Brevet FR2941392A1 — publié le 20100730

P-PIOVEA-001 /FR 1 La présente invention concerne un procédé de traitement de cendres obtenues dans des installations d'incinération de déchets. s On connaît des installations d'incinération de déchets solides urbains. De telles installations comprennent en général un four, alimenté en déchets, un réacteur dans lequel les fumées, sortant du four et contenant des gaz acides (NOX, HC1, S02, HF) et des métaux volatils, sont traitées avec du NaHCO3 en poudre fine, pour donner lieu à des cendres, qui sont envoyées à la décharge, et des fumées qui sont ~o envoyées dans un électro-filtre ou filtre à manche subséquent, d'où l'on sépare une quantité ultérieure de cendres. Du fait que de telles cendres comprennent des métaux ayant une charge hautement polluante et nocive (plomb, cadmium, zinc, fer, mercure, chrome hexavalent), l'évacuation de ces cendres comporte un coût financier notable pour le 15 traitement qui doit êre effectué dans des décharges particulières. Considérant qu'une charge initiale de 100 t/g de déchets solides urbains comporte l'obtention d'à peu près 4 t/g de cendres polluantes, il y a un coût pour les frais de mise en décharge d'à peu près 200,00 { /tonne. Le but de l'invention est d'effectuer un traitement des cendres qui permette, 20 non seulement, d'abaisser leur charge nocive et polluante, mais, en même temps, permette d'obtenir un produit qui soit utilisable industriellement. Un tel but et d'autres, qui résultent de la description allant suivre, sont atteints selon l'invention, par un procédé de traitement di cendres obtenues dans des installations d'incinération de déchets, caractérisé par le fait de comprendre les 25 phases suivantes : P-PIOVEA-001/FR 2 mélange des cendres à de l'eau, pour obtenir une boue dans laquelle la concentration des sels sodiques n'est pas inférieure à 5 %, avec maintien du pH à une valeur de préférence non inférieure à 12, - traitement avec un agent approprié, apte à réduire le Cr6+ en Cri+ et avec un sulfure 5 alcalin à pH basique, pour obtenir la précipitation des métaux présents en solution, filtration de la boue avec obtention d'une phase solide constituée d'un mélange de sulfures et d'hydroxydes de métaux lourds, à envoyer à la décharge, et d'une phase liquide contenant du chlorure de sodium. 10 La présente invention va être explicitée plus encore ci-après, dans sa formulation générale, indiquée à pur titre d'exemple et non limitatif. Le procédé de traitement selon l'invention prévoit que les cendres, à la sortie de l'installation d'incinération des déchets solides urbains, soient envoyées à 15 un réacteur, muni d'agitateurs, dans lequel elles sont mélangées à la température ambiante à de l'eau en un rapport pondéral compris entre 1:0,9 et 1:4, pour obtenir une boue dans laquelle la concentration des sels sodiques n'est pas inférieure à 5% Dans cette phase, une sonde contrôle que le pH soit maintenu à une valeur hautement basique, de préférence non inférieure à 12. Le temps de mélange est d'à 20 peu près 3 min à 4 heures, selon la concentration des sels sodiques. Au terme de la phase de mélange, la phase liquide contenue dans la boue obtenue est soumise à un premier traitement avec un agent réducteur (hydrosulfite de sodium, bisulfite de sodium, sulfate ferreux) qui provoque la réduction du Cr6+ en Cri+, et à un traitement subséquent avec un sulfure de sodium à pH basique, avec 25 précipitation subséquente des métaux lourds présents dans la phase liquide. P-PIOVEA-001 /FR 3 Au terme de ce traitement, la boue est soumise à un traitement de filtration en continu, pour donnée une phase solide (constituée d'un mélange de sulfures et hydroxydes de métaux lourds) qui est envoyé à la décharge, et une phase liquide contenant du chlorure de sodium ayant un pH de 12 - 12,5. La phase liquide est traitée ici avec de l'anhydride carbonique gazeux et de l'ammoniac gazeux pour la conversion des sels sodiques en bicarbonate de sodium, chlorure et sulfate d'ammonium et carbonate d'ammonium. De cette solution, on filtre et/ou centrifuge le bicarbonate de sodium produit par la réaction, qui est subséquemment séché et recyclé dans l'installation 10 d'épuration des fumées. On peut obtenir de cette manière une récupération presque totale du bicarbonate qui avait été utilisé pour la neutralisation des fumées acides provenant de l'incinération des déchets. La solution aqueuse provenant de la filtration et/ou de la centrifugation du 15 bicarbonate de sodium est en outre traitée dans une installation appropriée, avec de l'oxyde de calcium, pour récupérer l'ammoniac utilisé pour la conversion des sels sodiques en bicarbonate de sodium. A partir des eaux traitées avec le lait de chaux, on obtient, comme sous-produit, une solution de chlorure de calcium qui, après concentration, peut être 20 réutilisés et vendue, par exemple à des Communes, pour la fonte de la neige et de la glace dans les périodes hivernales. En outre, le procédé selon l'invention présente l'avantage supplémentaire selon lequel l'anhydride carbonique, utilisé dans le processus de carbonatation, est prélevé des mêmes fumées que celles produites par l'incinérateur et qui, ainsi, va 25 permettre une réduction de la charge des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. P-PIOVEA-001 /FR 4 Selon une variante de réalisation, le procédé prévoit de mélanger les cendres à de l'eau et d'effectuer une filtration pour obtenir une première phase solide à envoyer à la décharge. La phase liquide est ainsi soumise à un traitement avec les réactifs chimiques, de la manière décrite ci-dessus.5 REVENDICATIONS1. Procédé de traitement de cendres obtenues dans des installations d'incinération de déchets, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : mélange des cendres à de l'eau, pour obtenir une boue dans laquelle la concentration des sels sodiques n'est pas inférieure à 5 %, avec maintien du pH à une valeur de préférence non inférieure à 12, - traitement avec un agent approprié, apte à réduire le Cr6+ en Cri+ et avec un sulfure alcalin à pH basique, pour obtenir la précipitation des métaux présents en solution, ~o - filtration de la boue avec obtention d'une phase solide constituée d'un mélange de sulfures et d'hydroxydes de métaux lourds, à envoyer à la décharge, et d'une phase liquide contenant du chlorure de sodium. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant d'effectuer le traitement avec l'agent réducteur et avec le sulfure alcalin, on effectue une filtration 15 pour séparer une phase solide, à envoyer à la décharge, de la phase liquide. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange des cendres à l'eau est effectué en un rapport pondéral compris entre 1: 0,9 et 1:4. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le temps de mélange est compris entre 3 min et 4 heures. 20 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange est effectué à la température ambiante. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement de filtration est effectué en continu. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme 25 agent réducteur de l'hydrosulfite de sodium.P-PIOVEA-001/FR 6 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme agent réducteur du bisulfite de sodium. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme agent réducteur du sulfate ferreux. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la précipitation des métaux présents en solution est effectuée avec du sulfure de sodium. 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on traite la phase liquide filtrée contenant des sels sodiques avec de l'anhydride carbonique et de l'ammoniac, pour l'obtention de bicarbonate de sodium, chlorure et sulfate d'ammonium et carbonate d'ammonium. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'on effectue la filtration et/ou la centrifugation du bicarbonate de sodium. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'on traite la solution liquide filtrée avec de la chaux vive ou de l'hydroxyde de sodium, pour obtenir de 15 l'ammoniaque de récupération. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on effectue la concentration des eaux mères contenant du chlorure de calcium. 15. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le bicarbonate de sodium obtenu est réutilisé dans l'installation d'épuration des fumées.