Brevet FR2908675A1 — publié le 20080523

-1- La présente invention concerne un procédé de confinement de déchets industriels dits spéciaux, tels l'amiante ou les farines animales. Elle concerne également le produit obtenu par la mise en oeuvre d'un tel procédé. Un tel procédé concerne en particulier les milieux industriels, agro alimentaires et BTP ainsi que les autorités de tutelle concernées par le devenir des déchets dangereux. Il existe actuellement différents procédés permettant d'isoler et parfois de neutraliser des déchets. Certains procédés permettent de traiter le produit sur place, ainsi le 10 document de brevet Alteirac, numéro FR 2749868, concerne un procédé de traitement de surfaces. Inversement, d'autres procédés permettent de confiner le produit en vrac ou enrobé dans des fûts qui sont ensuite entreposés dans des mines, des carrières ou des piscines, et où ils doivent être surveillés car toujours dangereux. 15 Ces procédés ne sont pas sans présenter un certain nombre d'inconvénients, en particulier lorsque le produit n'est ni banalisé, ni potentiellement réutilisable. De plus il demeure potentiellement dangereux. Afin de pallier ces différents problèmes, le but de l'invention est de proposer un procédé de confinement de déchets. 20 Selon une première caractéristique majeure de l'invention, ce procédé comprend tout ou partie des phases suivantes : Broyage des déchets, Tamisage optionnel des déchets, Humidification optionnelle des déchets, 25 Mélange premier d'une résine et d'un catalyseur, Mélange second de cette résine et des déchets, Positionnement du mélange second dans une structure d'accueil, Polymérisation du mélange second dans cette structure d'accueil. Du fait de la seule pulvérisation des déchets, des produits comme l'amiante 30 sont rendus moins toxiques, d'autant plus si la toxicité est liée à la nature fibreuse. Selon une autre caractéristique de l'invention, la polymérisation étant effectuée sous apport de chaleur, et étant de plus exothermique, il est possible de neutraliser des déchets dangereux car biologiquement actifs, tels les farines animales à prions pathogènes. 35 Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite polymérisation étant effectuée sous apport de pression, il est possible d'une part de mouler le mélange 2908675 -2- second dans la structure d'accueil, et d'autre part d'augmenter le pourcentage de déchets dans le mélange second. Selon une autre caractéristique de l'invention, la structure d'accueil consiste en l'un des deux moyens suivants : 5 Une série de moules mis en oeuvre lorsque le positionnement est réalisé dans le cadre d'une coulée discontinue, Une machine à pultrusion comprenant des rouleaux compresseurs d'alimentation chauffés lorsque ledit positionnement est réalisé dans le cadre d'une coulée continue. Selon une autre caractéristique majeure de l'invention, les moules sont les malaxeurs déjà mis en oeuvre lors d'au moins un des deux mélanges premier et second, les malaxeurs constituant des mélangeurs amovibles. Selon une autre caractéristique de l'invention, la structure d'accueil étant recouverte d'une couche de résine sous forme de gel coat avant positionnement du mélange second, et le mélange second étant éventuellement recouvert d'une même couche de résine sous forme de gel coat, il est ainsi possible d'obtenir une parfaite encapsulation des déchets confinés. Ceci permet d'encapsuler le mélange de déchets et de résine par une couche de résine sans déchets. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé mettant en oeuvre de façon compacte plusieurs mélangeurs amovibles constituant la structure d'accueil, il permet simultanément de réaliser une double opération : Premièrement, le premier mélangeur reçoit en continu sur un premier emplacement les déchets après broyage puis tamisage puis humidification, puis réalise les 25 mélange premier et mélange second; Deuxièmement, le second mélangeur contenant le mélange second réalise sur un second emplacement l'opération de polymérisation sous l'action d'une presse, cette presse permettant d'accélérer la polymérisation du mélange second ; Les mélangeurs étant simultanément évacués à intervalles de temps idoines, le 30 premier mélangeur passant alors du premier au second emplacement. Ceci améliore le rendement du procédé. L'invention concerne également un bloc obtenu par mise en oeuvre de ce procédé de confinement. Ce bloc peut faire l'objet d'une seconde utilisation. 35 Selon une autre caractéristique de l'invention, ce bloc comprend au moins 50 (cinquante) % de déchets. 2908675 -3- Ceci permet de rentabiliser l'opération en termes de volumes initiaux et finaux. Selon une autre caractéristique majeure de l'invention, ce bloc présente des caractéristiques mécaniques identiques relativement aux trois axes d'un repère 5 cartésien qui lui est lié. Ceci augmente le nombre d'utilisations secondes possibles en limitant les précautions à prendre du fait d'une hétérogénéité mécanique. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci dessus de façon non limitative apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un 10 mode préférentiel de réalisation ; Cette description est faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : La figure 1 est un synoptique du procédé de confinement, La figure 2 est un mode de mise en oeuvre de ce procédé. La figure 1 représente séquentiellement les différentes étapes du procédé de 15 confinement de cléchets DEC, dont il comprend tout ou partie: Premièrement, un broyage BRO desdits déchets DEC. Ce broyage permet l'obtention de particules pulvérulentes millimétriques voir micrométriques. Deuxièmement, un tamisage optionnel TAM desdits déchets DEC. Ce tamisage ou calibrage permet de renvoyer au broyage BRO les déchets trop gros. 20 Troisièmement, une humidification optionnelle HUM desdits déchets DEC. Le déchet est humidifié avec de l'eau ou avec un liquide aqueux dans un malaxeur de type pétrin. Le taux d'hygrométrie dépend alors de la nature du déchet traité. Quatrièmement, un mélange premier MRC d'une résine RES et d'un catalyseur CAT réalisé selon les paramètres intrinsèques à respecter en utilisant des pompes spécifiques. Cinquièmement, un mélange second MRD de ladite résine RES et desdits déchets DEC réalisé également dans un malaxeur de type pétrin. Sixièmement, un positionnement POS dudit mélange second MRD dans une structure d'accueil STR. II peut s'agir de la coulée du mélange dans un moule MOU1, MOU 2 qui permet d'obtenir des blocs ou des plaques. De telles plaques peuvent présenter 20 à 50 mm d'épaisseur. Un système de moule, de contre moule et d'éjecteur est alors nécessaire. Septièmement, une polymérisation POL dudit mélange second MRD dans ladite structure d'accueil STR. II reste à démouler les blocs de produit ainsi obtenu. 2908675 -4- Ladite polymérisation POL est accélérée par la mise en oeuvre d'au moins l'un des deux facteurs suivants : la chaleur CHA et la pression PRE. Leur effet complète celui généré par ledit catalyseur CAT. Lorsque ladite polymérisation POL est effectuée sous apport de chaleur 5 CHA, cette chaleur provenant extérieurement du chauffage dudit moule MOU, et intérieurement de la réaction de polymérisation exothermique, il est possible de neutraliser des déchets DEC dangereux car biologiquement actifs. Ainsi, des farines animales porteuses de prions pathogènes sont totalement inertées après exposition à une température de 140 (cent quarante) degrés durant 20 (vingt) minutes sous 10 une pression de 3 (trois) atmosphères. Il y a de la marge car il est ici possible d'obtenir des réactions exothermiques de 180 (cent quatre vingt) à 200 (deux cents) pendant 4 (quatre) à 8 (huit) heures. Lorsque ladite polymérisation POL est effectuée sous pression PRE, il est possible d'une part de faciliter le moulage dudit mélange second MRD dans ladite 15 structure d'accueil STR, et d'autre part d'augmenter le pourcentage de déchets DEC dans ledit mélange second MRD par amélioration de l'enrobage desdits déchets DEC par ladite résine RES, compte tenu de la perméabilité et de la porosité desdits déchets DEC. Lorsque ledit positionnement POS est réalisé dans le cadre d'une coulée 20 discontinue, ladite structure d'accueil STR consiste en une série de moules MOU1, MOU2. Lorsque a contrario ledit positionnement POS est réalisé dans le cadre d'une coulée continue, ladite structure d'accueil STR consiste en une machine à pultrusion PUL comprenant des rouleaux compresseurs d'alimentation chauffés entre lesquels 25 passe ledit mélange second MRD. Dans un mode particulier de réalisation, lesdits moules MOU1, MOU2 sont les malaxeurs déjà mis en oeuvre lors d'au moins un desdits deux mélanges premier MRC et second MRD, lesdits malaxeurs constituant des mélangeurs MEL1, MEL2 amovibles. 30 Afin d'améliorer l'enrobage des déchets DEC, il est possible de les encapsuler dans une couche de résine RE ne contenant aucun déchet DEC. Pour ce faire, ladite structure d'accueil STR est recouverte d'une couche de résine RES sous forme de gel coat avant positionnement dudit mélange second MRD. Ensuite, ledit mélange second MRD est également éventuellement recouvert d'une même 35 couche de résine RES sous forme de gel coat. Il est ainsi possible d'obtenir une parfaite encapsulation desdits déchets DEC confinés au sein de blocs ou de plaques. 2908675 -5-Dans le cadre d'une coulée continue, il est nécessaire de débiter le ruban continu de produit plat sortant de la machine à pultrusion en panneaux dont la tranche présente un mélange de résine RES et de déchets DEC. Ces déchets étant pulvérulents et enrobés de résine RES ne présentent aucun danger. 5 Le procédé permet le confinement de nombreux déchets toxiques tels l'amiante, les déchets de métaux lourds, les cendres toxiques, les farines animales dites à prions pathogènes. Selon un mode particulier de réalisation présenté sur la figure 2, il est possible de mettre en oeuvre un procédé compact conforme à l'invention. Ce 10 procédé met en oeuvre plusieurs mélangeurs amovibles MEL1, MEL2 qui constituent ladite structure d'accueil STR. Il permet simultanément de réaliser deux opérations: Premièrement, ledit premier mélangeur MEL1 reçoit en continu sur un premier emplacement EMP1 lesdits déchets DEC qui tombent par gravité après 15 broyage BRO puis tamisage TAM dans un broyeur calibreur surplombant ledit premier mélangeur MEL1. Ledit premier mélangeur MEL1 étant suffisamment plein, le broyeur calibreur est arrêté, et ledit mélangeur procède à l'humidification HUM desdits déchets DEC par arrivée d'eau, puis réalise lesdits mélange premier MRC et mélange second MRD par introduction simultanée de résine RES et de catalyseur 20 CAT. Deuxièmement, ledit second mélangeur MEL2 contenant ledit mélange second MRD réalise, sur un second emplacement EMP2 situé au voisinage immédiat dudit premier emplacement EMP1, l'opération de polymérisation POL sous l'action d'une presse PRE le surplombant, ladite presse PRE permettant 25 d'accélérer la polymérisation dudit mélange second MRD. Lesdits mélangeurs étant simultanément évacués à intervalles de temps idoines, ledit premier mélangeur MEL1 passant alors dudit premier EMP1 audit second EMP2 emplacement sous l'effet de vérins dédiés, et un autre premier mélangeur est positionné au premier emplacement EMP1 sous le broyeur calibreur 30 qui se met alors en marche. Outre le procédé de confinement de déchets DEC précédemment décrit, l'invention concerne les blocs BLO obtenus par mise en oeuvre dudit procédé. Ces blocs BLO se présentent généralement sous l'aspect de briques pleines ou de plaques. Tout dépend de la forme du moule utilisé. Il est possible de les 35 réutiliser dans le cadre de multiples applications. De plus, la résine RES mise en oeuvre est plus ou moins transparente. 2908675 -6- Avantageusement, lesdits blocs BLO comprennent au moins 50% de déchets soit en masse, soit en volume, soit les deux simultanément. De plus, un tel bloc BLO peut présenter des caractéristiques mécaniques identiques relativement aux trois axes d'un repère cartésien qui lui est lié. 5 II convient de préciser que le procédé et le produit précédemment décrits peuvent recevoir tout élément non décrit et s'inscrivant dans le cadre de l'invention. Les exemples de réalisation de l'invention présentés ci-dessus ont été choisis du fait de leur caractère pratique. Il ne serait cependant pas possible de répertorier de manière exhaustive tous les modes de réalisation que recouvre cette 10 invention. En particulier, tout moyen décrit peut être remplacé par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. Revendications 1) Procédé de confinement de déchets DEC, caractérisé en ce qu'il comprend tout ou partie des phases suivantes : Broyage BRO desdits déchets DEC, Tamisage optionnel TAM desdits déchets DEC, Humidification optionnelle HUM desdits déchets DEC, Mélange premier MRC d'une résine RES et d'un catalyseur CAT, Mélange second MRD de ladite résine RES et desdits déchets DEC, Positionnement POS dudit mélange second MRD dans une structure d'accueil STR, Polymérisation POL dudit mélange second MRD dans ladite structure d'accueil STR. 2) Procédé de confinement DEC selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite polymérisation POL étant effectuée sous apport de chaleur CHA, et étant de plus exothermique, il est possible de neutraliser des déchets DEC dangereux car biologiquement actifs tels les farines à prions pathogènes. 3) Procédé de confinement DEC selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite polymérisation POL étant effectuée sous apport de pression PRE, il est possible d'une part de mouler mélange second MRD dans ladite structure d'accueil STR, et d'autre part, d'augmenter le pourcentage de déchets DEC dans ledit mélange second MRD. 4) Procédé de confinement DEC selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite structure d'accueil STR consiste en l'un des deux moyens suivants : Une série de moules MOU1, MOU2 mis en oeuvre lorsque ledit positionnement POS est réalisé dans le cadre d'une coulée discontinue, Une machine à pultrusion PUL comprenant des rouleaux compresseurs d'alimentation chauffés lorsque ledit positionnement POS est réalisé dans le cadre d'une coulée continue. 5) Procédé de confinement DEC selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moules MOU1, MOU2 sont les malaxeurs déjà mis en oeuvre lors d'au moins un desdits deux mélanges premier MRC et second MRD, lesdits malaxeurs constituant des mélangeurs MEL1, MEL2 amovibles. 7 2908675 8 6) Procédé de confinement DEC selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite structure d'accueil étant recouverte d'une couche de résine RES sous forme de gel coat avant positionnement dudit mélange 5 second MRD, et ledit mélange second MRD étant également éventuellement recouvert d'une même couche de résine RES sous forme de gel coat, il est ainsi possible d'obtenir une parfaite encapsulation desdits déchets DEC confinés. 7) Procédé de confinement DEC selon la revendication 5, caractérisé en ce que 10 mettant en oeuvre de façon compacte plusieurs mélangeurs amovibles MEL1, MEL2 constituant ladite structure d'accueil STR, il permet simultanément de réaliser : Premièrement, ledit premier mélangeur MEL1 reçoit en continu sur un premier emplacement EMP1 lesdits déchets DEC après broyage BRO puis tamisage TAM puis humidification HUM, puis réalise lesdits mélange premier MRC et mélange 15 second MRD ; Deuxièmement, ledit second mélangeur MEL2 contenant ledit mélange second MRD réalise sur un second emplacement EMP2 l'opération de polymérisation POL sous l'action d'une presse PRE, ladite presse PRE permettant d'accélérer la polymérisation dudit mélange second MRD ; 20 Lesdits mélangeurs étant simultanément évacués à intervalles de temps idoines, ledit premier mélangeur MEL1 passant alors dudit premier EMP1 audit second EMP2 emplacement. 8) Bloc BLO obtenu par mise en oeuvre dudit procédé de confinement DEC selon 25 l'une quelconque des revendications précédentes. 9) Bloc BLO selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins 50% de déchets DEC. 30 10) Bloc BLO selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce qu'il présente des caractéristiques mécaniques identiques relativement aux trois axes d'un repère cartésien qui lui est lié. 35