CA1121658A - Installation de traitement de dechets - Google Patents

Installation de traitement de dechets

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Abstract

BREVET D'INVENTION INSTALLATION DE TRAITEMENT DE DECHETS Invention : Per W. BARKHUUS Inge F?LDT Déposants: Per W. BARKHUUS, Inge F?LDT, G?TAVERKEN ?RESUNDSVARVET AB Installation comportant une chambre de post-combustion (1) reliée à la chambre de combustion d'un four d'incinération d'ordures ménagères dont elle utilise les gaz chauds pour traiter à l'aide de brûleurs appropriés (2, 3) les boues d'égoût et les liquides industriels, et un circuit de traitement des fumées et des résidus provenant de cette postcombustion. Ce circuit, maintenu en dépression par un ventilateur (27), comprend une tour de refroidissement sec (7) utilisant des boues semiliquides comme agent de refroidissement, une tour d'absorption (15) utilisant une solution propre à combiner les gaz à prédominance acide des fumées, et une tour de séparation (22) dans laquelle les liquides en suspension sont séparés. Un circuit de recyclage (190) de la solution et des liquides séparés, et des moyens de récupération des particules et composés métalliques (10, 12, 29) complètent cette installation.

Description

B

La présente invention a pour objet une installation de traite-ment de déchets destinée à résoudre certains problèmes techniques et é-conomiques posés par l'élimination des fumées dégagées par les fours d'incinérotion d'ordures ménagères et par l'~puration et l'élimination des liquides industriels peu contaminés et des boues d'égoOt.
Actuellement les fumées dégagées par les fours d'incinération d'ordures ménagères sont refroidies puis ~liminées dans des installo-tions annexes comprenant des électro-filtres coûteux et fragiles, résis-tant mal aux composés chlorés résultant de la combustion des matières plastiques qui ont pour effet de les corroder rapidement.
Les liquides industriels peu contaminés tels que pur exemple les eaux d'industries galvaniques, les solvants usés, les résidus rési-neux ne peuvent 8tre traités dans les stations d'épuration car leur de-gré de contamination est encore trop élevé pour ce type de traitement.
De ce fait, ces liquides industriels doivent être stockés puis transpor-tés en vue de leur destruction après avoir subi un filtrage et un décan-tage préalables longs et compliqués.
Enfin les boues d'~goût liquides ou semi-liquides qui sont nor-malement traitées dans les stations d'épuration bouchent rapidement cel-les-ci et entra~nent de ce fait la nécessité d'opérer de fréquents récu-rages.
L'installation définie dans la revendication 1 apporte une so-lution à ces probl~mes par le fait qu'elle intègre en un seul cycle opé-ratoire le traitement des liquides industriels et des boues d'égoût et le traitement des fumées provenant à la fois de la combustion de ces dé-chets et des ordures brûlées dans le four d'incinération auquel elle est associée, et cela, d'une manière économique, sans apport d'énergie exté-rieure coûteuse, celle-ci étant constituée par les gaz chauds provenant de ce four.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'e-xécution de l'objet de l'invention.
L'unique figure de ce de~sin en est une vue d'ensemble schémati-que.
L'installation représentée comporte :
Une chambre de post-combustion 1 équipée de deux brûleurs 2 et 3 disposés verticalement en opposition l'un de l'autre et d'une entrée 4 destinée à être reliée à la chambre de combustion d'un four d'inciné-ration d'ordures ménagères de n'importe quel type connu existant, non représenté, dans le but d'en récupérer directement par cette entrée 4 les gaz chauds de combustion.
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.

l~'Z~ ~SB
Un conduit de détente 5 faisant suite et communicant à la chambre de post-combustion 1 et ~quipé d'un fond conique à vanne de dé-charge 6.
Une tour de refroidissement sec 7 reliée au conduit de détente 5 et équipée d'une entrée 8 communicant o un bac d'olimentation 9, d'un fond conique ~ vanne de décharge 10 et d'un conduit de sortie 11.
Un séparateur centrifuge 12 relié à la tour de refroidissement 7 et équipé d'un conduit de sortie 13 et d'un réceptacle conique à van-ne de décharge 14.
Une tour d'absorption et de refroidissement humide 15 reliée au séparateur centrifuge 12 par le conduit 13 et équipée d'injecteurs 16, 17 et 18, d'un fond conique, débouchant dans un réceptacle 19, d'un conduit d'évacuotion 20 et d'un conduit de liaison 21, Un circuit d'alimentation et de recyclage de liquides de trai-tement et de refroidissement 190, Une tour de séparation 22 reliée à la tour d'absorption 15 par les conduits 20 et 21 et ~quipée d'un conteneur d'alimentation 23 et d'un conduit de sortie 24.
Un absorbeur 25 relié à la tour de séparation 22 par le conduit 20 24.
Un dispositif de filtrage 26.
Un ventilateur 27. :
Cet équipement formant circuit de traitement présente les par- -ticulorités suivantes :
Les deux brûleurs 2 et 3 de la chambre de post-combustion 1 son sont d'un type capable de traiter les résidus liquides, gazeux ou pâ-teux, tel que par exemple le brûleur à haute-fréquence décrit dans le brevet suis~e N ~79 238. Dans le brûleur inférieur 2 sont injectés des déchets de valeur calorifique ~levée tels que por exemple les solvants usés et les résidus r~sineux et dans le brûleur supérieur 3 sont injec-tés des déchets nécessitant au contraire un fort apport de chaleur tels que par exemple les boues d'égoût chargées en hydroxydes métalliques, les limons et les vases. Sous l'effet des gaz chauds introduits dans cettu chambre par l'entrée 4 et qui atteignent normalement 1100 à 1200 ces déchets s'enflamment d'eux-m8mes, brûlent puis parcourent la chambre 5 au fond de laquelle les résidus et composés métalliques lourds prove-nant de leur combustion tels que les scories et machefers s'accumulent et sont ~vacu~és par la vanne de sortie 6.
Pour obtenir un bon transfert de masse entre les déchets in-troduits dons la chambre de post-combustion et l'air de combustion, cet-Y ;
,.
.

te chambre est dispos~e verticalement de pr~férence, comme représent~
sur le dessin, et ceci de manière à produire un écoulement turbulent et un temps de stationnement mcyen suffisamment long, par exemple de l'or-dre de deux secondes. Cet effet, combiné avec la température de 1100 ~
1200 des gaz chauds introduits assure la décomposition des déchets or-ganiques les plus nocifs tels que le Dichloro-Diphénil-Trichloréthane.
L'emploi de deux brûleurs disposés en opposition et alimentés en déchets de valeurs calorifiques différentes est avantageux car cette disposition permet de r~guler la température de la chambre de post-com-bustion sans addition d'air supplémentaire, mais cette disposition n'estpas indispensable et un seul brûleur peut assurer un fonctionnement adé-quat.
Dans la tour de refroidissement sec 7 les gaz chauds sont arro-sés de boues semi-liquides qui sont injectées par l'entrée 8 et qui pro-viennent du bac 9 dans lequel elles sont préalablement déversées. Cesboues, utilisées ici comme agent de refroidissement, seront de préférence des boues d'égoût sans valeur calorifique appréciable et à faible conte-nance de métaux lourds nocifs pour être potentiellement réutilisables telles que par exemple les vases, les limons et les boues contenant des hydroxydes métalliques ou autres composés inorganiques.
Les particules et composés métalliques contenus dans ces boues sont récupérés sous forme séchée soit par la décharge 10 de cette tour 7 pour les particules et composés les plus lourds, soit par la décharge 14 du séparateur centrifuge 12 pour les particules et composés les plU5 légers.
Parallèlement à ces boues semi-liquides sont injectés par l'en-trée 8 de cette tour des particules et composés métalliques provenant de la séparation effectuée dans la tour d'absorption 15 après décantage, comme il sero expliqué plus loin. Ces particules et composés m~talliques, s~chés dans cette tour de refroidissement 7, sont également récupérées aux décharges 10 et 14 susmentionnées.
Dan~ la tour d'absorption 15, les gaz encore chauds sont ~ nou-veau refroidis par det solution~ usées, introduites dans l'exemple dé-crit sur trois niveaux par des injecteurs 16 - 17 - 18, avant d'être sé-chés dans la tour de séparation 22. Ces solutions usées de refroidis~e-ment sont, préaloblement à leur injection, conditionnées en fonction de leur origine, par exemple par oxydation et hydrolyse pour en ~liminer les éléments cyanure ou meurtriers. Leur seconde mission est d'agir com-me absorbant des gaz ~ prédominance acide, tels que par exemple l'an~y-dride sulfureux ou les oxydes d'azote form~s lors de l'incinération pri-, .
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3 ~S~

moire et de la combustion des boues d'égoût.
Ces solutions, agis~ant comme refroidissant et absorbant, sontmaintenues de façon constante en l'état approprié dans un dispositif d'alimentation et de recyclage 190 partant d'un conteneur 34 dans lequel sont introduits les réactifs appropriés, suivant l'acidité des gaz émis, principalement de l'hydroxyde de sodium, des eaux de chaux ou d'autres solutions usées à capacité alcaline. Suivant la valeur du pH dans l'a-aent refroidissant, la plupart des composés m~talliques lourds vont pré-cipiter en leur~ hydroxydes.
Au bas de la tour d'absorption 15 cette solution est récupér~e dans le réceptacle 19 qui stabilise son écoulement et est recyclée dans le circuit 190 dans lequel elle est tout d'abord introduite dans une cu-ve de décantation 28; au fond de cette cuve s'accumulent les particules et composés métalliques contenus dans la solution récupérée puis ces particules et composés, humides, sont dirigés par un conduit 29 équipé
d'une première pompe 30 dans le bac 9 où ils sont mélangés aux boues d'-~goût en vue de leur récupération sous forme séchée, comme expliqué pré-cédemmont, ou bien dans la chambre de post-combustion 1 par un prolonge-ment 290 du conduit 29 en vue de leur retraitement ou bien comme ap-port complémentaire.
Cette solution clarifiée dans la c w e de décantation 28 se dé-verse dans une c w e de répartition 31 depuis laquelle elle est pompée par une deuxième pompe 32 au travers d'un conduit 33 relié éaalement au conteneur 34 alimenté en solution. La solution r~sultante constitue 1'-alimentation des injecteurs 16, 17 et 18 auxquels elle est transmise depuis la pompe 33 par un conduit 35.
Les particules et composés métalliques résiduels encore en sus-pension dans la cuve de répartition 31 sont entrainés au fond de celle-ci par un écou~ement continu dans un dernier réceptacle 36 depuis lequel ils sont repris par une troisième pompe 37 et reintégrés pàr un conduit 38 dans le réceptacle 19 à fin de séchage et récupération dans la tour de refroidissement 7.
De la sorte, tout risque de pollution ext~rieure par le~ métaux récupérés est évité, le circuit 190 dans lequel il5 sont refroidis et 3~ décantés étant un circuit fermé. De la sorte également, la solution est continuellement réutilisée et renouvelée après décantage et clarifica_ tion.
En cas de nécessité une adjonction de liquide de dilution dans le dernier réceptacle 36 peut être effectuée depuis un conteneur 39 pré-vu b cet effet.

l~Z~ B

Les gaz refroidis et libérés de leurs particules et composés mé-talliques dans la tour 15 sont dirigés par le conduit 20 dans la tour de séparation 22 dcns laquelle toutes les gouttes de liquide contenues dans ces gaz sont séparées. A cet effet cette tour peut être remplie de 5 colcairesgrossiers qui, en plus, présentent l'avantoge de réduire la quantité résiduelle d'HCL et de S02 encore éventuellement contenue dans ce~ gaz.
Por le conduit bas 21 les condensations sont recycl~es por le circuit 190 dans lequel elles s'écoulent por le fond de la tour 15, de sorte qu'aucun liquide ne sort de l'installation.
L'absorbeur 25 contient des écorces de bois éliminant l-as compo-sants malodoronts des gaz qui, séchés dans la tour de séparotion 22 et désodarisés dans cet absorbeur 25, sont finalement filtrés dans le dis-positif de filtrage 26 puis libérés au travers du ventilateur 27.
Ce ventilateur 27 a pour effet complémentaire important de main-tenir en dépression tout le circuit de traitement des gaz de l'installa-tion, de sorte que toute fuite éventuelle de ces gaz est évitée aux sor-ties de décharges 6, 10 et 14 de ce circuit.
Enfin deux conduits de dérivation de sécurité sont montés l'un 40 reliant l'entrée 4 de la chambre de post-combustion 1 à la tour de refroidissement 7 et l'autre 41 reliant la tour de séparation 22 au dispositif de filtrage 26.
Ce dispositif de filtrage 26 peut être quelconque mais le fait que les gaz sortant de la tour de séparation 22 sont secs, refroidis et débarrassés de lours particules nocives offre l'avantage de permettre l'utilisation d'un dispositif de filtrage connu sous le nom de "filtre à tubes", co qui est une solution simple et économique.
D'autre part les gaz sont déjà suffisamment épurés o la sortie de cette tour de séparation 22 pour autoriser leur libération ~ ce ni-veau et éviter ainsi l'adjonction de l'absorbeur 25 et du dispositif defiltrage 26, le dispositif de mise en dépression 27 étant dons ce cas directement branché à la conduite 24 de sortie de la tour de séparation 22.

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Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Installation de traitement de déchets, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre de post-combustion (1) équipée d'une entrée (4) destinée à être reliée à la chambre de combustion d'un four d'inci-nération d'ordures ménagères et d'au moins un brûleur (2) propre à trai-ter les liquides gazeux et pâteux contenus dans les boues d'égoût et les liquides industriels et dans laquelle chambre de post-combustion (1) ces déchets sont injectés dans le brûleur et enflammés par les gaz chauds en provenance de la chambre de combustion à laquelle elle est reliée, et un circuit de traitement des fumées et résidus provenant de cette post-com-bustion comprenant reliés et disposés à la suite une tour de refroidis-sement sec (7) dans laquelle sont injectées des boues d'égoûts sans vo-leur calorifique appréciable, une tour d'absorption et de refroidisse-ment humide (15) dons laquelle est introduite une solution refroidissan-te propre à absorber les gaz à prédominance acide contenus dans lesdits fumées et résidus et à laquelle est relié un circuit de recyclage (190) de cette solution, une tour de séparation (22) dans laquelle les liqui-des en suspension sont séparés et dirigés pour recyclage dons le cir-cuit de recyclage (190), et un dispositif de mise en dépression (27) du circuit de traitement des fumées et résidus.
2. Installation selon la revendication 1 dans laquelle la cham-bre de post-combustion (1) est équipée de deux brûleurs (2 et 3), carac-térisée en ce que ces deux brûleurs sont disposés verticalement en op-position l'un de l'autre, en ce que l'un d'eux est alimenté en déchets de valeur calorifique élevée alors que l'autre est alimenté en déchets nécessitant un fort apport calorifique, de sorte qu'une turbulence et un stationnement de ces déchets sont obtenus dans cette chambre.
3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un séparateur centrifuge (12) à décharge (14) monté sur la partie du circuit de traitement des fumées reliant la tour de refroi-dissement sec (7) à la tour d'absorption et de refroidissement humide (15) séparant et délivrant les particules et composés métalliques lé-gers contenus dans les boues séchées dans cette tour cependant que cette dernière comporte une décharge (10) délivrant les particules et composés métalliques lourds.
4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit de recyclage (190)comporte reliés et disposés à la suite l'un de l'autre, une cuve de décantation (28) au fond de laquelle s'ac-cumulent les particules et composés métalliques contenus dans la solu-tion récupérée, une cuve de répartitian (31) de la solution clarifiée dans la cuve de décantation (28), un réceptacle (36) dans lequel s'écou-le en continu la solution chargée de particules et composés métalliques résiduels, un conduit (38) équipé d'une pompe (37) reliant ledit récep-tacle à la cuve de décantation (28), un conduit (33) équipé d'une pompe (32) reliant la cuve de répartition (31) à l'alimentation (16 à 18) de la tour d'absorption (15) et sur lequel est également relié un conteneur (34) dans lequel est préparée la solution, de sorte que celle-ci est continuellement réutilisée et renouvelée après décantage et clarifica-tion.
5. Installation selon les revendications 1, 3 et 4, caractéri-sée en ce qu'elle comporte un conduit (29) équipé d'une pompe (30) re-liant le fond de la cuve de décantation (28) du circuit de recyclage (190) au bac d'alimentation (9) de la tour de refroidissement sec (7), de sorte que les particules et composés métalliques contenus dans la so-lution et déposés au fond de cette cuve sont séchés dans ladite tour de refroidissement sec (7) et récupérés par les décharges (10 et 14) de cette tour et du séparateur centrifuge (12).
6. Installation selon la revendication 1 comportant un filtre à fumée disposé sur la partie du circuit de traitement des fumées reli-ant la tour de séparation (22) au dispositif de mise en dépression (27), caractérisée en ce que ce filtre (26) est un filtre à tubes.
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