Brevet FR2736419A1 — publié le 19970110

La présente invention a pour objets un procédé d'incinération de déchets combustibles et son dispositif associé.Le dit dispositif, comme cela va ressortir de son descriptif, convient pour l'incinération de déchets solides et liquides présentant un faible pouvoir calorifique et notamment les sables de fonderies usagés en vue de les réutiliser ou les composites minéraux et organiques tels que les garnitures de freins d'automobiles en vue de les mettre en décharge.Il fait intervenir un champ électro-magnétique pour initier et entretenir la combustion ou la pyrolyse. Selon l'art antérieur,l'incinération de déchets à faible pouvoir calorifique nécessite un apport de chaleur pour initier et entretenir la combustion ou la pyrolyse. Cet apport de chaleur est habituellement réalisé par rayonnement tel que obtenu avec des résistances électriques et/ou par convection avec des gaz chauds produits par la combustion de fuel par exemple,ou encore par conduction thermique avec les parois d'un four.Toutefois,ces techniques nécessitent de créer un intime contact entre le déchet et les gaz chauds ou les parois du four et donc de diviser le déchet et le brasser continuellement. Dans ces conditions,deux handicaps majeurs apparaissent: -Pour les déchets contenant une forte proportion de matières inertes, le chauffage nécessaire à la combustion ou la pyrolyse concerne l'ensemble du déchet, ce qui occasionne une perte d'énergie significative. -Le déchet se trouve dans un four qu'il faut lui-même chauffer,ce qui occasionne là aussi des pertes d'énergie. Par exemple,pour les sables de fonderies usagés,sont développés actuellement des fours à résistances électriques et à lit fluidisé.Le sable doit être d'abord broyé car il est aggloméré par des résines,pour pouvoir être maintenu en lit fluidisé . D'autre part, le four dans lequel s'effectue le brûlage des résines qui recouvrent le sable,doit être maintenu chaud,ce qui,compte tenu de son calorifugeage requiert une mise en régime longue et coûteuse. La présente invention permet d'éviter ces problèmes en réalisant le chauffage à coeur et préférentiel de la partie combustible du déchet par application d'un champ électro-magnétique. L'utilisation d'une énergie électro-magnétique comme les hautes fréquences (comprises entre 1 MHz et 300 MHz)et avantageusement dans la gamme 13.56 MHz ou 27MHz,ou les micro-ondes (comprises entre 300 MHz et 30 GHz)et avantageusement dans la gamme 2450 MHz ou 915 MHz,est particulièrement intéressante pour la régénération des sables de fonderies car ce déchet est constitué principalement de quartz qui est transparent au champ électrique(c'est à dire qu'il ne chauffe pas ou trés peu sous l'action du champ électro-magnétique). Par contre, les résidus de résine présentent de fortes pertes sous l'action du champ électro-magnétique,ce qui conduit à leur échauffement rapide.Il suffit alors d'assurer une circulation de comburant(air ou oxygène),pour réaliser ainsi la combustion ou la pyrolyse de la résine. Le sable est ainsi régénéré rapidement et à moindre coût car il n'est pas nécessaire de mettre en régime de température l'installation puisque la chaleur est transmise directement dans la résine et les pertes thermiques sont réduites au minimum. Un dispositif de traitement de sable de fonderies par hautes fréquences est simplement constitué d'un réacteur(l),constitué de deux électrodes(2) reliées à un générateur(3),et d'un système de traitement de fumées(4).Le réacteur proprement dit est constitué principalement des deux électrodes(2) creuses,qui peuvent être ainsi refroidies,entre lesquelles est appliqué le champ électro-magnétique.Le sable est introduit en vrac et sans broyage préalable, entre les deux électrodes. L'injection de comburant est réalisée à la base du réacteur(5),sous le sable.L'extracteur (7) permet d'aspirer les fumées produites par la combustion des résines.Le laveur (4) permet d'épurer les dites fumées au cas où elles contiendraient des polluants tels que des produits à base de soufre. Deux types d'installations peuvent exister: -Soit en discontinu,auquel cas le réacteur est chargé puis déchargé aprés chaque cycle de traitement; -Soit en continu, auquel cas un dispositif d'entrainement du sable,telle qu'une vis en réfractaire silico-alumineux à faibles pertes diélectriques,est disposée entre les deux électrodes. REVENDICATIONS 1-Procédé d'incinération de déchets composites comportant une partie incombustible ou à faible pouvoir calorifique et une autre partie combustible, caractérisé par le fait que l'énergie nécessaire à l'initiation et au maintien de la combustion ou de la pyrolyse est apportée selectivement aux seules matières combustibles. 2-Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que l'énergie est apportée par des hautes fréquences comprises entre 1 MHZ et 300 MHz. 3-Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que l'énergie est apportée par des micro-ondes comprises entre 300MHz et 30 GHz. 4-Procédé suivant l'une des revendications 1,2 et 3,caractérisé en ce qu'il s'applique à la régénération des sables de fonderies usagés et au traitement des composites minéraux/organiques en vue d'une récupération ou d'une mise en décharge.