Brevet FR2775213A1 — publié le 19990827

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de granulats de bois à partir de traverses de chemin de fer ou de tout autre matériau ou matière, simple ou composite, constitué de fibres ligno- cellulosiques traités à la créosote. La présente invention se rapporte aussi au dispositif issu de ce procédé de fabrication. La créosote étant un produit nocif, son utilisation est de plus en plus déconseillée, voire interdite. II se pose donc le problème du recyclage notamment des traverses de chemin de fer traitées avec ce produit. Une technique de recyclage du bois consiste à fabriquer des granulats de bois imputrescibles en milieu alcalin. Les granulats fabriqués à partir de déchets de bois ou de tout autre matière présentant des fibres ligno-cellulosiques possèdent d'intéressantes propriétés physiques isolation thermique et phonique, absorption hygrométique, résistance au feu, etc... Ils sont utilisés notamment en construction, mélangés à des compositions à base de ciment, pour fabriquer des chapes ou des cloisons isolantes. Ce procédé de base de fabrication de granulats de bois est exploité par le demandeur depuis plusieurs années et donne des résultats satisfaisants. La présente invention constitue l'adaptation de ce procédé de base aux contraintes liées à ce recyclage de matières contaminées. La contrainte principale est bien sûr d'inactiver la créosote. Le procédé selon l'invention y remédie en faisant subir aux granulats issus d'un traitement mécanique, un traitement thermique consistant en une pyrogénation, qui présente la particularité d'être menée en continu. Une autre contrainte est le stockage des matériaux contaminés avant et pendant le traitement. Le procédé selon l'invention préconise pour cela de stocker la matière première à l'abri de la pluie, pour éviter la pollution des eaux de ruissellement. Une autre contrainte est la présence d'éléments mécaniques, sur, voire dans la matière première. II en est ainsi des supports métalliques incrustés au sein des traverses. Les éléments doivent être éliminés avant le début du traitement. L'utilisation d'une scie équipée de plusieurs lames optimise le temps consacré à cette opération. Les chutes issues de cette première opération sont bien sûr récupérées et stockées à l'abri en vue d'une revalorisation ultérieure. La fabrication des granulats à proprement parler se fait selon le traitement mécanique habituel. Les opérations de défibrage et d'écrasement sont réalisées grâce à une déchiqueteuse à couteaux et un broyeur à marteaux par exemple, comme c'est le cas dans les brevets numéros 2 499 551, 2 510 593, 2 619 741 et 2 567 119 dont le demandeur est titulaire. Après ce traitement mécanique, intervient le traitement thermique pendant lequel les granulats subissent successivement un séchage puis une pyrogénation. D'autres avantages de l'invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au schéma de principe annexé. Le procédé de fabrication de granulats de bois à partir de matériaux constitués de fibres lignocellulosiques contaminées à la créosote comprend essentiellement deux étapes - une première étape constituée par un traitement mécanique, et, - une deuxième étape constituée par un traitement thermique. Pendant la première étape de traitement mécanique, les éléments de bois contaminés à la créosote (1) qui constituent la matière première sont broyés et déchiquetés dans un broyeurdéchiqueteur (2). L'opération de broyage/déchiquetage peut être opérée par une ou plusieurs machines. Bien sûr, si les éléments de bois contaminés à la créosote (1) comportent en outre des polluants mécaniques, voire d'autres polluants chimiques, un traitement préalable, non représenté ici, s'impose pour les séparer des matériaux à fibres ligno-cellulosiques. Selon un mode préféré de l'invention, les agrégats de bois (3) issus de l'opération de broyagedéchiquetage sont tamisés au travers d'un tamis métallique (4) avant de subir le traitement thermique, et les particules de bois trop petites (3a) viennent alimenter un foyer (5). Bien sûr, les fumées issues de cette combustion dans le foyer (5) sont traitées ultérieurement par un dispositif (6) de traitement des fumées. Pendant la deuxième étape de traitement thermique, les agrégats tamisés (3b) passent dans un four (7) alimenté en chaleur (8) par le foyer (5). Le four (7) est un four de pyrogénation continu équipé par exemple d'une vis sans fin. Au fur et à mesure que les agrégats tamisés (3b) progressent dans le four (7), ils se dessèchent, et leur température s'élève jusqu'à atteindre 280 C environ, puis diminue progressivement dans la seconde partie du four (7). Le refroidissement de cette deuxième partie est obtenu grâce à un circuit d'eau (18). Pendant le cheminement des agrégats (3b) dans le four (7), il n'y a quasiment pas d'apport d'oxygène. Selon un mode préféré de l'invention, on opère ensuite un tamisage et un tri (9) des granulats de bois pyrogénés, puis éventuellement une recomposition de mélange en fonction des caractéristiques recherchées (ex. : 50 % de 4/10 et 50 O/o de 10/20). Avant le stockage du produit fini (10), on peut en outre opérer un traitement chimique sur les granulats, en fonction de leur utilisation ultérieure. De préférence, le foyer (5) est alimenté en comburant (11) au moyen d'une hotte aspirante (12) travaillant en dépression au moyen d'une pompe (13). La hotte (12) est située juste au dessus du broyeur-déchiqueteur (2), assurant ainsi l'évacuation de l'air éventuellement pollué (11) issu de cette opération de broyage-déchiquetage. Les fumées (14) issues du four de pyrogénation (7) sont, comme les fumées issues du foyer (5) traitées par un dispositif (6) de traitement des fumées (14) qui peut être par exemple un filtre à manches, mais auparavant, la chaleur qu'elles contiennent encore est récupérée par un échangeur (16). Cette chaleur peut être utilisée à un autre poste (17). Avantageusement, le dispositif réalisant le procédé suivant l'invention ne comporte qu'un seul dispositif de traitement (6). A la sortie du dispositif de traitement (6), les fumées sont évacuées par une cheminée (15). Le foyer (5) comprend aussi un autre circuit de carburant, non décrit ici, tout à fait classique pour pallier le manque de résidus (3a) issus du tamisage optionnel et pour réguler exactement la chaleur (8) alimentant le four (7). Lorsque l'on choisit de tamiser les granulats sortant du broyeur-déchiqueteur, environ un cinquième de ces granulats (3) résiduels alimente le foyer (5) en carburant. De préférence, le foyer (5) comporte plusieurs systèmes d'alimentation en carburant. II peut ainsi fonctionner au bois, au gaz, au fioul, etc.. Le rendement du procédé de fabrication de granulats de bois pyrogénisés selon l'invention est approximativement de 75 % du débit de bois humide à l'entrée du broyeur-déchiqueteur. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de granulats de bois à partir de matériaux constitués de fibres lignocellulosiques contaminés à la créosote mettant en oeuvre un procédé de base comprenant un traitement mécanique par broyage et déchiquetage, et un traitement thermique, caractérisé en ce que les granulats subissent une étape de pyrogénation lors dudit traitement thermique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique est effectué en continu. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le traitement thermique est opéré sans apport d'oxygène. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de tamisage et de tri puis une étape de recomposition de mélange suivant les caractéristiques du produit final recherchées. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une phase de traitement chimique en fonction de l'utilisation ultérieure des granulats. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les matériaux contaminés sont stockés sous abri avant le début du traitement et pendant le traitement afin d'éviter le ruissellement d'eau polluée. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que préalablement au traitement mécanique, les matériaux constitués de fibres ligno-cellulosiques contaminés à la créosote sont débités et débarrassés des éléments métalliques qui leur sont associés. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les chutes issues du débitage et comportant des éléments métalliques sont récupérées et stockées en vue d'une valorisation ultérieure. 9. Dispositif de fabrication de granulats de bois (10) à partir de matériaux (1) constitués de fibres ligno-cellulosiques contaminés à la créosote pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant un broyeur-déchiqueteur (2) formant des agrégats (3) et un four (7) alimenté en chaleur (8) par un foyer (5), caractérisé en ce qu'il comporte un tamis (4) pour tamiser lesdits agrégats (3), et en ce que les particules fines (3a) issues du tamis (4) alimentent le foyer (5) en carburant. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le broyeur-déchiqueteur (2) comporte une hotte (12) d'aspiration, et en ce que l'air (11) aspiré dans cette hotte (12) par la pompe (13) alimente le foyer (5) en comburant. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (6) de traitement des fumées (14) issues du foyer (5) et du four (7). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les fumées (14) issues du foyer (5) et du four (7) passent à travers un échangeur (16). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le four (7) comprend deux parties et en ce que la deuxième partie est refroidie par un circuit d'eau (18).