Brevet FR2711227A1 — publié le 19950421

La présente invention concerne un dispositif d'introduction de déchets conditionnés dans un four d'incinération, comprenant une trémie de déversement des déchets, une chambre de réception des déchets déversés par la trémie placée en-dessous de ladite trémie et un dispositif d'enfournement des déchets dans le four d'incinération. On entend par déchets conditionnés, des déchets toxiques conditionnés en emballage renforcé et étanche, disposés dans des containers de stockage et de transport, ces containers étant ensuite vidés par basculement dans la trémie du four. On connaît plusieurs systèmes de chargement de déchets solides dans les incinérateurs. Avec les dispositifs de chargement par gravité, les déchets sont introduits dans le four sous l'effet de la gravité. L'étanchéité est réalisée soit par un ou plusieurs registres d'isolement, soit par les déchets eux-mêmes. Ces dispositifs de chargement par gravité présentent des risques de remontée du feu dans les trémies, ce qui met en péril la sécurité. Par ailleurs, le débit du chargement est incontrôlable du fait de l'hétérogénéité et du foisonnement des déchets. De plus, les risques de coincement des déchets dans les goulottes de chargement ne sont pas à négliger. Les dispositifs de chargement par poussée utilisent soit un poussoir longitudinal, en général associé à une porte ou à un dispositif d'isolement formant sas, soit un ensemble de deux poussoirs formant sas, le premier étant un poussoir de transfert des déchets et le second, un poussoir d'enfournement désaxé par rapport à la trémie de déversement. Ces systèmes permettent d'introduire les déchets solides en vrac mais présentent plusieurs inconvénients. En effet, les risques de coincement des déchets sont importants surtout dans le cas de déchets volumineux ou foisonnants, de telle sorte que les poussoirs doivent pouvoir compacter ou cisailler les déchets. De ce fait, le matériel risque d'être contaminé et les conditions de travail sont rendues délicates pour le personnel chargé de l'exploitation, de la maintenance ou du nettoyage du four. En effet, les déchets toxiques sont volontairement conditionnés en emballages fermés et étanches afin de supprimer toute manipulation entre leur lieu de production et l'endroit où ils doivent être éliminés. Il est donc délicat voire dangereux de compacter ou de cisailler ces déchets en prenant le risque de détériorer les emballages. Le broyage des déchets est même formellement interdit pour certains types de déchets. En conséquence, les déchets doivent être incinérés dans leur emballage d'origine même si celui-ci est volumineux. La présente invention se propose donc de résoudre les inconvénients précités en évitant tout mouvement susceptible d'entraîner la destruction des emballages ou leur endommagement et la contamination du matérial utilisé. Un autre but de l'invention est d'assurer l'étanchéité des dispositifs d'introduction des déchets pour éviter toutes les entrées d'air parasites. Le dispositif d'introduction doit également avoir une capacité suffisante compte tenu du foisonnement engendré par les dimensions importantes des emballages et du fait que ceux-ci se retrouvent en désordre après avoir été déversés dans la trémie de déversement. A cet effet, la chambre de réception des déchets comporte un espace intermédiaire prévu dans sa partie supérieure et un tunnel d'enfournement, sensiblement horizontal, prévu dans sa partie inférieure, susceptible de communiquer avec l'espace intermédiaire. Le dispositif comprend des moyens pour ménager, dans le tunnel d'enfournement, un volume mort laissé initialement inoccupé par les déchets déversés dans ledit tunnel d'enfournement par la trémie de déversement, à travers l'espace intermédiaire. Le dispositif comporte, en outre, des moyens d'écrêtement destinés à transférer, dans le volume mort du tunnel d'enfournement, les déchets déversés restant dans l'espace intermédiaire, des moyens d'obturation de la communication de l'espace intermédiaire et du tunnel d'enfournement et des moyens d'enfournement des déchets dans le four d'incinération. La trémie de déversement étant placée au-dessus de la chambre de réception des déchets, on désignera dans la suite par partie inférieure ou par face inférieure d'un élément, la partie ou la face de cet élément la plus éloignée de la trémie, tandis que la partie ou la face supérieure sera la face la plus proche de la trémie. De plus, on désignera par partie avant des divers éléments la partie de ces éléments dirigée vers le four d'incinération et par partie arrière ou position arrière des divers éléments la partie ou la position opposée à cet incinérateur. Le tunnel d'enfournement est avantageusement lisse pour éviter tout accrochage ou coincement dans la phase de transfert des emballages dans le tunnel et pour faciliter les opérations de nettoyage et de décontamination. Ce tunnel d'enfournement présente de préférence une forme parallélépipédique adaptée à la bonne répartition des emballages des déchets. Les moyens pour ménager le volume mort peuvent comprendre un volet déflecteur monté pivotant ou, de façon alternative ou complémentaire, une extension du tunnel d'enfournement au-delà de l'aplomb de l'ouverture de déchargement de la trémie de déversement. Les moyens d'enfournement peuvent comprendre un piston d'enfournement, mobile en translation dans le tunnel d'enfournement. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif d'introduction de déchets apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfere aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 représente en coupe verticale le dispositif en position de repos, - la figure 2 représente en coupe verticale une partie du dispositif en position de transfert, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 en position de fin de chargement des déchets dans l'incinérateur, - la figure 4 est une vue en coupe verticale selon la ligne IV-IV des figures 1 et 3. - la figure 5 montre la face avant du piston d'enfournement, dans le tunnel d'enfournement. La figure 1 montre une trémie de déversement 10 dont l'ouverture de déchargement 11 débouche sur une chambre 12 de réception des déchets D, placée en-dessous. Cette chambre comporte un espace intermédiaire 14 prévu dans sa partie supérieure et un tunnel d'enfournement 16 prévu dans sa partie inférieure. Dans la position du dispositif représentée à la figure 1, L'espace intermédiaire 14 et le tunnel d'enfournement 16 communiquent l'un avec l'autre. A cet effet, dans l'exemple représenté, la face supérieure 15 du tunnel d'enfournement 16 qui coïncide, au moins sur une partie importante, avec la face inférieure de l'espace intermédiaire 14 est ouverte. Grâce à cette disposition, lorsque les déchets D sont déversés, ils traversent l'espace intermédiaire et sont recueillis dans le tunnel d'enfournement. Lorsque le niveau des déchets déversés atteint la face supérieure du tunnel d'enfournement, au moins une partie des déchets déversés en surplus restent dans l'espace intermédiaire, comme le montre la figure 1. Un volume mort 17 est laissé initialement inoccupé par les déchets déversés dans le tunnel d'enfournement 16. Dans l'exemple représenté, les moyens pour ménager ce volume mort comprennent un volet déflecteur 22 monté dans la partie supérieure avant de la chambre 12 de réception, pivotant autour d'un axe B situé au voisinage de son extrémité supérieure. L'extrémité inférieure de ce volet 22 se trouve sensiblement au niveau de la face supérieure 15 du tunnel d'enfournement 16. Dans la position de repos du dispositif, position dans laquelle les déchets sont déversés, le volet déflecteur 22 se trouve en position arrière de formation du volume mort 17, dans laquelle il est écarté de la paroi avant 13 de la chambre de réception des déchets. Dans cette position du volet 22, la trajectoire des déchets déversés est déviée, et ils ne peuvent pas occuper le volume mort 17. Sur la figure 1, on voit que les moyens pour ménager le volume mort comprennent, en outre, une extension 16a du tunnel d'enfournement 16 vers l'avant, au-delà de l'aplomb, indiqué par l'axe T, du bord avant de l'ouverture 1 1 de déchargement de la trémie 10. On peut également n'utiliser que le volet déflecteur 22 ou que l'extension 16a. Le dispositif comporte, en outre, des moyens d'écrêtement destinés à transférer dans le volume mort 17, les déchets initialement déversés dans l'espace intermédiaire 14, des moyens d'obturation de la communication de l'espace intermédiaire 14 et du tunnel d'enfournement 16 et des moyens d'enfournement des déchets dans le four d'incinération F. Ces moyens d'écrêtement comportent un chariot écrêteur 18 actionné par un vérin 19 et de section sensiblement égale à la section de l'espace intermédiaire 14. Ce chariot 18 est mobile en translation dans l'espace 14, entre une position de retrait arrière représentée sur la figure 1 et une position avant représentée sur les figures 2 et 3. Dans l'exemple représenté, le chariot écrêteur 18 est commandé en déplacement par un vérin 19, et guidé en translation au moyen de galets 38, roulant dans une auge 39 sensiblement horizontale, située en partie supérieure de l'espace intermédiaire 14. Cet espace intermédiaire a ici la forme d'un couloir dont la partie avant est surmontée par un raccordement de la chambre 12 à l'ouverture de déchargement de la trémie. La face avant 20 du chariot écrêteur est constituée par une plaque mobile en pivotement, autour d'un axe A situé dans sa partie basse entre une position relevée vers l'arrière représentée sur la figure 1 et une position avant couchée représentée sur les figures 2 et 3. Dans la position relevée vers l'arrière, cette plaque 20 est ajustée aux dimensions de l'espace intermédiaire. Son pivotement vers sa position couchée est possible dès que le chariot 18 est avancé par rapport à la position de la figure 1 et qu'elle se trouve sous le raccordement de la chambre 12 à la trémie. Dans la position couchée, la face avant du chariot écrêteur contribue à obturer la communication entre le couloir intermédiaire 14 et le tunnel d'enfournement 16. La face inférieure 18b du chariot écrêteur 18 concourt également, lorsque ce chariot est avancé, à obturer cette communication. On comprend donc, qu'à partir de la position de la figure 1 dans laquelle les déchets viennent d'être déversés dans la chambre de réception, on peut actionner le vérin 19 pour déplacer le chariot écrêteur 18 vers l'avant dans l'espace intermédiaire, ce qui a pour effet d'au moins partiellement transférer les déchets D dans le volume mort 17. Ensuite, en actionnant le vérin 21 pour abaisser peu à peu la face avant 20 du chariot écrêteur 18, on rabat complètement les déchets dans ce volume mort. Pour permettre l'abaissement de la face avant 20 du chariot 18 jusqu'à sa position couchée sensiblement horizontale, le volet déflecteur 22 peut être ramené, depuis la position écartée de la figure 1, vers une position avant d'effacement, par pivotement autour de son axe B sous l'effet d'un vérin 23. Le pivotement du volet 22 et de la plaque 20 vers leurs positions avant respectives se fait de préférence progressivement et simultanément pour le volet et la plaque, afin d'amener tous les déchets D dans le tunnel d'enfournement 16. Les moyens d'enfournement comprennent avantageusement un piston d'enfournement 24 mobile en translation dans le tunnel d'enfournement 16 entre une position de retrait arrière représentée sur les figures 1 et 2 et une position avant d'enfournement illustrée par la figure 3. Ce piston d'enfournement peut comporter, dans la partie inférieure de sa face avant active 24a un volet 26 mobile en pivotement autour d'un axe supérieur E et être associé à des racleurs périphériques 37 permettant la translation éventuelle de produits en vrac. Le piston d'enfournement 24 est commandé en déplacement par un vérin 25. Des bandes de glissement 27 sont disposées dans la partie inférieure du tunnel d'enfournement 16 pour guider le piston d'enfournement en translation. Comme le montre la figure 5, ces bandes de glissement sont intégrées dans la section du tunnel d'enfournement, de préférence inclinées et reposent d'une part sur la paroi inférieure du tunnel 16 et, d'autre part, sur ses parois latérales. La face avant 24a du piston 24 présente une configuration adaptée à la section du tunnel d'enfournement muni des bandes de glissement et a la forme d'un parallélogramme dont les deux coins inférieurs sont cassés. En fait, ce piston est donc posé sur les bandes de glissement. Ces bandes de glissement 27 renforcent la rigidité du tunnel d'enfournement 16 et permettent d'éviter le coincement du piston 24 lors de ses mouvements de translation. Elles sont avantageusement amovibles pour faciliter la maintenance du dispositif. La largeur des bandes de glissement est faible comparée à leur longueur, qui correspond sensiblement à la longueur du tunnel d'enfournement. L'axe E de pivotement du volet mobile 26 est horizontal et se trouve au niveau des points de contact des bandes de glissement avec les parois latérales du tunnel d'enfournement 16. Ce volet mobile 26 permet d'éviter l'accumulation de déchets en arrière de la face avant 24a du piston d'enfournement. En effet, il peut arriver que certains déchets de faibles dimensions et se trouvant à proximité des parois du tunnel d'enfournement ne soient pas entraînés vers le four F lors de la translation du piston 24 vers l'avant. Il importe alors que ces déchets "oubliés" ne soient pas ramenés vers l'arrière lors de la translation du piston vers sa position de retrait arrière. A cet effet, lors de ce dernier mouvement de translation, on maintient le volet mobile 26 relevé. Les racleurs périphériques 37 peuvent être constitués par une ou plusieurs bandes en matériau relativement souple, tel qu'une tôle fine ou du caoutchouc fixées à la périphérie de la face avant 24a du piston 24. Ces racleurs restent au contact des parois du tunnel 16, sans entraver la translation du piston 24, et permettent de s'assurer que même d'éventuels déchets en vrac de faibles dimensions soient entraînés vers le four F. Comme le montre la figure 5, ces racleurs 37 peuvent être fixés par des moyens démontables tels que des boulons 37' qui permettent de changer les racleurs lorsqu'ils sont usés. La partie supérieure du piston 24 est avantageusement munie d'un système anti-coincement, pour éviter que le piston 24 et le chariot écrêteur 18 ne se gênent mutuellement au cours de leurs mouvements de translation relatifs. Ce système anti-coincement peut comprendre des billes 40 retenues dans des boîtiers 41 fixés sur la face supérieure 24b du piston d'enfournement 24 et dépassant desdits boîtiers pour coopérer par roulement avec la face inférieure 18b du chariot écrêteur 18. On peut à l'inverse fixer les boîtiers 41 sur la face inférieure 18b du chariot écrêteur, auquel cas les billes 40 coopèrent par roulement avec la face supérieure 24b du piston 24. Ce système est mis à contribution pour guider le piston 24 et le chariot 18 l'un par rapport à l'autre, par exemple si le piston 24 se câbre par rapport à l'horizontale. Le chariot écrêteur 18 et le piston d'enfournement 24 représentés à titre d'exemple étant des éléments creux, ils comportent avantageusement des organes raidisseurs 42 disposés sensiblement verticalement et'joignant entre elles les faces supérieure et inférieure du chariot et du piston. Ces organes raidisseurs peuvent n'être prévus que sur le chariot 18 ou que sur le piston 24. Comme on le voit sur les figures, un caisson étanche 28 est avantageusement prévu entre la sortie du tunnel d'enfournement 16 et l'entrée du four d'incinération F. Ce caisson peut comporter un panneau d'isolement 30 susceptible de boucher la sortie du tunnel d'enfournement lors du déversement et de l'écrêtement des déchets D et de libérer cette sortie en vue de l'enfournement des déchets dans le four F. La figure 4 montre en coupe verticale selon la ligne IV-IV des figures 1 et 3, deux positions du panneau d'isolement 30. Sur la partie gauche de la figure, ce panneau est dans la position représentée aux figures 1 et 2, c'est-à-dire dans la position basse où il bouche la sortie du tunnel d'enfournement 16. Sur la partie droite de cette figure, le panneau d'isolement est relevé dans la partie supérieure du caisson étanche pour permettre l'enfournement des déchets comme le montre la figure 3. Le panneau est guidé en translation dans une auge de glissement 33 obturée en position haute par le cadre 29. Un système tel que les billes 40 et les boîtiers 41 peut également être disposé le long de l'auge de glissement 33 pour contribuer au guidage et éviter le coincement. Le caisson étanche 28 comporte avantageusement, dans sa partie basse, un dispositif 32 de récupération des égouttures des déchets et liquides désinfectants. Un caisson de refroidissement 34 peut être prévu en extrémité des bandes de glissement 27 et dans un anneau intermédiaire 35. Un volet racleur et obturateur 36 mobile en pivotement autour d'un axe C peut être prévu en prolongement de la face supérieure 15 du tunnel d'enfournement 16. Ce volet 36 est incliné vers le bas lorsque, comme sur les figures 1 et 2, le panneau d'isolement 30 est en position basse, et relevé jusqu'à être sensiblement horizontal lorsque, comme sur la figure 3, le panneau 30 est en position haute. Lorsqu'il est horizontal, le volet 36 obture la partie supérieure du caisson étanche pour éviter que les déchets ne pénètrent dans ce dernier lors de l'enfournement. Lorsqu'il est incliné vers le bas et que l'on remonte le panneau d'isolement 30 depuis sa position basse, ce volet 36 racle la face arrière 30a du panneau 30 pour en détacher les déchets qui s'y sont éventuellement collés. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'introduction de déchets (D) conditionnés dans un four d'incinération (F), comprenant une trémie (10) de déversement des déchets, une chambre (12) de réception des déchets déversés par la trémie, placée en-dessous de ladite trémie, et un dispositif d'enfournement des déchets dans le four d'incinération (F), caractérisé en ce que la chambre (12) de réception des déchets comporte un espace intermédiaire (14) prévu dans sa partie supérieure et un tunnel d'enfournement (16), sensiblement horizontal, prévu dans sa partie inférieure, susceptible de communiquer avec l'espace intermédiaire (14), -en ce qu'il comprend des moyens (16a, 22) pour ménager un volume mort (17) dans le tunnel d'enfournement (16), ledit volume mort étant laissé initialement inoccupé par les déchets déversés à travers l'espace intermédiaire (14) dans le tunnel d'enfournement (16), par la trémie de déversement (10), et -en ce qu'il comporte, en outre, des moyens d'écrêtement (18) destinés à transférer, dans ledit volume mort (17), les déchets déversés restant dans l'espace intermédiaire (14) au-dessus du tunnel d'enfournement (16) des moyens (20, 18b) d'obturation de la communication de l'espace intermédiaire (14) et du tunnel d'enfournement (16), et des moyens (24) d'enfournement des déchets dans le four d'incinération (F). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour ménager le volume mort (17) comportent un volet déflecteur (22) prévu dans la partie supérieure avant de la chambre de réception (12) et se prolongeant dans l'espace intermédiaire (14), ledit volet déflecteur (22) étant mobile en pivotement autour d'un axe (B) situé dans sa partie supérieure, entre une position arrière de formation du volume mort (17) et une position avant d'effacement. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens pour ménager le volume mort (17) comportent une extension (16a) du tunnel d'enfournement (16) vers l'avant, au-delà de l'aplomb du bord avant de l'ouverture (11) de déchargement de la trémie (10) de déversement des déchets. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'écrêtement comportent un chariot écrêteur (18) de section sensiblement égale à la section de l'espace intermédiaire (14) et mobile en translation dans ledit espace entre une position de retrait arrière et une position avant, la face inférieure (18b) dudit chariot (18) délimitant la face supérieure du tunnel d'enfournement (16), et - en ce que les moyens d'obturation sont comprennent la face avant (20) et la face inférieure (18b) dudit chariot écrêteur, ladite face avant (20) étant mobile en pivotement autour d'un axe (A) situé dans sa partie basse. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'enfournement comprennent un piston d'enfournement (24) mobile en translation dans le tunnel d'enfournement (16) entre une position de retrait arrière et une position avant d'enfournement. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston d'enfournement (24) comporte un volet mobile (26) prévu dans la partie basse de sa face active (24a), susceptible d'être relevé lors du retour dudit piston (24) vers sa position de retrait arrière. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le piston d'enfournement (24) est associé à des racleurs périphériques (37) relativement souples, montés sur la périphérie de sa face active (24a). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le piston d'enfournement (24) coulisse sur des bandes de glissement (27) de faible largeur intégrées dans la section du tunnel d'enfournement (16). 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les bandes de glissement (27) sont amovibles. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un caisson étanche (28) prévu entre la sortie du tunnel d'enfournement (16) et l'entrée du four d'incinération (F), ce caisson (28) comportant un panneau d'isolement (30) susceptible de boucher la sortie du tunnel d'enfournement (16) lors du déversement et de l'écrêtement des déchets (D), et de libérer ladite sortie en vue de l'enfournement des déchets dans le four (F). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le caisson étanche (28) comporte un dispositif (32) de récupération des égouttures prévus dans sa partie basse. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte un caisson de refroidissement (34,35). 13.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'un volet racleur et obturateur (36), mobile en pivotement autour d'un axe C, est prévu en prolongement de la face supérieure (15) du tunnel d'enfournement (16). 14.- Dispositif selon l'une quelconque des revendictions 2 et 5 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte un système anti-coincement entre le piston d'enfournement (24) et le chariot écrêteur (18), ledit système comprenant des billes (40) retenues dans des boîtiers (41) et dépassant desdits boîtiers. 15.- Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les boîtiers (41) sont fixés sur la face supérieure (24b) du piston d'enfournement (24).