ainsi qu'un organe (22) de raccordement du volume délimité par cette double paroi (21) à une source (10) de vapeur et, d'autre part, au moins un couvercle (23) destiné à coiffer l'orifice (20) de chargement que comprend ledit réceptacle (19) et - le couvercle (23) est associé à un moyen (24) de déplacement entre au moins deux positions dont l'une dans laquelle il coiffe l'orifice (20) du réceptacle (19) et l'autre dans laquelle il libére totalement ledit orifice (20). 9. Moyens selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisés en ce que le réceptacle (19) est associé à un moyen (25, 26-) de déplacement entre au moins deux positions, dont une position dans laquelle il se présente en situation de réception des matières (2) issues du moyen (9) de broyage et une autre dans laquelle il se présente en situation d'évacuation des matières qu'il contient, telles les matières (2) qui ont été traitées. 10. Moyens selon l'une quelconque des revendications 6 à 9 caractérisés en ce que - d'une part, le réceptacle (19) est supporté par un moyen (25) de basculement autour d'un axe (25A) approximativement horizontal, et ce, entre au moins deux positions dont une position de réception et de contention des matières (2) broyées et une position renversée permettant l'éjection gravitaire des matières qu'il contient et, - d'autre part, ce moyen (25) de basculement est quant à lui supporté par la porte (8) étanche que comporte l'enceinte seconde (6), cette porte étant elle-même supportée par un moyen (26) de déplacement en translation entre au moins deux positions dont une position dans laquelle elle ferme étanchement l'enceinte seconde (6) en maintenant le réceptacle en situation de réception des matières broyées (2) et une position dans laquelle le réceptacle (19) est extrait de l'enceinte seconde (6) et placé en situation d'éjection des matières (2) broyées qu'il contient.