Brevet FR2754883A1 — publié le 19980424

INSTALLATION POUR LA DESTRUCTION PAR THERMOLYSE DES FARINES DE VIANDES ET LA VALORISATION ENERGETIQUE DE CES FARINES. Domaine technique L'invention concerne une installation pour la destruction par thermolyse des farines de viandes et simultanément la valorisation énergétique de ces farines. Techniques antérieures Comme on le sait, le problème de la destruction des farines de viandes impropres à la consommation animale devient préoccupant, notamment avec le risque de présence de prion dans ces farines. Essentiellement, plusieurs techniques d'incinération ont été proposées à ce jour. La première technique consiste à mélanger ces farines avec des déchets urbains, puis à pyrolyser le tout dans des incinérateurs urbains, dont on sait qu'ils sont déjà saturés. Par ailleurs, la faible granulométrie de ces farines entraîne des risques d'envolée, perturbant le fonctionnement des incinérateurs. Cette technique est tellement coûteuse qu'elle n'a pas connu de développement. On a également proposé d'incinérer ces farines dans des fours tournants inclinés. Là également, la faible granulométrie de ces farines entraîne un risque d'envolée et l'écoulement dans les fours est souvent mal réalisé. Enfin, les fumées produites doivent être traitées par des équipements spéciaux qui grèvent de manière rédhibitoire le coût de l'installation. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise une installation du type en question dans laquelle non seulement on détruit avec succès lesdites farines, mais où l'on récupère l'énergie produite pendant cette destruction pour faire fonctionner en partie de manière autonome l'unité qui produit elle-même ces farines. Description sommaire de l'Invention L'invention concerne une installation pour la destruction par thermolyse des farines de viandes et simultanément la valorisation énergétique de ces farines, qui se caractérise en ce qu'elle comprend: une unité de production de farines de viandes à partir de carcasses d'animaux; un réacteur de thermolyse des farines ainsi produites; des moyens pour récupérer en haut du réacteur la fraction gazeuse organique formée pendant la thermolyse et pour amener cette fraction gazeuse à uné première chambre de combustion alimentant un premier générateur de vapeur; des moyens pour récupérer en bas du réacteur les résidus solides carbonés formés pendant la thermolyse et pour amener ces résidus solides à une seconde chambre de combustion, alimentant à son tour un second générateur de vapeur, et en ce que les deux générateurs de vapeur alimentent à leur tour en énergie l'unité de production de farines de viandes. Comme on le sait, la thermolyse désigne une opération qui consiste à chauffer un produit pour le dissocier en deux phases essentielles respectivement gazeuse et solide; de préférence, cette opération s'effectue en l'absence d'oxygène, mais à pression réduite, voire sous atmosphère de gaz neutre. En pratique, cette thermolyse est effectuée à une température comprise entre 400 et 1000"C, et notamment au voisinage de 5000C, avec une dépression dans le réacteur de l'ordre de cinq mille à quarante mille (5000 à 40 000), de préférence dix-mille (10 000), Pascals en dessous de la pression atmosphérique; la durée de séjour des farines dans ce réacteur est de l'ordre de plusieurs dizaines de minutes, notamment aux alentours de trente (30) minutes. Avantageusement, en pratique: - le réacteur de thermolyse est précédé d'un sas d'alimentation en continu et-d'une trémie gravitaire pour l'alimentation des farines produites dans l'unité; - le réacteur de thermolyse fonctionne à pression réduite; - le réacteur de thermolyse fonctionne en l'absence d'oxygène à une température comprise entre 400 et l0000C, de préférence aux alentours de 500"C et la pression dans le réacteur est maintenue à cinq mille à quarante mille (5000 à 40 000), de préférence dix mille (10 000) Pascals en dessous de la pression atmosphérique. - les moyens pour récupérer la fraction gazeuse organique comprennent un ventilateur destiné à amener cette fraction gazeuse à la première chambre de combustion .; - les moyens pour récupérer les résidus solides comprennent une vis sans fin alimentant deux réservoirs de stockage, respectivement le premier de chargement sous pression réduite, le second dans lequel les résidus solides stockés sont amenés à pression atmosphérique; - les résidus solides carbonés formés sont tamisés avant d'être amenés à la seconde chambre de combustion, les résidus refusés étant alors réinjectés dans trémie d'alimentation; - le second générateur de vapeur comprend une unité de traitement des fumées; - les polluants récupérés dans l'unité de traitement des fumées et les cendres récupérées dans la seconde chaudière de combustion, sont mis en décharge de résidus ultimes Brève description des figures La figure unique annexée illustre une installation conforme à l'invention. Cette installation comprend une unité de production de farines de viandes symbolisée par la référence (1). Cette unité produit des farines sèches (2) destinées à être détruites, car impropres à la consommation animale. Ces farines (2) sont amenées à une trémie (3) où elles s'écoulent par gravité dans un sas (4), par exemple à vis hélicoïdale de compression. Ce sas (4) est relié à un réacteur de thermolyse, du type de celui décrit dans la demande de brevet WO-96/11742 du Demandeur, notamment aux figures 6, 9 et 10 de ce document. Ce réacteur (5) chauffé à l'électricité peut également être réalisé d'une autre manière, par exemple par un ensemble de tapis sans fin et de barres d'entraînement reliées à un convoyeur. Comme déjà dit, ce réacteur (5) fonctionne en carence d'oxygène. Le réacteur (5) est chauffé à une température voisine de 500"C avec une dépression de l'ordre de dix mille (10 000) Pascals en dessous de la pression atmosphérique et la durée de séjour des farines dans ce réacteur (5) est d'environ trente minutes. La thermolyse provoque la formation de deux produits, respectivement une fraction gazeuse organique récupérée vers le haut (6), et une fraction de résidus solides carbonés récupérés vers le bas (11). Selon une première caractéristique de l'invention, I'installation comprend des moyens (6-10) pour récupérer en haut (6) du réacteur (5) la fraction gazeuse organique formée pendant la thermolyse. La fraction gazeuse est amenée par une tuyauterie à un ventilateur (7) relié à son tour à une première chambre de combustion (8), par exemple du type cylindrique horizontal. Cette chambre (8) alimente à son tour un premier générateur de vapeur (9), par exemple du type chaudière à double circulation , relié par une tubulure (10) à l'unité (1) de production de farines. Selon une seconde caractéristique de l'invention, les résidus solides carbonés formés pendant la thermolyse sont récupérés par la tubulure (11) telle qu'une vis sans fin disposée au bas du réacteur (5), pour amener ces résidus à une zone de stockage (12) formée de deux réservoirs, respectivement (13) et (14), l'un se chargeant à pression réduite, l'autre pour ramener les résidus à la pression atmosphérique et alternativement. Les résidus solides carbonés obtenus sont riches en carbone, mais également en produits polluants, tels que du chlore, du soufre ou du phosphore. Ces résidus se présentent sous la forme d'une poudre très fine pulvérulente que l'on tamise en (15), par exemple par passage sur des écrans permettant de refuser tous les résidus ayant une dimension prédéterminée supérieure à quelques micromètres, tels que par exemple des résidus d'os entièrement thermolysés, carbonés pendant le traitement dans le réacteur (5). La poudre acceptée est injectée par la tubulure (16) à la seconde chambre de combustion (17).En revanche, les refis de tamisage (15) sont par une tubulure (18) réinjectés dans la trémie (3), puis de là dans le réacteur (5) pour mieux retenir les agents polluants. La seconde chambre de combustion (17) comprend essentiellement un brûleur spécifique (19) pour charbon pulvérulent. Cette chambre (17) alimente à son tour un second générateur de vapeur (20) similaire à (9).Les cendres (21) obtenues dans la deuxième chambre de combustion (17) sont mises en décharge de résidus ultimes. Le second générateur de vapeur (20) est associé à une unité de traitement des fumées (22) destinée à récupérer les agents polluants (25) pour les mettre également en décharge de résidus ultimes. La vapeur produite par le second générateur (20) est amenée par une tubulure (23) analogue à (10) à l'unité (1) de production de farines de viandes, notamment dans l'ensemble de séchage des carcasses de viandes ou dans l'ensemble destiné à sécher les farines produites. De la sorte, I'installation ne rejette vers l'extérieur que des fumées réputées propres et des résidus ultimes, puisque toute l'énergie produite transformée en vapeur est réinjectée dans l'installation, donc est valorisée.. La fraction gazeuse amenée dans la première chambre de combustion (8) et les résidus solides amenés dans la seconde chambre de combustion (17) sont brûlés à une température voisine de 850"C pendant deux secondes au moins. La destruction thermique est alors complète et permet d'optimiser la valorisation du contenu énergétique des farines, sous forme de vapeur utilisée sur le site, voire en partie en dehors de ce site. L'installation selon l'invention permet donc de détruire avec succès les farines de viandes, notamment de viandes bovines impropres à la consommation animale. Elle permet en outre et surtout une valorisation énergétique de cette destruction par thermolyse en permettant la récupération de deux phases produites, respectivement gazeuse et solide, et la combustion de ces deux phases pour produire de la vapeur destinée à alimenter l'unité de production de farines. En cours de fonctionnement, l'installation est quasi-autonome énergétiquement, ce qui la rend très attractive en termes d'investissement et de fonctionnement. REVENDICATIONS 1/Installation pour la destruction par thermolyse des farines (2) de viandes et la valorisation énergétique de ces farines, caractérisée en ce qu'elle comprend: une unité de production (1) de farines de viandes à partir de carcasses d'animaux un réacteur de thermolyse (5) des farines ainsi produites; des moyens (6,7) pour récupérer en haut du réacteur (5) la fraction gazeuse organique formée pendant la thermolyse et pour amener cette fraction gazeuse à une première chambre de combustion (8) alimentant un premier générateur de vapeur (9); des moyens (11,14,16) pour récupérer en bas du réacteur (5) les résidus solides carbonés formés pendant la thermolyse et pour amener ces résidus solides à une seconde chambre de combustion, alimentant à son tour un second générateur de vapeur (20); et en ce que les deux générateurs de vapeur (9,20) alimentent à leur tour en énergie l'unité de production (1) de farines de viandes. 2/ Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réacteur de thermolyse (5) est précédé d'un sas d'alimentation (4) en continu et-d'une trémie gravitaire (3) pour l'alimentation des farines produites dans l'unité. 3/ Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le réacteur de thermolyse (5) fonctionne à pression réduite. 4/ Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le réacteur de thermolyse (5) fonctionne en carence d'oxygène, à une température comprise entre 400 et 1000"C, de préférence aux alentours de 500oC et la pression dans le réacteur est maintenue entre cinq mille et quarante mille (5000 et 40 000) Pascals en dessous de la pression atmosphérique. 5/ Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour récupérer la fraction gazeuse organique comprennent un ventilateur (7) destinée à amener la fraction gazeuse à la première chambre de combustion (8). 6/ Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour récupérer les résidus solides comprennent une vis sans fin (11) alimentant deux réservoirs de stockage (13,14), respectivement le premier de chargement sous pression réduite, le second dans lequel les résidus solides stockés sont amenés à pression atmosphérique. 7/ Installation selon l'une des revendications 1 et 6, caractérisée en ce que les résidus solides carbonés formés sont tamisés (15) avant d'être amenés à la seconde chambre de combustion (17), les résidus refusés étant alors réinfectés dans la trémie d'alimentation (3). 8/ Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second générateur de vapeur (20) comprend une unité de traitement des fumées (22). 9/ Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que les polluants (25) récupérés dans l'unité de traitement des fumées (22) et les cendres (21) récupérées dans la seconde chaudière de combustion (17), sont mis en décharge de résidus ultimes.