Brevet FR3095354A1 — publié le 20201030

Description Titre de l'invention : Déconstruction des enrobés bitumineux [0001] La présente invention a pour objet à titre de produit industriel nouveau un procédé de déconstruction des enrobés bitumineux. [0002] On connaît déjà des procédés qui consistent à recycler des fraisats routiers d'enrobés bitumineux en les introduisant dans un nouveau cycle de production et en y ajoutant toutes sortes d'adjuvants pour accepter ce nouveau type d'enrobés. [0003] On connaît encore des procédés consistant à laver du fraisat routier avec des solvants puis à distiller ces solvants pour les débarrasser des solvatés produits afin de réutiliser ces derniers. [0004] On connaît encore le brûlage pur et simple des enrobés bitumineux pour les dé- barrasser de leur bitume. [0005] On connaît encore des procédés de réduction des enrobés bitumineux dans des au- toclaves à vapeur surchauffée afin de réduire les fractions les plus légères du bitume. [0006] On connaît encore des procédés de traitement des enrobés bitumineux fossiles, comme les schistes bitumineux de la province de l'Alberta au Canada et dont le but n'est pas de produire des agrégats mais du bitume pour le cracking pétrolier. [0007] Tous ces procédés comportent divers inconvénients, ainsi: [0008] la réintroduction d'une fraction de fraisai d'enrobés routiers usagés dans une nouvelle mouture est certes souhaitable, mais elle ne règle pas le problème dans son ensemble et la qualité obtenue reste encore à être confirmée dans le temps. [0009] Les procédés de lavage des enrobés aux solvants, quant. à eux, sont entièrement abandonnés depuis l'interdiction de l'utilisation des solvants concernés, cependant on trouve d'anciens brevets où l'on lave les enrobés au trichloréthylène, au perchloréthylène, ou à la cyclohexanonne. [0010] Le brûlage pose un problème d'écologie et ne trouve une certaine justification que dans des cas très particuliers comme pour réaliser des remblais dans les polders aux Pays-Bas. [0011] La réduction dans des autoclaves à vapeur surchauffée est surtout utilisée dans la chimie fine et son usage est très peu compatible avec les niasses considérables de l'industrie des enrobés bitumineux. [0012] Les procédés pour les schistes bitumineux sont basés sur unc fluidification in situ par la chaleur, suivie de la récupération par gravité du bitume ainsi fluidifié et ne sont pas utilisés pour la production de sable et d'agrégats, ces derniers étant simplement abandonnés sur place. [0013] 11 existe de nombreux brevets concernant le devenir des fraisats d'enrobés bitumineux provenant de la réfection des chaussées ainsi que pour les schistes bitumineux mais un 2 procédé de déconstruction intégrale comme dans la présente invention n'a pas été trouvé dans la littérature.# connaît encore le brûlage pur et simple des enrobés bitumineux pour les débarrasser de leur bitume. [0014] La présente invention vise à remédier aux inconvénients cités ci-dessus et se rapporte à un procédé de fabrication qui permet, non pas de régénérer des enrobés bitumineux, niais à les déconstruire et à restituer des agrégats à l'état neuf ainsi qu'un mélange de fuel lourd, de fines et de fillers. [0015] L'invention sera bien comprise en se référant à la description ci-dessous ainsi qu'aux dessins annexés et dont: [0016] la [fig.1] est un synoptique du procédé. [0017] la [fig.2] est un dessin qui représente un circuit du procédé. [0018] la [fig.3] est le dessin d'une variante du circuit du procédé. [0019] Ainsi, le procédé comporte trois entrées, soit : [0020] - une entrée pour les enrobés bitumineux (2), [0021] - une entrée pour de l'huile (11), [0022] - une entrée pour de l'eau chaude (14), [0023] ainsi que deux sorties, soit : [0024] - une sortie pour les agrégats propres (16), [0025] - une sortie pour des cendres inertes (18). [0026] Le procédé opère de manière suivante: [0027] - on introduit dans un malaxeur (1) les enrobés bitumineux (2) ainsi qu'un liquide chaud et combustible (3) qui est généré par le procédé lui-même à partir des ses intrants, ce liquide étant composé notamment de bitume, d'huile, de fines et de fillers. [0028] - Le malaxeur (1) produit alors un flux (4) très fluide d'agrégats, de bitume, d'huile et de fillers, éléments intimement mélangés. [0029] - Ledit flux (4) est dirigé vers un crible (5). [0030] - Ledit crible (5) produit alors à son tour deux nouveaux flux dont l'un, les retenues (6), est constitué d'agrégats, de bitume et d'huile et l'autre, les passants (7), est constitué de bitume, d'huile, de fines et de fillers. [0031] - Ledit flux des retenues (6) est ensuite dirigé vers un échangeur incliné à contre- courant (8) constitué d'un convoyeur à vis en auge . [0032] - On introduit ensuite dans cet échangeur par sa partie basse (9) ledit flux de retenues (6). [0033] - On introduit encore dans cet échangeur par sa partie haute (10) de l'huile (11). [0034] Ensuite et sous l'effet de la rotation de ladite vis, les agrégats contenus dans le flux de retenues (6) remontent dans ladite auge, tandis que sous l'effet de la gravitation, l'huile (11) y descend et ces deux trajectoires se croisent alors à contre-sens dans ledit échangeur (8) et cela a pour effet, d'une part, la restitution d'une liqueur noire (3) au 3 bas dudit échangeur et d'autre part, la restitution d'agrégats huilés (12) en haut de l'échangeur . [0035] Lesdits agrégats ainsi restitués sont simplement imbibés d'huile neuve et non plus enduits avec un produit fortement adhérent comme l'est le bitume. [0036] Ce nouveau flux (12) est ensuite dirigé vers un décanteur gravimétrique (13) à trois niveaux de densité, soit: [0037] - une fraction médiane d'eau (14), [0038] - une fraction surnageante d'huile (15), [0039] - une fraction plongeante d'agrégats chauds et propres (16). [0040] Ce décanteur (13) restitue alors: [0041] - une fraction d'huile qui est renvoyée vers ledit échangeur (8), [0042] - une fraction d'agrégats chauds et propres vers l'extérieur. [0043] D'autre part, les passants (7) provenant du crible (5), quant à eux, sont dirigés vers une chaudière (17) et cette dernière fournit alors les calories nécessaires pour les besoins du présent procédé. [0044] Ladite chaudière (17) produit encore une cendre inerte (18). [0045] L'huile utilisée privilégiée dans le procédé est une huile végétale, mais on peut aussi remplacer cette huile ou y rajouter toutes sortes de matières grasses ou oléagineuses , dont des graisses végétales, animales ou synthétiques ou des hydrocarbures. [0046] La présente invention n'est pas limitée au mode de description ci-dessus, ni aux dessins annexés qui constituent seulement l'un parmi de nombreux autres modes d'exécution de ladite invention. [0047] Dans une variante, les passants (7) provenant du crible (5) sont dirigés en continu vers un autre décanteur (20) à deux niveaux de densité et qui restitue alors; [0048] - des surnageants (3) qui sont renvoyés vers ledit malaxeur (3), [0049] - des plongeants (21) qui sont dirigés vers ladite chaudière (17). [0050] Dans une autre variante, les passants (7) dudit crible (5) sont repris dans un procédé identique au présent procédé, sauf que les mailles du crible de cette reprise sont alors de dimension plus réduite que précédemment et ce crible restituera alors des retenues de plus petite taille ainsi que des passants plus fluides. [0051] Dans une autre variante, ladite reprise peut être dupliquée plusieurs fois en cascades avec à chaque duplication l'usage d'une maille de criblage plus petite que la précédente et produisant ainsi in-finé un liquide combustible très fluide ainsi que des fines et du sable propres. [0052] Dans une autre variante, une telle reprise peut aussi être assurée par un crible à étages, chaque étage étant équipé d'une maille plus petite que la précédente. [0053] Dans une autre variante, les cendres (18) de ladite chaudière (17) sont dirigées vers un classificateur. [0054] Dans une autre variante encore, ladite chaudière est remplacée par un four à pyrolyse. [0055] Dans une autre variante, ledit échangeur incliné est une vis en tube . [0056] Dans une autre variante, ledit échangeur incliné est un trommel à rampe hélicoïdale intérieure. [0057] Dans une autre variante, ledit procédé travaille en batch. [0058] Dans une autre variante les enrobés bitumineux entrant ont subi une déshydratation préalable. [0059] La présente invention a des avantages considérables, ainsi: [0060] - Ladite déconstruction ne fournit pas des enrobés recyclés mais des agrégats neufs et chauds prêts à être utilisés pour la production d'enrobés bitumineux ou pour d'autres usages. [0061] - Un malaxage réalisé indépendamment et préalablement à une séparation comme cela est le cas pour la présente invention, permet d'inonder ce malaxage avec un liquide, qui dans un cas de figure est de l'huile et cela afin d'obtenir un mélange très fluide où aucun des constituants n'adhère plus à un autre. [0062] - Le procédé ne consomme aucune énergie d'appoint pour le chauffage, car la combustion in-finé du mélange huile-bitume produite, couvre toute la demande en calories et selon la consistance des enrobés, le procédé délivre même un surplus de combustible. [0063] - La déconstruction n'engendre pas de production d'HAP ou de résidus nuisibles et de plus, par une chaudière dédiée, elle contribue à éliminer les HAP éventuellement présents clans les enrobés entrants. [0064] - Le procédé est de conception modulaire et convient bien pour des installations nomades. [0065] - Le procédé peut aussi être utilisé pour d'autres usages comme pour la récupération du bitume sur des enrobés fossiles. [0066] L'invention concerne les bâtiments et travaux publics, les mines et les carrières. [Revendication 1] REVENDICATIONSProcédé pour la déconstruction des enrobés et schistes bitumineux de toutes sortes qui sont principalement, mais non exclusivement, composés par : - des agrégats - du bitume, - des fines, - des fillers caractérisé en ce que Iton fournit au procédé au moins les intrants suivants : des enrobés bitumineux, de l'huile, de l'eau, et en ce que le procédé comporte en combinaison au moins les étapes suivantes : A) Une première étape qui consiste à malaxer à chaud des enrobés bitumineux et de l'huile afin de produire un composé très fluide dans lequel aucune des particules solides n'adhère plus à une autre, mais où elles restent néanmoins très intimement mélangées. B) Une deuxième étape qui consiste à restituer le malaxât de l'étape A) vers un procédé de séparation des particules. C) Une troisième étape qui consiste à séparer le composé très fluide issu de l'étape A), par exemple au moyen d'un crible, en : une fraction de retenues (6) de plus grande dimension, constituée d'agrégats, de bitume et d'huile ; et une fraction très fluide de passants (7), composée de bitume, d'huile, de fines et de fillers. D) une quatrième étape qui consiste à reprendre ladite fraction de retenues (6) dans un échangeur (8), par exemple un convoyeur à vis, afin d'obtenir des agrégats simplement imbibés d'huile neuve et non plus enduits avec un produit fortement adhérent comme le bitume. E) Une cinquième étape qui consiste à décanter dans un décanteur à eau chaude lesdites retenues pelliculées d'huile neuve et à produire ainsi : un surnageant qui est de l'huile neuve, des plongeants qui sont des particules déconstruites d'agrégats de plus grandes dimensions, propres, chaudes et prêtes à être réutilisées. F) Une sixième étape qui consiste à réintroduire en amont dans le 6 procédé au moins une partie de ladite huile neuve surnageante. [Revendication 2] Procédé selon la revendications 1), caractérisé en ce que en variante, lesdits passants de ladite séparation sont repris en tant qu'enrobé bitumineux entrants dans un autre procédé identique au présent procédé, mais dont la maille de criblage est plus petite et produisant alors de ce fait une nouvelle fraction de retenues d'une granulométrie de taille inférieure à celle du traitement antérieur ainsi qu'un flux de passants plus liquides, et en ce que une telle reprise effectuée plusieurs fois de suite en cascades produit à chaque fois des refus plus fins et des passants plus fluides. [Revendication 3] Procédé selon l'une quelconque des revendications ci-dessus caractérisé en ce que lesdits passants (7) sont dirigés vers un autre décanteur (20) qui restitue alors des surnageants qui sont renvoyés vers ledit malaxeur (1) et des plongeants (21) qui sont dirigés vers une chaudière (17) [Revendication 4] Procédé selon l'une quelconque des revendications ci-dessus caractérisé en ce que lesdits passants sont introduits dans un décanteur pour restituer une fraction lourde et une fraction légère. [Revendication 5] Procédé selon l'une quelconque des revendications ci-dessus caractérisé en ce que ledit procédé est alimenté avec des enrobés bitumineux provenant de revêtements routiers usagés. [Revendication 6] Procédé selon l'une quelconque des revendications ci-dessus caractérisé en ce que ledit procédé est alimenté avec des enrobés fossiles. [Revendication 7] Procédé selon l'une quelconque des revendications ci-dessus caractérisé en ce que ladite huile est additionnée ou remplacée par de la graisse chaude et liquide ou toute matière oléagineuse, végétale, animale, minérale, organique, ou pétrochimique.