Brevet FR3003631A1 — publié le 20140926

MODULE COMPACT DE TRAITEMENT DE FUMEES ET INSTALLATION DE CRE1VIATION COMPRENANT LE MODULE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine technique du traitement des fumées. On entend par traitement des fumées, les opérations consistant à refroidir les fumées, à les faire réagir avec des produits réactifs, et à les filtrer. Les fumées sont alors décontaminées et aptes à être rejetées dans l'atmosphère, au sens notamment de la réglementation en vigueur. La présente invention a plus particulièrement pour objet un module compact de traitement de fumées. Elle se rapporte également à une utilisation avantageuse, mais non limitative, dudit module pour le traitement des fumées issues de fours de crémation pour l'incinération de corps humains ou animaux. Plus spécifiquement, l'invention concerne également une installation de crémation de corps humains ou animaux mettant en oeuvre le module. ART ANTERIEUR La loi, en particulier française impose le traitement des fumées issues des fours de crémation. Pour ce faire, les installations sont équipées en amont du four, de différents éléments indépendants les uns des autres qui sont notamment : un refroidisseur de fumées, une trémie de dosage de réactif, une zone de filtration, outre les ventilateurs nécessaires à l'éjection et l'aspiration des fumées. De telles installations occupent un volume et une surface très importants de sorte qu'elles sont encombrantes et contraignantes à installer. En effet, la configuration du site oblige la plupart du temps à éloigner les différents éléments les uns des autres alors même que la place est restreinte. L'application de la réglementation en vigueur devient donc un vrai casse-tête pour les installateurs. EXPOSE DE L'INVENTION Le problème que se propose de résoudre la présente invention est donc celui de limiter l'encombrement des éléments mis en oeuvre pour le traitement de fumées, en particulier les fumées issues d'un four d'incinération. Afin de remédier aux inconvénients précités, le Demandeur a mis au point un module 40 compact de traitement de fumées. Selon l'invention, le module de traitement de fumées se présente sous la forme d'une enceinte unique comprenant au moins 3 éléments parmi lesquels une chaudière de refroidissement des fumées à traiter, un dispositif de stockage et de dosage de réactifs et un filtre, lesdits 3 éléments étant agencés de sorte à ce que les fumées refroidies ainsi que les réactifs soient dirigés dans un volume libre disponible sous toute la surface du filtre avant d'être aspirés au travers dudit filtre. Pour permettre l'extraction des fumées à travers le filtre, le module est connecté à une cheminée d'évacuation des fumées munie d'un ventilateur d'extraction. Le module peut être pré équipé avec une cheminée ou être raccordé sur une cheminée existante ou être vendu séparément, la cheminée étant achetée de manière indépendante. Ainsi, l'invention a pour objet un module de traitement de fumées, d'encombrement très réduit. Le module est facile à installer et à mettre en oeuvre. En effet, il suffit simplement de le raccorder à la sortie de fumées par exemple, d'un four, de raccorder le circuit d'eau pour la chaudière, et de raccorder le module au réseau électrique pour les éléments fonctionnant à l'énergie électrique. Il convient en outre de connecter le filtre à un ventilateur d'extraction indépendant du module. Le module présente également l'avantage d'être interchangeable facilement et rapidement dans l'hypothèse d'une panne sur un des appareils. Il peut être agencé dans le bâtiment abritant le four de crémation ou à l'extérieur du bâtiment. Dans un mode de réalisation préféré, le module comprend deux compartiments contigus séparés par une cloison, avantageusement étanche, respectivement : - un premier compartiment comprenant la chaudière de refroidissement des fumées à traiter et éventuellement le dispositif de stockage et de dosage de réactifs, - un second compartiment comprenant le filtre. Avantageusement, le premier compartiment comprend la chaudière de refroidissement des fumées à traiter et le dispositif de stockage et de dosage de réactifs. En pratique, la chaudière se présente sous la forme d'un cylindre comprenant un échangeur air/eau raccordé à un circuit d'eau externe au module, l'extrémité inférieure de la chaudière présentant une ouverture débouchant directement dans le second 35 compartiment. Pour améliorer le contact entre les réactifs et les fumées refroidies avant aspiration dans le filtre, le module comprend en outre des moyens aptes à conférer aux fumées refroidies un mouvement turbulent. En pratique, lesdits moyens se présentent sous la forme d'une 40 plaque formant chicane agencée verticalement dans le second compartiment, en regard de l'ouverture de la chaudière de refroidissement par laquelle débouchent les fumées refroidies. Avantageusement, la plaque à une hauteur supérieure à celle de l'ouverture de la chaudière de refroidissement par laquelle débouchent les fumées refroidies. Selon l'invention, le dispositif de stockage et de dosage de réactifs se présente sous la forme d'une cuve fermée comprenant en partie haute un bac de réception des produits réactifs accessible directement depuis l'extérieur par une trappe, ledit bac étant monté libre en rotation autour d'un axe horizontal de manière à pivoter pour déverser son contenu au fond de la cuve, la cuve comprenant à sa base un dispositif de dosage relié à des moyens d'injections aptes à injecter les réactifs sous le filtre dans le second compartiment. Avantageusement, les moyens d'injection des réactifs se présentent sous la forme d'un conduit à effet venturi. Le filtre est agencé, selon l'invention, à distance de la base du module de sorte à ménager un espace libre dans lequel circule le mélange de réactif et de fumées refroidies. En pratique, les fumées à traiter sont aspirées par un ventilateur d'extraction connecté au filtre. Elles pénètrent ainsi par l'entrée, traversent la chaudière de refroidissement dans laquelle elles sont refroidies, traversent les moyens pour rendre turbulent le flux de fumées en vue d'optimiser la phase ultérieure de mélange avec les produits réactifs. Les fumées arrivent ensuite sous le filtres où elles sont mélangées avec les réactifs. Les fumées sont ensuite filtrées au travers du filtre dépoussiéreur et sont extraites par le ventilateur d'extraction à travers la cheminée d'évacuation. Les réactifs mis en oeuvre étant pulvérulents, ils ont tendance à se redéposer sur la base du module après avoir été mis en suspension par l'effet venturi. Pour permettre leur remise en suspension, le module comprend un compresseur d'air relié à des canons à air pour insuffler de l'air sous le filtre. Les réactifs sont ainsi recyclés pour être réutilisés plusieurs fois jusqu'à ce que leur efficacité devienne insuffisante. L'efficacité est mesurée en pratique par des analyses de la fumée en sortie de cheminée. Un tel processus permet une économie de réactifs et une optimisation des quantités utilisées. Avantageusement, le compresseur d'air est également relié au filtre dépoussiéreur pour décolmater le filtre. De préférence, le module comprend une trémie de stockage des poussières issues du filtre dépoussiéreur, et une trappe d'accès à ladite trémie. L'invention a également pour objet une installation de crémation de corps humains ou animaux comprenant un four de crémation, le module précédemment décrit ainsi qu'une cheminée d'évacuation des fumées traitées munie d'un ventilateur d'extraction, la chaudière de refroidissement des fumées du module étant raccordée à la sortie des fumées du four de crémation et le filtre du module étant raccordé à la cheminée d' évacuation. L'installation peut être dans sa totalité contenue dans un batiment commun. Dans un mode de réalisation avantageux, le module est agencé à l'extérieur du bâtiment. Il est dans ces conditions étanche. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique illustrant le module compact de traitement d'un flux de fumées selon l'invention, ledit module étant représenté vu de face et en coupe selon l'axe A-A de la figure 4 ; - la figure 2 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, le module étant représenté vu de droite ; - la figure 3 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, le module étant représenté vu de gauche et en coupe selon l'axe B-B de figure 1 ; - la figure 4 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, le module étant représenté vu de dessus. EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 à 4, le module (1) de traitement de fumées selon l'invention se présente sous la forme d'une enceinte unique (1) comprenant une entrée (2) des fumées à traiter, et une sortie (3) des fumées traitées. L'entrée (2) est notamment destinée à être reliée à une tuyauterie dans laquelle sont rejetées les fumées, par exemple d'un four de crémation. La sortie (3) est quant à elle connectée à un ventilateur d'extraction (4) permettant d'aspirer les fumées et les conduire depuis l'entrée (2) jusqu'à la sortie (3). Le ventilateur (4) est lui-même relié à une cheminée d'évacuation (5). La cheminée (5) comprend en outre des orifices (5a) permettant de prélever des fumées afin de vérifier que la réglementation en vigueur sur le rejet des fumées soit respectée. La cheminée et son ventilateur d'extraction peuvent prééquiper le module ou être adaptés sur le module à partir d'une cheminée existante sur site. Le module (1) se présente sous la forme d'une enceinte unique de forme parallélépipédique dont les plus grands côtés sont disposés verticalement. Le module (1) renferme : - une chaudière (6) de refroidissement des fumées à traiter, - un dispositif de stockage et de dosage de réactifs (20), - un filtre dépoussiéreur (9) connecté au ventilateur d'extraction (4). Selon la forme de réalisation représentée sur les figures, le module comprend deux compartiments contigus, séparés par une cloison (8) respectivement un premier compartiment comprenant la chaudière (6) de refroidissement des fumées à traiter et le dispositif de stockage et de dosage de réactifs (20), et un second compartiment comprenant le filtre (9). La chaudière se présente sous la forme d'un cylindre comprenant un échangeur air/eau (6a) à tubes. L'eau circule dans les tubes via une entrée (6b) et une sortie (6c) d'eau raccordées à un circuit d'eau externe au module. La chaudière (6) permet ainsi de refroidir les fumées par échange thermique avec le circuit d'eau de la chaudière (6). L'entrée (2) des fumées à traiter débouche directement dans la chaudière (6) au-dessus de l'échangeur proprement dit. Le volume (10) surmontant l'échangeur est par ailleurs accessible par une trappe (11) d'accès pour le ramonage. L'air refroidi traverse le volume (12) séparant la base de la chaudière (6) de la base de l'échangeur. Ce volume est également accessible depuis l'extérieur par une trappe d'accès (13). Le compartiment inférieur (12) de la chaudière présente une ouverture (14) débouchant directement dans le second compartiment, par laquelle sont évacuées les fumées refroidies. Le passage de la fumée refroidie vers le compartiment renfermant le filtre (9) se fait donc par le bas du module. En regard de l'ouverture du compartiment inférieur (12) de la chaudière (6), le second compartiment présente une plaque verticale (15) faisant saillie du fond du module (1), d'une hauteur supérieure à la hauteur de l'ouverture (14) précitée. Cette plaque est positionnée en léger retrait de manière à former une chicane et améliorer le contact ultérieur entre les réactifs et les fumées. Le dispositif de stockage et de dosage de réactifs se présente sous la forme d'une cuve (20) positionnée à proximité de la chaudière. Il est séparé du second compartiment par la paroi (8). Il comprend un bac de réception (16) des produits réactifs, lesdits réactifs étant introduits par le biais d'une trappe (17) communiquant avec l'extérieur du module. Le bac (16) permet de décharger les produits réactifs. Il est monté libre en rotation autour d'un axe horizontal (7). De cette manière, le bac (16) est apte à adopter une première position dans laquelle il est destiné à la réception desdits produits réactifs, et une deuxième position dans laquelle il pivote pour verser les produits réactifs au fond de la cuve. Le fond de la cuve est relié à un doseur (18) comprenant une visse doseuse lui-même connecté à des moyens d'injections se présentant sous la forme d'un conduit à effet venturi (19) dans lequel se déverse le la vis doseuse. Le conduit (19) comprend en outre deux extrémités. La première extrémité est reliée à un ventilateur d'alimentation (23) pour favoriser l'effet venturi. La deuxième traverse, en partie basse, la paroi (8) séparant les premiers et second compartiments pour déboucher dans le second compartiment en dessous du niveau inférieur du filtre (9). Le second compartiment reçoit le filtre dépoussiéreur (9) qui occupe pratiquement tout le volume de celui-ci. Il est ainsi agencé sur une longueur sensiblement égale à celle correspondant à l'addition du dispositif de stockage de réactif et de la chaudière. Comme le montre la figure (2) notamment, le filtre (9) est fixé à une certaine distance de la base du module de manière à disposer d'un volume libre (21) entre le filtre et la base du module. Le filtre se présente sous la forme d'une succession de « chaussettes », au travers desquelles les fumées sont aspirées selon un mouvement ascendant, par le ventilateur (4). De cette manière, le flux de fumées provenant de la chaudière (6) et se dirigeant dans le filtre dépoussiéreur (9) crée une dépression et un effet venturi au niveau du conduit (19). Cet effet est accentué par le ventilateur d'alimentation (23). L'effet venturi permet alors aux produits réactifs présents dans au fond de la cuve (20) d'être dosés (18) et de pénétrer dans le volume (21) sous le filtre (9) pour être mélangés avec les fumées refroidies. Les fumées refroidies, après avoir passé la chicane, sont dans un état turbulent ce qui favorise leur mélange avec les produits réactifs. Les fumées pénètrent ensuite dans le filtre dépoussiéreur (9) dans lequel elles sont filtrées et ensuite évacuées par un ventilateur d'extraction (4) relié à la sortie (3) du module (1). Les fumées ainsi traitées sont ensuite envoyées dans une cheminée d'évacuation (5) pour être rejetées dans l'atmosphère. Le module (1) comprend en outre un compresseur d'air (22) positionné dans le premier compartiment aux cotés du dispositif de stockage et de dosage de réactifs. Ce compresseur d'air (22) est relié à des canons à air pour insuffler de l'air (24) dans le volume (21) sous le filtre. Le fait d'insuffler de l'air dans le volume (21) permet de remettre en suspension les réactifs pulvérulents et de les mélanger avec les fumées à traiter. Les réactifs sont ainsi recyclés pour être réutilisés plusieurs fois jusqu'à ce que leur efficacité devienne insuffisante. L'efficacité est mesurée en pratique par des analyses de la fumée en sortie de cheminée (5a). Le compresseur d'air (22) est également relié au filtre dépoussiéreur (9) pour injecter de l'air dans celui-ci pour des opérations de décolmatage du filtre (9). Le fond du second compartiment comprend une trémie de stockage des poussières issues du filtre dépoussiéreur (9), et une trappe d'accès (25) à ladite trémie depuis l'extérieur. La vidange des poussières peut ainsi être effectuée par aspiration de la trémie de stockage. L'opération est aisée car la trappe d'accès est accessible la vidange se fait à l'extérieur du bâtiment abritant le four. Le module illustré comprend en outre un coffret électrique (26) pour le raccordement au réseau électrique des éléments fonctionnant à l'énergie électrique, tel que le compresseur d'air (22) par exemple. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention fournit un module (1) compact pour le traitement d'un flux de fumées qui est d'encombrement très réduit par rapport aux installations de l'état de la technique. La mise en oeuvre d'un tel module (1) est également simplifiée. Il suffit simplement de raccorder le réseau d'eau de la chaudière (6), le réseau électrique du module (1), et de relier l'entée (1) à la sortie de fumées d'un four par exemple. Il peut être mis en place dans un local existant ou dédié ou en extérieur.25 REVENDICATIONS1/ Module de traitement de fumées se présentant sous la forme d'une enceinte unique (1) comprenant au moins 3 éléments parmi lesquels une chaudière (6) de refroidissement des fumées à traiter, un dispositif de stockage et de dosage de réactifs (20) et un filtre (9), lesdits 3 éléments étant agencés de sorte à ce que les fumées refroidies ainsi que les réactifs soient dirigés dans un volume libre (21) disponible sous toute la surface du filtre (9) avant d'être aspirés au travers du filtre (9). 2/ Module selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux compartiments contigus séparés par une cloison (8), respectivement : - un premier compartiment comprenant la chaudière (6) de refroidissement des fumées à traiter et éventuellement le dispositif de stockage et de dosage de réactif (20)s, - un second compartiment comprenant le filtre (9). 3/ Module selon la revendication 2, caractérisé en ce le premier compartiment comprend la chaudière (6) de refroidissement des fumées à traiter et le dispositif de stockage et de dosage de réactifs (20). 4/ Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chaudière (6) se présente sous la forme d'un cylindre comprenant un échangeur air/eau (6a) raccordé à un circuit d'eau externe au module, l'extrémité inférieure de la chaudière présentant une ouverture débouchant directement dans le second compartiment. 5/ Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens aptes à conférer au fumées refroidies un mouvement turbulent. 6/ Module (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ce que lesdits moyens se 30 présentent sous la forme d'une plaque (15) formant chicane agencée verticalement dans le second compartiment, en regard de l'ouverture de la chaudière (6) de refroidissement par laquelle débouchent les fumées refroidies. 7/ Module selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque (15) à une hauteur 35 supérieure à celle de l'ouverture de la chaudière (6) de refroidissement par laquelle débouchent les fumées refroidies. 8/ Module l'une des revendications précédentes , caractérisé en ce que le dispositif de stockage et de dosage de réactifs (20) se présente sous la forme d'une cuve fermée 40 comprenant en partie haute un bac de réception (16) des produits réactifs accessible directement depuis l'extérieur par une trappe (17), ledit bac (16) étant monté libre en 25rotation autour d'un axe horizontal de manière à pivoter pour déverser son contenu au fond de la cuve, la cuve comprenant à sa base un dispositif de dosage (18) relié à des moyens d'injections aptes à injecter les réactifs sous le filtre (9) dans le second compartiment. 9/ Module selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'injection se présentent sous la forme d'un conduit à effet venturi (19). 10/ Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre (9) est agencé à distance de la base du module. 11/ Module selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une trémie de stockage des poussières issues du filtre dépoussiéreur, et une trappe d'accès (25) à ladite trémie. 12/ Installation de crémation de corps humains ou animaux comprenant un four de crémation, le module selon l'une des revendications 1 à 11 ainsi qu'une cheminée (5) d'évacuation des fumées traitées munie d'un ventilateur d'extraction (4), la chaudière (6) de refroidissement des fumées du module étant raccordée à sortie des fumées du four de crémation et le filtre du module étant raccordé à la cheminée d'évacuation.