CA2284878A1

CA2284878A1 - Incinerateur et procede d'incineration de dechets liquides, pateux et solides

Info

Publication number: CA2284878A1
Application number: CA002284878A
Authority: CA
Inventors: Humbert Olmotti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1998-10-08
Also published as: FR2761458A1; IL132024A0; EP0970326A1; WO1998044297A1; FR2761458B1; AU7052998A

Abstract

Incinérateur de déchets liquides, pâteux et solides, caractérisé par son architecture à étages de fonction comprenant, de haut en bas: un quatrième niveau (N4) comportant des moyens (5, 11) d'introduction des déchets et des moyens permettant de maintenir, à l'intérieur dudit quatrième niveau (N4) constituant la partie supérieure de l'incinérateur, une température inférieure à la température d'inflammabilité des déchets à incinérer; un troisième niveau (N3) agencé pour assurer la combustion à haute température de ces déchets; un deuxième niveau (N2) agencé pour achever la combustion des produits solides; et, un premier niveau (N1) comportant des moyens (25, 26) pour la réception et l'évacuation des cendres.

Description

Incinérateur et procédé d'incinération de déchets liquides, pâteux et solides.
La présente invention concerne un incinérateur de déchets liquides, pâteux et solides, tels que les déchets industriels, les déchets agricoles, les déchets hospitaliers, les déchets des soins médicaux et les ordures ménagères.
Elle vise également un procédé d'incinération de tels déchets, utilisant cet incinérateur.
Les incinérateurs actuels de déchets du genre susmentionné sont le plus souvent réalisés sous forme d'unités industrielles importantes et complexes lo comprenant des fours ou chaudières spécialisés d'élimination des déchets selon leur nature : liquides, pâteux ou solides. De telles usines d'incinération des déchets nécessitent, pour leur construction et leur fonctionnement, de grands espaces et des investissements considérables. Leur conception et leurs volumes font qu'ils s'intègrent mal dans l'environnement urbain ou rural.
15 Dans le document FR-2.350.550 A est, par exemple, décrite une installation d'incinération dont la configuration ne permet pas - l'incinération des déchets liquides et pâteux ;
- l'élimination totale des gaz issus de la distillation ou pyrolyse des déchets solides introduits dans la cuve de réaction de l'installation ;
20 - le pilotage des températures de pyrolyse et d'incinération des déchets solides.
Dans le document WO 93/19324A est décrite une installation dont la construction ne permet pas - le pilotage des températures d'incinération, en partie haute et basse de la chambre de combustion ;
25 - le maintien, dans la zone d'incinération, pendant la durée nécessaire, des températures élevées indispensables pour obtenir l'élimination totale des produits gazeux issus de la pyrolyse ou de la combustion des déchets.

2 Un objet de l'invention est de réaliser un incinérateur polyvalent respectant les normes législatives et règlementaires et permettant l'élimination totale des déchets de toute nature (liquides, pâteux et solides), tout en étant de construction, de fonctionnement et d'entretien simples.
Selon l'invention, cet objectif est atteint grâce à un incinérateur avec une architecture à étages de fonction comprenant, successivement et de haut en bas, quatre niveaux disposés dans une enveloppe les uns verticalement au-dessus des autres, soit - un quatrième niveau comprenant des moyens pour l'introduction contrôlable de lo déchets solides, liquides ou pâteux, et un ou plusieurs dispositifs de projection d'eau de refroidissement contre la paroi interne de ladite enveloppe, ce ou ces dispositifs permettant de maintenir, à l'intérieur de ce quatrième niveau constituant la partie supérieure de l'incinérateur, une température inférieure à la température d'inflammabilité des déchets à incinérer, par exemple une température comprise entre 150°C et 200°C ;
- un troisième niveau agencé et équipé de moyens propres à entretenir une température d'au moins 1200°C à l'intérieur de ce troisième niveau et à
ralentir l'évacuation des fumées hors de cette zone de haute température ;
- un deuxième niveau agencé pour achever la combustion des produits solides (dans lequel est par exemple 'maintenue une température de l'ordre de 800° à
900°C) ;
- et un premier niveau agencé pour la réception et l'évacuation des cendres.
Cet incinérateur à étages de fonction permet la destruction des déchets liquides, pâteux et solides à pouvoir calorifique très bas et pouvant contenir jusqu'à 70% d'humidité.
II présente une capacité destructive plus rapide que dans un incinérateur classique et présente encore, notamment, les avantages ci-après - une mise en route simple et rapide ;
- une consommation d'énergie réduite au temps d'allumage des déchets ;
,vcUILLE MO~IF(EE

- une grande autonomie de marche non-stop ;
- une grande sécurité de fonctionnement ;
- une combustion totale des déchets, les résidus ultimes étant réduits à
l'état de poussières ;
- une maintenance simplifiée ;
- le respect des normes anti-pollution en vigueur, avec des gaz rejetés dans (atmosphère, inoffensifs, inodores et invisibles.
- une meilleure possibilité d'intégration dans le paysage urbain ou rural.
Selon le procédé de (invention, on introduit, dans l'incinérateur, des Io quantités régulées de déchets, d'une part, en fonction de leur état (solide, liquide ou pâteux), et, d'autre part, en fonction de leur pouvoir calorifique, afin de maintenir de façon autonome une température d'au moins 1200°C dans la zone de haute température de l'incinérateur, par exemple sur une hauteur de l'ordre de 1200 mm, avec, de préférence, un apport d'air régulé en fonction de ce 15 pouvoir calorifique.
Selon une autre disposition caractéristique du procédé de l'invention, l'introduction, dans le niveau supérieur de l'incinérateur, des produits présentant des risques d'explosion en raison de leur teneur plus ou moins importante en matière inflammable, s'effectue en présence d'un apport d'eau à l'état liquide, ou 2o par vaporisation, ces produits pouvant être introduits par vaporisation sous forme d'un mélange avec de l'eau.
Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels 25 La figure 1 est une vue de face, à caractère schématique et en coupe verticale, de l'incinérateur à étages de foncüon selon l'invention.

La figure 2 est une vue à caractère schématique, en coupe verticale et à
plus grande échelle, de l'étage supérieur de (incinérateur.
La figure 3 est une vue de dessus et à caractère schématique, du sommet de (incinérateur.
La figure 4 est une vue de détail montrant l'un des dispositifs de refroidissement de la partie supérieure de la paroi latérale interne de (appareil.
La figure 5 est une vue de dessus du dispositif de répartition des déchets liquides ou pâteux installé dans la partie supérieure de l'appareil.
La figure 6 est une vue en coupe axiale et à caractère schématique du lo troisième niveau de l'incinérateur.
La figure 7 est une vue de détail, à plus grande échelle et en coupe, d'un dispositif ralentisseur installé dans la partie basse du troisième niveau de l'appareil.
La figure 8 est une vue en coupe selon la ligne 8-8 de la figure 1.
15 La figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 1.
La figure 10 est une vue en coupe selon la ligne 10-10 de la figure 1.
La figure 11 est une vue en coupe transversale illustrant le profil de la grille de charge disposée dans la partie basse du troisième étage, au-dessus du dispositif ralentisseur et du brûleur d'allumage.
20 La figure 12 est une vue de détail, à plus grande échelle, de la figure 11.
La figure 13 est une vue à caractère schématique et en coupe médiane de la partie inférieure de l'appareil comprenant les deuxième et premier niveaux de celui-ci.
La figure 14 est une vue en plan de la figure 13.
r. , .

On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple de réalisation intéressant, bien que nullement Limitatif, de l'incinérateur de déchets selon l'invention.
Cet incinérateur comprend une enveloppe ou paroi verticale extérieure 1 et un corps ou paroi verticale intérieure 2, entre lesquelles est réservé un espace annulaire ; ces parois, ainsi que les différentes parties composantes essentielles de l'appareil décrites ci-après, étant avantageusement exécutées en acier inoxydable réfractaire, notamment en acier spécial au chrome-nickel-molybdène, les parois de ia chambre de combustion pouvant être avantageusement 1o exécutées en acier réfractaire austénitique. Les parois 1 et 2 peuvent avoir une section transversale circulaire, comme illustré, mais elles pourraient aussi avoir une section horizontale carrée, rectangulaire ou autre.
Selon une disposition caractéristique de l'invention, l'incinérateur est agencé de manière à présenter des étages de fonction comprenant 15 successivement, de haut en bas - un quatrième niveau N4 comportant des moyens pour l'introduction contrôlable des déchets solides, liquides ou pâteux, et des moyens permettant de maintenir, à l'intérieur dudit quatrième niveau constituant la partie supérieure de l'incinérateur, une température inférieure à la température d'inflammabilité
des Zo déchets à incinérer, par exemple une température comprise entre 150°C et 200°C ;
- un troisième niveau N3 agencé et équipé de moyens propres à entretenir une température de combustion d'au moins 1200°C à l'intérieur de ce troisième niveau, et à ralentir l'évacuation des gaz de combustion et des fumées hors de 25 cette zone de haute température ;
- un deuxième niveau N2 agencé pour achever ia combustion des produits solides ;
- et un premier niveau N1 agencé pour la réception et l'évacuation des cendres.
On décrit ci-après successivement l'agencement de ces quatre étages.

WO 98/44297 6 PCTlFIt98/00637 L'extrémité supérieure du quatrième niveau N4, c'est-à-dire (extrémité
supérieure de (appareil, est fermée. L'extrémité supérieure du collecteur de fumée annulaire C1 constitué par l'espace ménagé entre les parois latérales 1 et 2 est obturé par une paroi horizontale 3 en forme de couronne circulaire, tandis que !extrémité supérieure de la chambre supérieure C2 délimitée par la paroi intérieure 2 est fermée par une paroi en forme de dôme 4.
Dans la paroi supérieure 4 est ménagée au moins une entrée et, de préférence, une pluralité d'entrées 5 (cinq entrées suivant l'exemple illustré), pour l'introduction des déchets liquides ou pâteux dans l'incinérateur. Ces 1o entrées qui peuvent avoir des débits différents et réglables, en raison de leur affectation (introduction de produits liquides ou pâteux) sont principalement constituées par des tuyaux traversant la paroi 4 et munis d'électrovannes ou autres obturateurs pour le réglage de l'entrée des produits.
Les tuyaux 5 d'arrivée de déchets liquides ou pâteux traversent la paroi 15 ou calotte supérieure 4 et débouchent dans la chambre C2, au-dessus d'un dispositif de répartition 6 permettant de disperser lesdits déchets liquides ou pâteux s'écoulant desdits tuyaux à l'intérieur de ladite chambre. Les tuyaux d'arrivée 5 sont par exemple rassemblés dans la partie centrale de la calotte supérieure 4 et ils débouchent au-dessus d'un dispositif disperseur 6 constitué
2o par une tôle circulaire convexe (en forme de cône ou de calotte sphérique).
Pour favoriser cette dispersion, le disperseur est muni d'ondulations 6a à sa périphérie (figure 5).
La paroi supérieure ou calotte 4 de l'appareil est également munie de moyens d'injection d'eau dans la partie supérieure de l'incinérateur. Selon 25 l'exemple illustré, l'appareil est notamment muni de quatre injecteurs d'eau de refroidissement 7 espacées de 90° et disposées à proximité de la périphérie de ladite calotte.
Ces injecteurs d'eau de refroidissement sont, par exemple, constitués par des tuyaux traversant la calotte supérieure 4 et équipés d'électrovannes ou 3o autres obturateurs permettant un réglage de leur débit. L'extrémité interne de ces tuyaux munie d'un ajutage approprié (buse de pulvérisation ou autre), est r.

orientée en direction de la surface interne 2a de la paroi latérale interne 2, de manière que le jet d'eau de refroidissement soit projeté contre cette surface (figure 4).
Les injecteurs d'eau de refroidissement 7 ont une double fonction - d'une part, éviter que les déchets liquides ou pâteux ne s'enflamment avant qu'ils n'arrivent dans le foyer de l'incinérateur ; et, - d'autre part, empêcher une montée excessive de température dans l'étage supérieur de l'appareil, laquelle provoquerait l'endommagement de l'appareillage équipant la calotte supérieure 4 de l'incinérateur.
1o L'eau de refroidissement ou de régulation introduite à la partie supérieure de l'incinérateur, n'est pas nécessairement une eau pure ; il peut s'agir, en effet, d'une eau pompée dans le bassin de décantation d'un dispositif de lavage des fumées, ce qui permet d'éliminer les boues produites par ce dispositif, en les incinérant.
1s Le procédé et les moyens de refroidissement 7 permettent de maintenir, à l'intérieur du niveau N4, une température inférieure à la température de combustion des déchets que l'on doit incinérer, laquelle est par exemple comprise entre 150° et 200°C.
Dans les applications où la mise en oeuvre des moyens de 20 refroidissement précédemment décrits ne permettrait pas de maintenir une température inférieure à 200°C dans la partie supérieure de l'appareil, on prévoit de refroidir compfémentairement ladite partie supérieure (calotte supérieure 4, paroi supérieure 3 et paroi latérale 1 ), au moyen d'une chemise d'eau 29, avec entrée 29a et sortie 29b permettant une circulation de l'eau de refroidissement.
25 Les moyens d'injection d'eau équipant la calotte supérieure 4, comprennent encore au moins un injecteur d'eau 8 qui, selon l'exemple illustré, est constitué par un tuyau axial traversant ladite çalotte supérieure et également le dispositif de dispersion 6.

WO 98/44297 g PCTIFR98/00637 Le ou les injecteurs d'eau 8 ont notamment pour but de réduire le degré
d'inflammabilité de certains déchets présentant des risques d'explosion, en raison de leur teneur importante en matière inflammable ; dans ce cas, ces produits sont vaporisés en partie supérieure centrale de l'incinérateur en présence d'eau ou de vapeur d'eau, par exempte sous forme d'un mélange avec de l'eau.
L'injecteur d'eau central 8 a notamment pour fonction de permettre l'extinction rapide du foyer de l'appareil, lorsqu'il s'avère nécessaire d'arrêter le fonctionnement de l'incinérateur.
1o La calotte supérieure 4 peut être munie, extérieurement, de goussets 9 permettant l'accrochage d'une élingue d'appareil de levage.
Latéralement, l'étage supérieur N4 de l'appareil est muni - d'une part, d'une sortie de fumée 10 conformée pour pouvoir être raccordée, de toute manière connue, à un conduit de fumée, par l'intermédiaire d'un système de lavage de fumée ; et, - d'autre part, d'une entrée 11 pour l'introduction des déchets solides.
La sortie de fumée 10 communique avec la partie supérieure du collecteur de fumée C1, tandis que l'entrée 11 des déchets solides débouche dans la chambre C2, cette entrée comprenant, par exemple, un cylindre 2o traversant le collecteur de fumée annulaire C1 et communiquant avec la chambre C2.
Les déchets solides sont, par exemple, amenés jusqu'à l'entrée 11, au moyen d'un transporteur à vis sans fin, lui-même alimenté par un broyeur, après triage desdits déchets.
Dans ie collecteur de fumée C1 et au niveau de la partie inférieure de la chambre C2, est installée une cloison horizontale 12 en forme de couronne et munie de trous 13 disposés autour de la paroi intérieure 2. Ces trous 13 sont faiblement espacés et leur diamètre est à peine inférieur à la distance séparant les parois externe 1 et interne 2.

La cloison perforée 12-13 sert à disperser la chaleur autour de la chambre intérieure C2, le mélange d'air chaud et de gaz brülés ne pouvant s'engouffrer directement vers le conduit de cheminée, ce mélange étant distribué
uniformément par les trous 13 en tous points de la partie supérieure du collecteur de fumée C1.
Cet agencement permet en outre d'éviter le retour de flamme.
L'étage supérieur de l'appareil est équipé, extérieurement ou intérieurement, de différents dispositifs connus en soi et nécessaires au parfait fonctionnement dudit appareil, tels qu'électro-vannes d'ouverture/fermeture et de 1o réglage de débit, capteurs de température, régulateurs, capteurs de contrôle de polluants, soupapes de sécurité, etc. Par exemple, un ou plusieurs capteurs de températures installés dans la partie supérieure de l'incinérateur peuvent être reliés à un automate programmable permettant, en fonction des indications de température transmises par ce ou ces capteurs, de commander des moyens 15 d'introduction automatique dans la partie supérieure de l'incinérateur, de déchets à faible pouvoir calorifique et de déchets à haut pouvoir calorifique, dans les proportions souhaitables pour obtenir un mélange susceptible d'être incinéré
en générant une température d'au moins 1200°C en partie basse de la chambre de combustion C3 décrite ci-après.
2o Dans la partie supérieure N4 de l'incinérateur peut être prévue, latéralement, une ouverture (non représentée) munie d'un sas pour l'introduction de déchets contaminés, afin que ces derniers ne puissent être chauffés avec dégagement de vapeurs toxiques avant la fermeture complète de ladite ouverture.
25 Le troisième étage N3 comprend une chambre de combustion centrale C3 délimitée par la paroi latérale interne 2 et communiquant librement avec la chambre C2. La chambre de combustion centrale C3 est entourée par la partie basse du collecteur de fumée C1 qui communique avec la partie haute de celui-ci, à travers les trous 13 que présente la paroi horizontale 12.

La partie inférieure de la chambre de combustion à haute température C3 communique avec le collecteur de fumée C1, à travers un ensemble ralentisseur 14 installé à ladite partie inférieure, lequel a pour but de freiner l'échappement du mélange airlgaz de combustion en lui imposant un parcours en chicane dans la partie inférieure de fa chambre C3. Cet ensemble ralentisseur peut être avantageusement constitué par une pluralité de ceintures cylindriques perforées 14a, 14b, 14c, 14d, disposées concentriquement autour de l'axe de la chambre C3 et espacées les unes des autres. Les perforations 14a', 14b', 14c', 14d' de ces ceintures ont des diamètres qui diminuent en allant du centre vers lo l'extérieur, comme le montre la figure 7.
Les perforations de plus petit diamètre 14d' de la ceinture perforée extérieure 14d, débouchent dans la partie basse du collecteur de fumée C1.
Au moins un brûleur 15 est installé à la hauteur de l'ensemble ralentisseur. Ce brûleur traverse l'ensemble de ceintures perforées 14a, 14b, t5 14c, 14d, de sorte que sa tête de combustion se trouve disposée dans l'espace délimité par la ceinture perforée intérieure 14a dudit ensemble de ceintures (figure 9).
Le brüleur 15 peut être à combustible gazeux ou à combustibles liquides. II est utilisé pour l'allumage de démarrage de l'incinérateur.
20 II permet la mise en route de la combustion aux différentes températures désirées et s'arrête à la température programmée, à la fin de la période de démarrage.
Au-dessus de (ensemble ralentisseur est montée une grille inclinée 16 constituée de barreaux dont l'un ou plusieurs d'entre eux peuvent être refroidis 25 par circulation d'eau ou autre fluide de refroidissement.
De manière avantageuse, cette grille est constituée de barreaux tubulaires 1fia, 16A et de barreaux 16b présentant un profil en V très ouvert, de préférence disposés alternativement. Les barreaux tubulaires 16A, 16a, présentent, de manière préférée, une section carrée et ils sont orientés de façon 30 à présenter deux faces supérieures 16a' inversement inclinées.

WO 98/44297 1 ~ PCT/FR98/00637 Les faces inclinées 16a' du barreau central 16A, présentent une partie latérale débordante 16a" aboutissant au-dessus de l'une des ailes du barreau 16b voisin (figure 12). De ia sorte, il n'y a pas de passage vertical entre le barreau central 16A et les deux barreaux en V placés de part et d'autre de ce dernier. Le brûleur d'allumage 15 est disposé au-dessous de l'ensemble de barreaux central 16b-16A-16b et se trouve donc protégé par cet ensemble.
Des passages verticaux 30 se trouvent ménagés entre les autres barreaux 16a, 16b de la grille 16.
Les barreaux tubulaires 16A, 16a sont raccordés, respectivement, à une l0 canalisation d'arrivée et à une canalisation d'évacuation (non représentées) permettant la circulation d'un fluide de refroidissement (eau ou autre) à
l'intérieur desdits barreaux.
On observe que lors du fonctionnement de l'incinérateur, une couche de cendre se dépose sur les surfaces inclinées 16b' des barreaux en V 16b, cette 15 couche de cendre constituant une protection desdits barreaux contre les effets de la haute température maintenue dans la chambre C3.
La partie centrale haute de la grille 16 est disposée au-dessus du brûleur 15 comme indiqué précédemment, tandis que sa partie basse aboutit à
une trappe de sortie 17 équipant la paroi latérale de l'incinérateur. Cette grille a 2o de nombreuses fonctions - elle retient les déchets liquides ou pâteux qui n'ont pas étë brülés tors de leur pénétration dans le foyer haute température, de façon à permettre leur combustion ;
- elle retient les déchets solides pendant la durée nécessaire à leur calcination, 25 tout en permettant la chûte des déchets calcinés dans l'étage sous jacent N2 ;
- elle permet l'acheminement des déchets réfractaires en direction de la trappe de sortie 17 ;
- elle assure la protection du brûleur 15.

WO 98/44297 ~2 PCT/FR98I00637 Dans la partie basse de la chambre de combustion, débouche au moins un injecteur d'air comprimé 18. De manière préférée, l'incinérateur est équipé
d'une pluralité d'injecteurs et, par exemple, de quatre injecteurs 18 espacés de 90°, débouchant au-dessus de l'ensemble ralentisseur 14.
Ces injecteurs sont raccordés à un compresseur ou autre système de soufflerie et permettent d'introduire de l'air comprimé dans le foyer. Leur nombre et leur débit sont fonction de la capacité de l'incinérateur.
Cette injection d'air comprimé sert à réguler la température du foyer, c'est-à-dire à maintenir dans la partie basse de la chambre C3, une température lo d'au moins 1200°C nécessaire pour détruire certaines molécules, suivant la nature des déchets à éliminer.
Pour permettre l'oxydation totale et la complète destruction des déchets, de hautes températures de chauffe doivent être atteintes et modulées, en fonction de la nature et du pouvoir calorifique desdits déchets, par l'injection de 15 quantité variable d'air notamment dans le foyer haute température C3, en utilisant les électrovannes d'arrivée d'air de diamètres différents.
Le mélange airldéchets en combustionlgaz brûlés, est poussé vers le bas sous la pression de l'air comprimé injecté dans la chambre de combustion C3, et s'échappe dans le collecteur de fumée annulaire C1 sous l'effet 2o d'aspiration créé par la cheminée, en passant à travers fes perforations de l'ensemble de ceintures perforées 14a, 14b, 14c, 14d, lesquelles permettent de ralentir sa circulation en allongeant son trajet. Grâce à la mise en oeuvre de ce procédé d'incinération, certaines molécules apyres stationnent en partie basse du foyer supérieur haute température, pendant la durée nécessaire (quatre 25 secondes ou plus, à 1200°C) à leur complète destruction.
L'incinérateur peut être équipé, à hauteur des injecteurs d'air comprimés 18, d'injecteurs {non représentés) de déchets gazeux lesquels peuvent ainsi s'enflammer instantanément, dès leur entrée dans le foyer supérieur C3.

La paroi latérale 2 de la chambre de combustion C3 est refroidie au moyen d'une chemise d'eau disposée autour de la partie inférieure de ladite paroi.
A cet effet, une chambre annulaire C4 avec au moins une arrivée d'eau 19 et au moins une sortie d'eau 20, entoure la partie inférieure de ia paroi 2, cette chambre étant délimitée, extérieurement, par une paroi 21 disposée, concentriquement, autour de la paroi 2 et à distance de celle-ci, l'espace annulaire ménagé entre ces parois étant fermé à ses extrémités haute et basse.
Latéralement et à un niveau situé au-dessus de la grille 16, l'incinérateur to est équipé d'une porte 22 de chargement manuel. Cette porte de grandes dimensions est destinée à l'introduction de déchets solides volumineux dont la réduction en fragments de grosseur réduite, au moyen d'un broyeur, n'est pas possible ou très difficile. Elle est montée basculante autour d'un axe horizontal inférieur a-a', au mayen de charnières (non représentées).
15 Le deuxième étage de l'incinérateur est constitué par un ensemble de grilles superposées 23 comprenant au moins deux grilles superposées 23a, 23b.
Cet ensemble de grilles superposées 23 est avantageusement du genre décrit dans le document WO 93!19324, c'est-à-dire un ensemble dont les grilles sont constituées par des barreaux plats 23a', 23b' inclinés autour de leur axe 2o Longitudinal, fes barreaux plats 23a' de l'une des grilles ayant une inclinaison inverse de celle des barreaux plats 23b' de l'autre.
Cet ensemble de grilles a pour fonction de retenir les déchets solides partiellement calcinés, jusqu'à leur complète incinération.
Cet agencement permet de maintenir une température de l'ordre de 2s 800°C à 900°C dans le foyer inférieur constitué par le deuxième étage de l'incinérateur.
Le premier étage N1 est aménagé pour.la réception et l'évacuation des cendres.

Cet étage comprend un cendrier mobile 25 en forme d'entonnoir, disposé au-dessous de l'ensemble de grilles 23 et dans le fond duquel est installé un dispositif d'extraction des cendres (résidus ultimes), par exemple constitué par une vis sans fin d'extraction 26 associée à un système d'aspiration permettant d'acheminer les cendres jusqu'à un silo de stockage.
Le cendrier 25 est, par exemple, équipé de galets de roulement 28 sur deux de ses c8tés opposés, ces galets reposant sur des chemins de roulement parallèles 27 rigidement solidaires de la partie basse de la carcasse de (appareil.
Des entrées d'air froid 24 sont ménagées dans la paroi latérale de l'appareil, autour du réservoir de cendres, ce qui permet de refroidir les cendres et de s'opposer à la descente de Pair introduit à la partie supérieure (3ème étage) de l'appareil.
Un dispositif de lavage des fumées (non représenté) peut être avantageusement installé entre la sortie de fumée 11 et le conduit de fumée.
Les effluents de lavage sont recueillis dans un bassin de décantation et, comme indiqué précédemment, ces effluents peuvent être pompés et introduits dans la partie supérieure de (incinérateur pour participer au refroidissement de l'étage supérieur de ce dernier, en outre, ce procédé permet d'éliminer les boues du dispositif de Pavage des fumées.
La cheminée (non représentée) dans laquelle débouche le dispositif de lavage de fumée, est équipée d'une soufflerie (turbine) permettant d'éjecter les fumées à une vitesse de l'ordre de 12 mls, tout en créant une dépression à la sortie de fumée 11, nécessaire au bon fonctionnement de (incinérateur.
L'incinérateur selon l'invention permet l'élimination de déchets de toute nature et de tout pouvoir calorifique tels que, notamment - déchets liquides à faible pouvoir calorifique, par exemple : lisiers, purins, etc. ;
- déchets liquides à haut pouvoir calorifique, par exemple : résidus pétroliers, etc. ;
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- déchets pâteux à faible pouvoir calorifique, par exemple : boues des stations d'épuration, etc. ;
- déchets pâteux à haut pouvoir calorifique, par exemple : boues de pétrole, huiles, etc. ;
- déchets solides à faible pouvoir calorifique, par exemple : ordures ménagères, etc. ;
- déchets solides à haut pouvoir calorifique, par exemple : papiers, cartons, composés chimiques divers, résines, etc.
Selon le procédé de l'invention, on introduit, dans l'incinérateur décrit précédemment, des quantités régulées de déchets, d'une part en fonction de leur état (liquide, pâteux ou solide) et, d'autre part, en fonction de leur pouvoir calorifique, afin de maintenir, en période d'utilisation de l'incinérateur, une température d'au moins 1200°C dans la zone de haute température N3 de ce dernier, par exemple sur une hauteur de l'ordre de 1200 mm, avec, de ~s préférence, un apport d'air régulé, en fonction de ce pouvoir calorifique, dans ladite zone de haute température.
Suivant ce procédé, les signaux fournis par les capteurs de température (non représentés) par exemple du type thermocouple S avec double enveloppe de protection, installés dans la chambre de combustion, sont traités par un 2o automate programmable, lequel commande : - les moyens d'acheminement des déchets liquides etlou pâteux, et/ou liquides (pompes volumétriques pour les déchets liquides ou pâteux ; transporteur à vis d'Archimède pour les déchets solides) dans les quantités et proportions souhaitables jusqu'à
l'incinérateur, -l'injection d'eau à la partie supérieure de ce dernier, et, - l'injection d'air sous 25 pression dans la chambre de combustion C3.
Selon le procédé de l'invention, un mélange régulé de déchets liquides et/ou boueux et/ou solides à faible pouvoir calorifiques et de déchets liquides et/ou boueux et/ou solides à haut pouvoir calorifique, est introduit dans l'incinérateur, !e pourcentage de déchets à haut pouvoir calorifique dans ce 3o mélange étant abaissé, et le pourcentage de déchets à faible pouvoir calorifique _ CA 02284878 1999-09-17 étant proportionnellement augmenté, lorsque la température d'incinération devient supérieure à 1200°C, dans la zone de haute température N3, tandis que, inversement, le pourcentage de déchets à haut pouvoir calorifique dans le mélange est augmenté et le pourcentage de déchets à faible pouvoir calorifique s est abaissé, lorsque la température d'incinération, dans cette zone, devient inférieure à un seuil bas prédéterminé, par exemple de 1150°C.
Selon une autre disposition caractéristique du procédé de l'invention, l'introduction, dans le niveau supérieur de l'incinérateur, des produits présentant des risques d'explosion en raison de leur teneur importante en matière io inflammable, s'effectue en présence d'un apport d'eau injectée à l'état liquide ou par vaporisation, ces produits hautement inflammables pouvant être introduits par vaporisation sous forme d'un mélange avec de l'eau.
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Claims

REVENDICATIONS

1. - Incinérateur de déchets liquides, pâteux et solides, avec une architecture à
étages de fonction comprenant, de haut en bas quatre niveaux disposés dans une enveloppe (1-2) les uns verticalement au-dessus des autres, soit - un quatrième niveau (N4) comportant des moyens (5, 11) pour l'introduction contrôlable des déchets solides, liquides ou pâteux, et un ou plusieurs dispositifs (7) de projection d'eau de refroidissement contre la paroi interne (2) de ladite enveloppe (1-2), ce ou ces dispositifs permettant de maintenir, à l'intérieur dudit quatrième niveau (N4) constituant la partie supérieure de l'incinérateur, une température inférieure à la température d'inflammabilité des déchets à
incinérer, par exemple une température comprise entre 150°C et 200°C ;
- un troisième niveau (N3) agencé et équipé de moyens propres à entretenir une température de combustion d'au moins 1200°C à l'intérieur de ce troisième niveau et à ralentir l'évacuation des fumées hors de cette zone de haute température ;
- un deuxième niveau (N2) agencé pour achever la combustion des produits solides ; et, - un premier niveau (N1) comportant des moyens (25, 26) pour la réception et l'évacuation des cendres.

2. - Incinérateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les arrivées (5) des déchets liquides ou pâteux sont disposées sur la calotte de couverture (4) dudit incinérateur et débauchent au-dessus d'un dispositif de répartition (6) desdits déchets liquides ou pâteux.

3. - Incinérateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les arrivées (5) des déchets liquides ou pâteux sont rassemblées sur la portion centrale de la calotte de couverture (4) et en ce que le dispositif de répartition (6) est constitué
par un disperseur circulaire convexe, présentant, de préférence, des ondulations (6a) à sa périphérie.

4. - Incinérateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que le troisième niveau (N3) comprend:- une chambre de combustion à
haute température (C3) disposée au-dessous de la chambre d'introduction des déchets (C2) et communiquant librement avec cette dernière, cette chambre (C3) étant délimitée par une paroi latérale (2); - une grille de charge (16) disposée à la partie inférieure de ladite chambre (C3); - et un ou plusieurs injecteurs d'air comprimé (18) débouchant dans la partie inférieure de ladite chambre.

5. - Incinérateur suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte un collecteur de fumées annulaire (C1) disposé
autour de la chambre d'introduction des déchets (C2) et autour de la chambre de combustion à haute température (C3).

6. - Incinérateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre de combustion à haute température (C3) communique avec le collecteur de fumée (C1) à travers un dispositif ralentisseur (14) installé à la partie inférieure de ladite chambre.

7. - Incinérateur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif ralentisseur (14) est constitué par une pluralité de ceintures perforées cylindriques (14a, 14b, 14c, 14d) disposées concentriquement et espacées les unes des autres.

8. - Incinérateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les ceintures perforées cylindriques (14a, 14b, 14c, 14d) ont des perforations (14a', 14b', 14c', 14d') dont les diamètres sont décroissants en allant du centre vers l'extérieur.

9. - Incinérateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé
en ce qu'au moins un brûleur (15) est installé dans la partie basse de la chambre d'incinération à haute température pour l'allumage de démarrage dudit incinérateur, ce brûleur (15) débouchant, de préférence, dans l'espace délimité
par la grille intérieure (14a) de l'ensemble de grilles (14).

10. - Incinérateur suivant l'une des revendications 4 ou 9, caractérisé en ce que la grille de charge (16) a une position inclinée en direction d'une trappe (17) d'évacuation des déchets réfractaires.

11. - Incinérateur selon l'une des revendications 4 ou 10, caractérisé en ce que la grille de charge comprend des barreaux tubulaires (16a) refroidis par circulation interne d'eau et des barreaux (16b) dotés d'un profil en V.

12. - Incinérateur suivant l'une quelconque des revendications 4, 10 ou 11, caractérisé en ce que les barreaux (16a, 16b) de la grille de charge (16) présentent au moins une surface plane inclinée (16a', 16b') de réception des déchets.

13. - Incinérateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé
en ce que son deuxième niveau (N2) est constitué par un ensemble de grilles superposées (23).

14. - Incinérateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les grilles (23a, 23b) de l'ensemble de grilles superposées (23) sont constituées par des barreaux plats (23a', 23b') inclinés autour de leur axe longitudinal, les barreaux plats (23a') de l'une des grilles ayant une inclinaison inverse de celle des barreaux plats (23b') de l'autre grille.

15. - Incinérateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé
en ce qu'un dispositif laveur de fumées est installé entre la sortie de fumée (11 ) dudit incinérateur et le conduit de fumée.

16. - Procédé d'incinération de déchets liquides, pâteux et solides, utilisant un incinérateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'on introduit, dans cet incinérateur, des quantités régulées de déchets, d'une part, en fonction de leur état (solide, liquide ou pâteux) et, d'autre part, en fonction de leur pouvoir calorifique, afin de maintenir, en période d'utilisation de l'incinérateur, une température d'au moins 1200°C dans la zone ce haute température (N3) de ce dernier, par exemple sur une hauteur de l'ordre de 1200 mm, avec, de préférence, un apport d'air régulé, en fonction de ce pouvoir calorifique, dans ladite zone.

17. - Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que les signaux fournis par des capteurs de température installés dans la chambre de combustion (C3) de l'incinérateur, sont traités par un automate programmable, lequel commande - les moyens d'acheminement des déchets liquides, et/ou pâteux, etlou solides, dans les quantités et proportions souhaitables, jusqu'audit incinérateur ;
- l'injection d'eau en partie supérieure de ce dernier ; et, - l'injection d'air sous pression dans la chambre de combustion (C3).

18. - Procédé selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce qu'un mélange régulé de déchets liquides et/ou boueux et/ou solides à faible pouvoir calorifique et de déchets liquides et/ou boueux et/ou solides à haut pouvoir calorifique, est introduit dans l'incinérateur, le pourcentage de déchets à
haut pouvoir calorifique dans ce mélange étant abaissé et le pourcentage de déchets à faible pouvoir calorifique étant proportionnellement augmenté, lorsque la température d'incinération devient supérieure à 1200°C dans la zone de haute température N3, tandis que, inversement, le pourcentage de déchets à haut pouvoir calorifique dans le mélange est augmenté et le pourcentage de déchets à faible pouvoir calorifique est abaissé, lorsque la température d'incinération, dans cette zone, devient inférieure à un seuil bas prédéterminé, par exemple de 1150°C.

19. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé
en ce que l'incinération des produits présentant des risques d'explosion en raison de leur teneur importante en matière inflammable, s'effectue en présence d'un apport d'eau injectée à l'état liquide ou par vaporisation, ces produits hautement inflammables pouvant être introduits par vaporisation sous forme d'un mélange avec de l'eau.

20. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé
en ce que de l'eau de refroidissement est injectée à la partie supérieure (N4) de l'incinérateur, afin de maintenir, dans cette partie, une température inférieure à
200°C.

21. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé
en ce que l'eau utilisée pour la régulation de la température est prélevée dans le bassin de décantation du dispositif de lavage des fumées.