Brevet FR2794223A1 — publié le 20001201

Procédé d'incinération d'un corps et incinérateur permettant la mise en oeuvre dudit procédé L'invention concerne un procédé d'incinération d'un corps et un incinérateur permettant la mise en #uvre dudit procédé. L'invention concerne plus particulièrement un incinérateur constituant un four crématoire pour la crémation de cercueils. Il est connu dans l'art antérieur des fours crématoires pour l'incinération des cercueils. La crémation est obtenue par la combustion d'un gaz. Pour obtenir des températures suffisamment importantes, de l'ordre de 900'C, cette combustion est réalisée avec un apport d'oxygène. Ce type de four nécessite généralement un préchauffage, et la crémation dure approximativement une heure et demi. Un premier but de l'invention est de proposer un procédé d'incinération rapide et efficace. Ce but est atteint par le fait que le procédé d'incinération du corps se caractérise en ce qu'il comprend une étape de mise en place du corps dans la chambre de combustion d'un incinérateur, sans préchauffage, et une étape d'allumage d'au moins un bloc de propergol solide ou pulvérulent, constitué d'une ou plusieurs substances solides dont la combustion s'effectue sans oxygène, générant un volume de gaz à haute température, sous forme d'au moins une flamme, sous pression, vers la chambre de combustion, et combustion du corps par carbonisation ou évaporation des molécules de surface du corps, au contact de la flamme présentant une température comprise entre 2000" et 3000'C. Selon une autre particularité, la pression exercée par la flamme sur le corps à incinérer est comprise entre 20 et 40 bars dans le sens longitudinal. Selon une autre particularité, le procédé comprend l'allumage simultané d'au moins deux blocs propergol disposés en vis-à-vis présentant des flammes complémentaires l'une de l'autre. Selon une autre particularité, pour un corps de l'ordre de 100 kilogrammes, la durée de la combustion de propergol nécessaire à la combustion du corps est de l'ordre de la minute. Selon une autre particularité, le procédé comprend une étape de refroidissement de la chambre de combustion lorsque la combustion du corps est terminée. Selon une autre particularité, l'étape de refroidissement s'effectue par injection d'air froid. Un autre but de l'invention est de proposer un incinérateur permettant la mise en #uvre du procédé d'incinération. Ce but est atteint par le fait que l'incinérateur selon l'invention, comprenant une chambre de combustion recevant le corps à incinérer, se caractérise en ce qu'il comprend au moins un propulseur au propergol, sous forme solide ou pulvérulente, dont la ou les flammes sont orientées vers le corps à incinérer dans la chambre de combustion, permettant la combustion du corps au contact de la flamme. Selon une autre particularité, le propulseur au propergol comprend une enceinte de stockage permettant d'accueillir un bloc de propergol solide, reliée à la chambre de combustion de l'incinérateur par une tuyère, et un moyen d'allumage électrique disposé entre la tuyère et le bloc de propergol pour déclencher la combustion du propergol. Selon une autre particularité, l'incinérateur comprend au moins deux propulseurs disposés en vis-à-vis, chaque propulseur générant une flamme présentant des formes complémentaires l'une de l'autre. Selon une autre particularité, un premier propulseur génère une flamme en forme de corolle dans laquelle pénètre la flamme en forme de dard générée par le deuxième propulseur. Selon une autre particularité, l'incinérateur comprend un moyen d'évacuation des vapeurs et produits de combustion. Selon une autre particularité, la chambre de combustion de l'incinérateur comprend au moins un tunnel perforé, dans lequel est disposée une grille support sur laquelle est disposé le corps, placé dans un tunnel extérieur assurant l'étanchéité de l'incinérateur, et deux parois latérales permettant de fermer et d'assembler les tunnels par leurs extrémités, au moins un propulseur au propergol étant disposé en vis-à-vis d'une ouverture présente sur une paroi latérale. Selon une autre particularité, les moyens d'évacuation sont constitués par une ou plusieurs canalisations reliées à des ouvertures présentes sur le tunnel extérieur. Selon une autre particularité, l'incinérateur comprend deux tunnels perforés, les perforations des deux tunnels étant disposées en quinconce. Selon une autre particularité, l'incinérateur comprend des moyens de refroidissement de la chambre de combustion par injection d'air froid. Selon une autre particularité, l'enceinte de stockage et la tuyère d'un propulseur sont compris ou formés dans un bloc de matériau solide, la tuyère débouchant sur une face avant du bloc, par laquelle le propulseur est assemblé à la chambre de combustion, par des moyens d'ancrage. Selon une autre particularité, le propulseur est monté pivotant sur la chambre de combustion afin de permettre l'accès à la chambre de combustion. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, de façon schématique, une vue en coupe selon l'axe longitudinal d'un incinérateur selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente une vue en coupe de l'incinérateur illustré à la figure 1 selon un plan transversal (AN); - la figure 3 représente l'incinérateur illustré à la figure 1, en fonctionnement ; Suivant les figures 1 et 2, l'incinérateur (1) selon l'invention comprend une chambre (2) de combustion permettant de recevoir le corps (3) à brûler. L'incinérateur selon l'invention peut constituer un four crématoire pour la crémation de cercueils. L'incinérateur selon l'invention peut être utilisé pour l'incinération de tous types de corps organiques ou objets à brûler. A titre d'exemple, la chambre de combustion (3) est formée de trois tunnels (4, 5, 6) concentriques, un premier (6) et un deuxième (5) tunnels perforés et placés dans un troisième tunnel (4), dit extérieur, assurant l'étanchéité de l'incinérateur. Le corps à brûler est disposé dans le premier tunnel (6) perforé. Les tunnels sont fermés et assemblés par leurs extrémités par deux parois latérales (7, 8) ou plaques. Le corps (3) à brûler repose, par exemple, sur une grille (9) support, disposée à l'intérieur du premier tunnel (6) perforé. Les tunnels (4, 5, 6) sont par exemple de forme cylindrique. A titre d'exemple, le premier et deuxième tunnels perforés sont constitués de cylindres en acier de 10 millimètres d'épaisseur, et le tunnel extérieur est constitué d'un cylindre de 2 millimètres d'épaisseur. Afin d'éviter toutes projections de molécules, les perforations (11) du premier tunnel et les perforations (10) du deuxième tunnel peuvent être disposées en quinconce, de telle sorte qu'une perforation du deuxième tunnel perforé ne soit pas en vis-à-vis d'une perforation du premier tunnel perforé. L'incinérateur (1) comprend au moins un brûleur ou propulseur (12a, 12b) au propergol. Le propergol utilisé dans l'invention est constitué par toutes substances ou mélange de substances solides susceptible de libérer une grande quantité d'énergie et un fort volume de gaz à haute température, dans une réaction chimique où le dioxygène n'intervient pas. Ainsi plusieurs compositions de propergol peuvent être utilisées, tel que par exemple le propergol à graphite. Le propulseur (12a) comprend une enceinte de stockage (Il 3a) permettant d'accueillir une quantité de propergol (1 4a) solide, par exemple à molécules non abrasives. L'extrémité (15) de l'enceinte de stockage (14a) est reliée à la chambre de combustion (2) de l'incinérateur par une tuyère (16), par exemple de forme conique. Un moyen d'allumage (17a,17b) est disposé devant le bloc de propergol (14a), par exemple dans l'enceinte de stockage, à proximité de la connexion entre la tuyère (16a) et ladite enceinte, pour permettre le déclenchement de la combustion du propergol. Le moyen d'allumage (17a) peut être constitué par une mini fusée, qui est déclenchée électriquement. Le propergol (14a), qui est un produit à combustion rapide, permet de libérer une quantité importante de gaz chauds sous la forme d'une flamme. L'utilisation d'un propulseur au propergol permet d'obtenir instantanément une flamme comprise entre 2000 et 3000'C, par exemple de l'ordre 2500'C, ainsi qu'une pression importante dans l'incinérateur. A titre d'exemple, la pression dans la chambre de combustion (2) de l'incinérateur est comprise entre 20 et 40 bars, par exemple de l'ordre de 30 bars, selon le longitudinal de la flamme. Pour une pression longitudinale de 30 bars, la pression latérale est de l'ordre de 1,5 bars. Le corps (3) à incinérer est disposé à une distance déterminée de l'origine de la flamme afin qu'il soit placé aux endroits où la flamme présente les plus hautes températures. La combustion du corps se fait par carbonisation ou évaporation des molécules de surface du corps, au contact de la flamme. Les produits de combustion du corps se consument très rapidement par sublimation ou évaporation. Si le corps présente de l'eau, celle-ci est directement évaporée. Dans le cas d'une crémation, la combustion du corps s'effectue par évaporation des molécules d'eau de la surface du corps et par carbonisation des molécules de surface du corps au contact de la flamme, les produits résultant de la carbonisation étant transformés sous l'effet de la haute température par sublimation ou évaporation. L'incinérateur selon l'invention comprend un moyen d'évacuation des vapeurs et produits de la combustion du corps. Ces moyens d'évacuation peuvent être constitués par une ou plusieurs canalisations (21) reliées à des ouvertures (22) présentes sur le tunnel extérieur (4). Les gaz de combustion, produits à l'intérieur du premier tunnel perforé (6), passent par les perforations (10, 11) et peuvent ensuite s'évacuer vers l'extérieur par la canalisation (21). Un ou plusieurs propulseurs peuvent être utilisés simultanément. La disposition relative des propulseurs peut être déterminée afin de réduire les effets de souffle. A titre d'exemple, l'incinérateur selon l'invention comprend deux propulseurs (12a, 12b) disposés, par exemple en vis-à-vis, et générant des flammes concentriques. Chaque propulseur est assemblé à une paroi latérale (7, 8) de l'incinérateur, la tuyère (16a) du propulseur (12a) étant disposée en vis-à-vis d'une ouverture (18) présente sur la paroi latérale (7), centrée, par exemple, selon l'axe longitudinal du premier tube (6) perforé, et dont la forme est adaptée à celle de la tuyère. Selon la figure 3, sur laquelle le corps et la grille ne sont pas représentés, les flammes (19, 20), engendrées par la combustion du propergol, peuvent présenter des formes complémentaires pour permettre une réduction des effets de souffle dans la chambre de combustion et une combustion efficace des molécules de surface du corps. A titre d'exemple, un premier propulseur (1 2a) génère une flamme (19), dite flamme femelle en forme de corolle ou de tube évidé en son centre. Le second propulseur (12b) génère une flamme (20), dite mâle, en forme de dard, qui se place à l'intérieur de la première flamme (19). La forme des tuyères (16a, 16b) détermine la forme des flammes (19, 20). La première flamme (19) présente, par exemple, un diamètre de 60 centimètres et la seconde flamme (20) un diamètre de 50 centimètres. Cette configuration des flammes permet d'obtenir une combustion efficace du corps. En effet, des projections de molécules ou une combustion partielle de celles-ci peuvent avoir lieu sous l'effet de la première flamme. Ces projections ou molécules partiellement dégradées sont alors brûlées ou transformées par la deuxième flamme qui entoure la première. La configuration des deux flammes permet ainsi d'éviter les phénomènes de projection et de combustion partielle des molécules. La tuyère d'un propulseur peut également être conformée pour former deux ou plusieurs flammes. De plus, les deux flammes décrites précédemment peuvent également être obtenues au moyen d'un seul propulseur utilisant une tuyère particulière. L'enceinte de stockage (13a) et la tuyère (16a) d'un propulseur (12a) peuvent être compris ou formés dans un bloc (22) de matériau solide, tel qu'un bloc de béton, la tuyère débouchant sur une face, dite avant, du bloc (22) de béton. Le bloc de béton est assemblé de manière pivotante par des moyens d'ancrage complémentaires (23) présents sur la face avant du bloc et sur la surface extérieure de la paroi latérale (7). Le propulseur monté pivotant sur la paroi latérale (7) permet ainsi d'avoir accès à l'intérieur de la chambre de combustion de l'incinérateur afin d'effectuer le chargement du corps ou le nettoyage de la chambre de combustion. L'extrémité de l'enceinte de stockage, opposée à la tuyère, débouche sur la face arrière du bloc de béton (22) pour permettre la mise en place dans l'enceinte d'une quantité déterminée de propergol (14a). Lorsque le chargement du propergol est effectué, l'extrémité de l'enceinte de stockage est ensuite fermée de manière étanche par un moyen (24) de fermeture. L'incinérateur selon l'invention peut comporter un moyen permettant l'injection d'air froid dans la chambre de combustion à la fin de chaque combustion, afin d'obtenir un incinérateur froid pour le cycle de combustion suivant. L'incinérateur selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux incinérateurs traditionnellement utilisés. La combustion du propergol, qui nutilise pas d'oxygène, ne génère pas de gaz nocifs pour l'environnement, ces gaz étant détruits dans l'incinérateur par la forte chaleur. Seul de l'hydrogène, provenant de la combustion, peut se dégager en dehors de l'incinérateur par les moyens d'évacuation. L'incinération d'un corps selon l'invention s'effectue à froid. En effet, contrairement aux incinérateurs ou fours crématoires de l'art antérieur, l'incinérateur selon l'invention ne nécessite pas de préchauffage du four. En effet, le corps se consumant directement au contact de la ou des flammes à haute température, une montée en température du four n'est pas nécessaire. Une crémation utilisant un incinérateur selon l'invention s'effectue très rapidement. Pour un corps de moins de 100 kilogrammes, la durée de la crémation est inférieure à une minute. La crémation génère une très faible quantité de cendres, les os qui carbonisent peuvent être facilement broyés. De plus, la crémation d'un corps de 100 kilogrammes ne nécessite qu'une faible quantité de propergol, de l'ordre de 20 kilogrammes. Le mode de réalisation décrit ci-dessus est donné à titre d'exemple non limitatif, d'autres modifications à la portée de l'homme de métier font également partie de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé d'incinération d'un corps (3) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - mise en place du corps dans la chambre de combustion (2) d'un incinérateur (1), sans préchauffage, - allumage d'au moins un bloc de propergol solide ou pulvérulent (14a, 14b), constitué d'une ou plusieurs substances solides dont la combustion s'effectue sans oxygène, générant un volume de gaz à haute température, sous forme d'au moins une flamme (19, 20), sous pression, vers la chambre de combustion, et combustion du corps par carbonisation ou évaporation des molécules de surface du corps, au contact de la flamme présentant une température comprise entre 20000 et 30000C. 2. Procédé d'incinération d'un corps selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression exercée par la flamme sur le corps à incinérer est comprise entre 20 et 40 bars dans le sens longitudinal. 3. Procédé d'incinération d'un corps selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend l'allumage simultané d'au moins deux blocs propergol (14a, 14b) disposés en vis-à-vis présentant des flammes complémentaires l'une de l'autre. 4. Procédé d'incinération d'un corps selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour un corps de l'ordre de 100 kilogrammes, la durée de la combustion de propergol nécessaire à la combustion du corps, est de l'ordre de la minute. 5. Procédé d'incinération d'un corps selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de refroidissement de la chambre de combustion lorsque la combustion du corps est terminée. 6. Procédé d'incinération d'un corps selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de refroidissement s'effectue par injection d'air froid. 7. Incinérateur (1) comprenant une chambre de combustion (2) recevant le corps (3) à incinérer, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un propulseur (12a, 12b) au propergol, sous forme solide ou pulvérulente, dont la ou les flammes sont orientées vers le corps à incinérer dans la chambre de combustion, permettant la combustion du corps au contact de la flamme (19, 20). 8. Incinérateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le propulseur (12a) au propergol comprend une enceinte (13a) de stockage permettant d'accueillir un bloc de propergol (14a) solide, reliée à la chambre de combustion de l'incinérateur par une tuyère (16a), et un moyen (17a) d'allumage électrique disposé entre la tuyère et le bloc de propergol pour déclencher la combustion du propergol. 9. Incinérateur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux propulseurs (12a, 12b) disposés en vis-à-vis, chaque propulseur générant une flamme (19, 20) présentant des formes complémentaires l'une de l'autre. 10. Incinérateur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un premier propulseur (16a) génère une flamme (19) en forme de corolle dans laquelle pénètre la flamme (20) en forme de dard générée par le deuxième propulseur (Il 6b) 11. Incinérateur selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (21) d'évacuation des vapeurs et produits de combustion. 12. Incinérateur selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la chambre de combustion de l'incinérateur comprend au moins un tunnel (6) perforé, dans lequel est disposée une grille (9) support sur laquelle est disposé le corps, placé dans un tunnel extérieur (4) assurant l'étanchéité de l'incinérateur, et deux parois latérales (7, 8) permettant de fermer et d'assembler les tunnels par leurs extrémités, au moins un propulseur au propergol étant disposé en vis-à-vis d'une ouverture (18) présente sur une paroi latérale. 13. Incinérateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens d'évacuation (21) sont constitués par une ou plusieurs canalisations reliées à des ouvertures présentes sur le tunnel extérieur. 14. Incinérateur selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comprend deux tunnels perforés, les perforations des deux tunnels étant disposées en quinconce. 15. Incinérateur selon l'une des revendications 7 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de refroidissement de la chambre de combustion par injection d'air froid. 16. Incinérateur selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisé en ce que l'enceinte de stockage (13a) et la tuyère (16a) d'un propulseur (12a) sont compris ou formés dans un bloc (22) de matériau solide, la tuyère débouchant sur une face avant du bloc (22), par laquelle le propulseur est assemblé à la chambre de combustion, par des moyens d'ancrage (23). 17. Incinérateur selon l'une des revendications 8 à 16, caractérisé en ce que le propulseur est monté pivotant sur la chambre de combustion afin de permettre l'accès à la chambre de combustion.