EP0454513A2 - Process and furnace for treating wastes which can be incinerated - Google Patents

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EP0454513A2
EP0454513A2 EP91400767A EP91400767A EP0454513A2 EP 0454513 A2 EP0454513 A2 EP 0454513A2 EP 91400767 A EP91400767 A EP 91400767A EP 91400767 A EP91400767 A EP 91400767A EP 0454513 A2 EP0454513 A2 EP 0454513A2
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waste
bath
crucible
chamber
container
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EP91400767A
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EP0454513B1 (en
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René Marius Dominique Tanari
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Areva NP SAS
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Indra SA
Framatome SA
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/30—Processing
    • G21F9/32—Processing by incineration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/033—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment comminuting or crushing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2204/00—Supplementary heating arrangements
    • F23G2204/20—Supplementary heating arrangements using electric energy
    • F23G2204/203—Microwave
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/18—Radioactive materials

Definitions

  • the carrier gas drive pressure to be just greater than the pressure corresponding to the height of the column formed by the molten bath.
  • the doser 4 sends 667 g of waste / minute in the duct 7.
  • the doser 5 sends 19 g of sodium carbonate / minute into line 7.

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  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

It comprises a crucible (11) provided with a heating device (12), a conduit for delivering (9) the waste opening into the bottom of the crucible (11), a conduit for draining (14) a bath opening into the crucible (11) at a level above that of the mouth of the conduit for delivering (9) the waste, the top of the crucible (11) communicating with a combustion chamber (17) made of refractory material, which chamber communicates, via a labyrinth passage defined in a refractory vault (15), towards the top with a discharge chamber 918), a delivery conduit (20) containing oxygen opening into the combustion chamber (18). Nuclear industry. <IMAGE>

Description

La présente invention est relative aux procédés et aux fours de traitement de déchets incinérables, notamment de faible activité nucléaire. Il s'agit notamment de traiter les déchets technologiques se produisant lors des interventions d'entretien et de réparations dans les parties actives d'une installation nucléaire, tels que des gants, des blouses, des surbottes, des plastiques, tels que des flacons de polyéthylène contenant des résidus organiques, mais également des déchets de fonctionnement tels que des résines, des boues organiques, des huiles ou des émulsions. Ces déchets se composent de substances organiques porteuses de radionucléides.The present invention relates to methods and furnaces for the treatment of incinerable waste, in particular of low nuclear activity. This notably involves treating technological waste produced during maintenance and repair operations in the active parts of a nuclear installation, such as gloves, coats, overboots, plastics, such as polyethylene containing organic residues, but also operational waste such as resins, organic sludge, oils or emulsions. This waste consists of organic substances carrying radionuclides.

On connaît déjà un certain nombre de procédés d'incinération de ce type de déchets. Ils présentent tous certains inconvénients tels que la nécessité d'un tri préalable des déchets en fonction de leur pouvoir calorifique inférieur, d'une collecte de cendres pulvérulentes avec, en aval, des conditionnements peu sûrs et la production d'imbrûlés dans les fumées nécessitant des post-combustions coûteuses et peu efficaces.A number of methods of incinerating this type of waste are already known. They all have certain drawbacks such as the need to pre-sort waste according to their lower calorific value, to collect powdery ash with, downstream, unsafe packaging and the production of unburnt in the fumes requiring costly and ineffective afterburners.

Au GB-A-2 157 062, on décrit un procédé de traitement de déchets contenant des radionucléides, qui consiste à charger de la matiére vitreuse dans un four à micro-ondes et à l'y faire fondre sous atmosphère d'air entre 1100 et 1500°C. Puis on met le four sous atmosphère de gaz inerte, tout en modifiant le chauffage micro-onde et on y introduit les déchets à traiter pour les sécher et les distiller. On met ensuite le four sous atmosphère d'air pour brûler les déchets en modifiant le chauffage micro-onde.On modifie encore ensuite le débit d'air et de chauffage pour fondre le résidu dans la matière vitreuse. Au FR-A-2454677, on propose de broyer des déchets radioactifs solides pour mieux les attaquer par l'acide sulfurique.In GB-A-2 157 062, a process for the treatment of waste containing radionuclides is described, which consists in loading vitreous material in a microwave oven and in melting it there under an air atmosphere between 1100 and 1500 ° C. Then the oven is placed under an inert gas atmosphere, while modifying the microwave heating and there introduces the waste to be treated to dry and distill it. The oven is then placed in an air atmosphere to burn the waste by modifying the microwave heating. The air and heating flow is then further modified to melt the residue in the vitreous material. In FR-A-2454677, it is proposed to grind solid radioactive waste in order to better attack it with sulfuric acid.

L'invention vise un procédé permettant de réduire les volumes de déchets à conditionner et de conditionner ces déchets, après gazéification et/ou fusion, sans production de cendres pulvérulentes ni d'imbrûlés, donc dans des conditions de sécurité très satisfaisantes, avec une vitesse élevée, tout en ne nécessitant qu'un investissement réduit et dont le fonctionnement est très simple, sans nécessiter notamment des réglages répétés du chauffage et de l'atmosphère d'un four, ni des températures très élevées.The invention relates to a process making it possible to reduce the volumes of waste to be conditioned and to condition this waste, after gasification and / or fusion, without the production of powdery ash or unburnt matter, therefore under very satisfactory safety conditions, with a speed high, while requiring only a reduced investment and whose operation is very simple, without requiring in particular repeated adjustments of the heating and the atmosphere of an oven, or very high temperatures.

Le procédé suivant l'invention consiste à broyer les déchets à une granulométrie inférieure à 2 mm, à les entraîner par un gaz porteur dans la partie inférieure d'un bain à base de silice fondue, à couler le bain dans lequel se trouvent les matières minérales, dont notamment des radionucléides solides dans le cas de déchets nucléaires, dans un conteneur et à laisser le bain se solidifier dans le conteneur.The process according to the invention consists in grinding the waste to a particle size of less than 2 mm, in entraining it by a carrier gas in the lower part of a bath based on molten silica, in pouring the bath in which the materials are found minerals, including in particular solid radionuclides in the case of nuclear waste, in a container and allowing the bath to solidify in the container.

On effectue, avantageusement, un broyage cryogénique à une température allant de -120 à -80°C. Le broyage préalable facilite non pas une attaque chimique par un acide, mais l'opération ultérieure de pyrolyse des substances organiques des déchets et l'opération physique ultérieure de fusion des matières minérales des déchets dans le bain. Il contribue, de paire avec la hauteur du bain, à la possibilité de traiter les déchets d'un coup, sans avoir à modifier l'atmosphère au dessus au bain pour effectuer des stades successifs distincts de distillation et de combustion. L'entraînement par un gaz porteur y contribue également, en assurant une répartition uniforme des déchets dans le bain.Advantageously, cryogenic grinding is carried out at a temperature ranging from -120 to -80 ° C. The preliminary grinding facilitates not a chemical attack by an acid, but the subsequent operation of pyrolysis of the organic substances of the waste and the subsequent physical operation of melting the mineral matter of the waste in the bath. It contributes, in combination with the height of the bath, to the possibility of treating waste at once, without having to modify the atmosphere above in the bath to carry out separate successive stages of distillation and combustion. Driving by a carrier gas also contributes to this, by ensuring a uniform distribution of the waste in the bath.

Les cendres et matières minérales solides nucléaires restent ainsi dans le bain qui s'enrichit en radionucléides solides et qui, une fois stocké après solidification dans le conteneur, occupe un volume bien moindre que les déchets de départ. La dégradation des chaînes organiques par pyrolyse donne des produits à molécules plus simples, ce qui facilite la gazéification complète en atmosphère de préférence oxydante au-dessus du bain, les gaz de combustion étant ensuite envoyés et épurés en aval. La pyrolyse et la gazéification des produits de pyrolyse sont indépendantes des pouvoirs calorifiques inférieurs des déchets traités, ce qui permet de ne pas pratiquer de tri préalable. Le volume des déchets organiques porteurs est transformé en un volume de gaz qui peut être rejeté après épuration, les matières solides résiduelles étant incorporées au bain en n'augmentant son volume que dans de faibles proportions. La réduction de volume est très importante et il ne se forme pas de cendres pulvérulentes. La gazéification complète des produits de pyrolyse à molécules plus simples supprime la présence d'imbrûlés dans les fumées.The ashes and nuclear solid mineral matter thus remain in the bath which is enriched with solid radionuclides and which, once stored after solidification in the container, occupies a much smaller volume than the initial waste. The degradation of organic chains by pyrolysis gives products with simpler molecules, which facilitates complete gasification in a preferably oxidizing atmosphere above the bath, the combustion gases being then sent and purified downstream. The pyrolysis and gasification of the pyrolysis products are independent of the lower calorific values of the treated waste, which eliminates the need for prior sorting. The volume of organic carrier waste is transformed into a volume of gas which can be rejected after purification, the residual solid materials being incorporated into the bath, increasing its volume only in small proportions. The reduction in volume is very important and there is no powdery ash formed. The complete gasification of the pyrolysis products with simpler molecules eliminates the presence of unburnt matter in the fumes.

Pour diminuer la quantité de gaz à traiter en aval du four, il est avantageux que la pression d'entraînement du gaz porteur soit juste supérieure à la pression correspondant à la hauteur de la colonne formée par le bain fondu.To reduce the quantity of gas to be treated downstream from the oven, it is advantageous for the carrier gas drive pressure to be just greater than the pressure corresponding to the height of the column formed by the molten bath.

En ne coulant de préférence qu'une partie du bain du conteneur, on maintient en permanence un bain en température au fond du creuset, ce qui permet un traitement continu, sans interruption de l'équilibre énergétique.Preferably by flowing only part of the container bath, a temperature bath is permanently maintained at the bottom of the crucible, which allows continuous treatment, without interrupting the energy balance.

Pour être bien sûr que les déchets broyés entraînés dans le bain à base de silice fondue soient bien pyrolysés et que les matières minérales s'incorporent bien au bain par fusion, le bain a une hauteur de 5 à 40 cm au-dessus du niveau d'arrivée des déchets, pour une température du bain de 1000 à 1100°C. Il vaut mieux, de la même façon, que la masse du bain représente de 0,2 à 6 fois le débit massique horaire des déchets. Pour maîtriser la composition du bain, on peut ajouter aux déchets des produits minéraux en une quantité et d'une nature telles que la composition minérale des déchets devienne sensiblement identique à celle du bain. Celui-ci est constitué en général de 40 à 100 % en poids de SiO₂ et de 0 à 60 % en poids d'autres oxydes métalliques, tels que des oxydes de métal alcalin et des oxydes de bore servant de fondants.To be sure that the ground waste entrained in the bath based on molten silica is well pyrolyzed and that the mineral materials are incorporated well in the bath by fusion, the bath has a height of 5 to 40 cm above the level d waste, for a bath temperature of 1000 to 1100 ° C. It is better, in the same way, that the mass of the bath represents from 0.2 to 6 times the hourly mass flow rate of the waste. To control the composition of the bath, mineral products can be added to the waste in an amount and of a nature such that the mineral composition of the waste becomes substantially identical to that of the bath. This generally consists of 40 to 100% by weight of SiO₂ and from 0 to 60% by weight of other metal oxides, such as alkali metal oxides and boron oxides serving as fluxes.

On peut ajouter également aux déchets un fondant permettant de fondre les matières minérales contenues dans les déchets à une température plus basse et de manière que la composition des matières minérales des déchets devienne identique à celle du bain.A flux may also be added to the waste, making it possible to melt the mineral materials contained in the waste at a lower temperature and so that the composition of the mineral materials in the waste becomes identical to that of the bath.

On introduit de préférence un gaz contenant de l'oxygène au-dessus du bain pour effectuer la gazéification des produits de la pyrolyse en atmosphère oxydante au-dessus du bain. Le gaz porteur le plus simple à utiliser est l'air, mais le gaz porteur d'introduction des déchets dans le bain peut être aussi un gaz neutre, sec ou à forte hygrométrie ou réducteur ou donnant dans le bain des conditions d'oxydation hypostoechiométriques. Mais, il n'est pas nécessaire de modifier l'atmosphère au dessus du bain au cours du procédé.Preferably, an oxygen-containing gas is introduced above the bath to effect the gasification of the pyrolysis products in an oxidizing atmosphere above the bath. The simplest carrier gas to use is air, but the carrier gas for introducing waste into the bath can also be a neutral, dry or highly hygrometric or reducing gas or which gives hypostoichiometric oxidation conditions in the bath. . However, it is not necessary to modify the atmosphere above the bath during the process.

L'invention vise également un four de traitement de déchets comprenant un creuset muni d'un dispositif de chauffage, un conduit d'amenée des déchets débouchant dans le bas du creuset, un conduit de soutirage d'un bain débouchant dans le creuset à un niveau supérieur à celui de l'embouchure du conduit d'amenée des déchets, le haut du creuset communiquant avec une chambre de combustion, laquelle communique, par un passage chicané vers le haut, délimité dans une voûte, avec une chambre d'évacuation, un conduit d'amenée d'un gaz contenant de l'oxygène débouchant dans la chambre de combustion.The invention also relates to a waste treatment furnace comprising a crucible provided with a heating device, a waste supply pipe opening out at the bottom of the crucible, a pipe for drawing off a bath opening into the crucible at a level higher than that of the mouth of the waste supply duct, the top of the crucible communicating with a combustion chamber, which communicates, by a baffled passage upwards, delimited in a vault, with an evacuation chamber, an oxygen-containing gas supply duct opening into the combustion chamber.

Ce four permet d'effectuer le traitement, suivant l'invention, des déchets contaminés, le passage chicané permettant au gaz de pyrolyse de séjourner suffisamment longtemps dans la chambre de combustion pour y être brûlé complètement en empêchant ces gaz d'aller directement dans le reste de l'installation en aval.This oven makes it possible to carry out the treatment, according to the invention, of contaminated waste, the baffled passage allowing the pyrolysis gas to remain long enough in the combustion chamber to be burnt completely there by preventing these gases from going directly into the rest of downstream facility.

Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, la figure unique illustre un four suivant l'invention dans une installation complète de traitement des déchets, les diverses vannes et équipements auxiliaires de régulation ayant été omis.In the accompanying drawing, given solely by way of example, the single figure illustrates an oven according to the invention in a complete waste treatment installation, the various valves and auxiliary regulation equipment having been omitted.

L'installation comprend une unité de broyage cryogénique, composée d'un concasseur déchiqueteur 1 et d'un granulateur 2, qui fonctionnent à -120°C. Le déchet broyé est envoyé, par un conduit 3, à un premier doseur 4. Un deuxième doseur 5 est alimenté par un conduit 6 provenant d'une source d'additif. Les deux doseurs 4 et 5 débouchent dans un conduit 7 qui est alimenté d'un côté par une source d'air et qui mène à un cyclone mélangeur 8. De celui-ci part une canne 9 qui traverse la paroi latérale d'un four et débouche à proximité du fond 10 de celui-ci. Le four en matériau réfractaire comporte deux parties distinctes. Un creuset 11, en acier réfractaire en partie basse, contenant un bain silicieux fondu et muni de moyens de chauffage 12, et une partie haute, 13, en matériau réfractaire.The installation includes a cryogenic grinding unit, composed of a shredder crusher 1 and a granulator 2, which operate at -120 ° C. The ground waste is sent, via a conduit 3, to a first metering device 4. A second metering device 5 is supplied by a conduit 6 coming from an additive source. The two metering devices 4 and 5 open into a duct 7 which is supplied on one side by an air source and which leads to a mixing cyclone 8. From this leaves a rod 9 which passes through the side wall of an oven and opens near the bottom 10 thereof. The oven of refractory material has two separate parts. A crucible 11, made of refractory steel at the bottom, containing a molten silicon bath and provided with heating means 12, and an upper part, 13, made of refractory material.

Une canne 14 de coulée passe à travers le fond 10 et débouche dans le creuset à une hauteur de 400 mm.A casting rod 14 passes through the bottom 10 and opens into the crucible at a height of 400 mm.

La partie haute 13 comporte une voûte réfractaire 15 munie de passages 16 chicanés qui subdivisent cette partie haute en une chambre de combustion 17 formée au-dessus du bain silicieux et en-dessous de la voûte 15 et en une chambre d'évacuation 18, au-dessus de la voûte 15. La partie haute 13 est munie d'un dispositif de chauffage 19. Dans la chambre 17 débouche une rampe d'air 20. De la chambre 18, un conduit 21 mène à un refroidisseur d'air 22 alimenté en air par un conduit 23 et communiquant par un conduit 24 avec un neutralisateur chimique 25 qui transforme le chlore en chlorure soluble et qui fonctionne en circuit fermé, une pompe 26 faisant circuler, par un conduit 27, une solution de carbonate de métal alcalin ou de soude dans le neutralisateur 25. Un conduit 28 mène de celui-ci à un filtre à très haute efficacité 29. L'efficacité du filtre est de 99,98 %. Ce filtre est destiné à éliminer les aérosols radioactifs. Du filtre 29, un conduit 30 mène à un ventilateur 31 et à une cheminée 32.The upper part 13 comprises a refractory vault 15 provided with baffled passages 16 which subdivide this upper part into a combustion chamber 17 formed above the silicon bath and below the vault 15 and into an evacuation chamber 18, at above the vault 15. The upper part 13 is provided with a heating device 19. In the chamber 17 opens an air ramp 20. From the chamber 18, a duct 21 leads to an air cooler 22 supplied in the air by a line 23 and communicating via a line 24 with a chemical neutralizer 25 which converts chlorine into soluble chloride and which operates in a closed circuit, a pump 26 circulating, via a line 27, a solution of alkali metal carbonate or sodium hydroxide in the neutralizer 25. A conduit 28 leads therefrom to a very high efficiency filter 29. The efficiency of the filter is 99.98%. This filter is intended to remove radioactive aerosols. From the filter 29, a duct 30 leads to a fan 31 and to a chimney 32.

Les exemples suivants illustrent l'invention.The following examples illustrate the invention.

Exemple 1Example 1

Dans l'installation représentée à la figure, on traite des déchets de maintenance et d'entretien des hôpitaux, des laboratoires et d'usines nucléaires composés de matière plastique, de caoutchouc, de papier, de coton, de tissu. Ces déchets sont contaminés par des radionucléides à vie courte et de faible activité nucléaire.In the installation shown in the figure, we deal with maintenance and upkeep waste from hospitals, laboratories and nuclear plants composed of plastic, rubber, paper, cotton, fabric. This waste is contaminated by short-lived, low-nuclear-activity radionuclides.

Ces déchets broyés dans le concasseur 1 et le granulateur 2, qui fonctionnent à -120°C, ont une granulométrie inférieure à 1 mm dans le conduit 3. Le doseur 4 envoie 667 g de déchets/minute dans le conduit 7. Le doseur 5 envoie 19 g de carbonate de sodium/minute dans le conduit 7.This waste crushed in the crusher 1 and the granulator 2, which operate at -120 ° C, has a particle size of less than 1 mm in the duct 3. The doser 4 sends 667 g of waste / minute in the duct 7. The doser 5 sends 19 g of sodium carbonate / minute into line 7.

Le débit d'air, dans le conduit 7, est de 3 m³ normaux/heure sous pression.The air flow rate in duct 7 is 3 m³ normal / hour under pressure.

Le creuset 11 en acier réfractaire a un diamètre de 500 mm et une hauteur de 1000 mm, ce qui correspond à une capacité de 196 litres. Il contient un bain silicieux fondu composé pour 61 % en poids de SiO₂ et pour 39 % en poids d'un mélange de B₂O₃ et de Na₂O. Le point de fusion est de 900 ± 20°C. La température en fonctionnement est de 1000 ± 50°C. La hauteur du bain, au début du traitement, est de 400 mm (78 litres correspondant sensiblement à 195 kg). Cette masse constitue le culot liquide permanent du creuset qui est à une température de 1000°C.The crucible 11 made of refractory steel has a diameter of 500 mm and a height of 1000 mm, which corresponds to a capacity of 196 liters. It contains a molten silicon bath composed for 61% by weight of SiO₂ and for 39% by weight of a mixture of B₂O₃ and Na₂O. The melting point is 900 ± 20 ° C. The operating temperature is 1000 ± 50 ° C. The height of the bath, at the start of the treatment, is 400 mm (78 liters corresponding approximately to 195 kg). This mass constitutes the permanent liquid base of the crucible which is at a temperature of 1000 ° C.

L'orifice de la canne d'injection 9 des déchets se trouve à 100 mm au-dessus du fond 10.The orifice of the waste injection rod 9 is located 100 mm above the bottom 10.

Par la rampe 20, on envoie 350 m³ normaux/heure d'air dans la chambre de combustion 17.Via the ramp 20, 350 m³ normal / hour of air are sent to the combustion chamber 17.

Par le conduit 22, on envoie 2300 m³ normaux d'air/heure à 20°C, ce qui permet de ramener la température des gaz sortant par le conduit 21 à une température inférieure à 100°C. La température à la sortie du refroidisseur est d'environ 80°C.Via line 22, 2300 normal m³ of air / hour is sent at 20 ° C, which makes it possible to reduce the temperature of the gases leaving via line 21 to a temperature below 100 ° C. The temperature at the outlet of the cooler is around 80 ° C.

Les liants et additifs minéraux des déchets sont retenus dans le bain silicieux. La variation du volume du bain, pour un débit d'introduction de 40 kg/heure de déchets est de 0,7 litre/heure et on effectue une coulée de ce bain par la canne 14 toutes les 96 heures pour une unité traitant 40 kgh⁻¹. Le verre se solidifie dans son fût de réception. Sa composition chimique évolue peu en fonction du temps. L'analyse du verre coulé, après 8 heures de traitement, donne SiO₂ = 61 % + e, tandis que Na₂O + B₂O₃ = 39 % - e.The binders and mineral additives in the waste are retained in the silica bath. The variation in the volume of the bath, for an introduction rate of 40 kg / hour of waste is 0.7 liters / hour and this bath is poured by the cane 14 every 96 hours for a unit treating 40 kg ⁻¹. The glass solidifies in its receiving barrel. Its chemical composition changes little over time. Analysis of the poured glass, after 8 hours of treatment, gives SiO₂ = 61% + e, while Na₂O + B₂O₃ = 39% - e.

Les effluents sortant par la cheminée 32 comprennent 49.000 m³ normaux de CO₂/heure, 52 m³ d'H₂O/heure et 2600 m³ d'air/heure. La pollution de l'environnement est négligeable, puisque le procédé n'engendre qu'un rejet à 97 % d'air à 20°C. Les contaminants éventuels sont confinés dans le verre de coulée ou piégés sur le filtre spécifique et la teneur en HCl reste inférieure à 100 mg/m³ normal.The effluents exiting through the stack 32 include 49,000 normal m³ of CO₂ / hour, 52 m³ of H₂O / hour and 2,600 m³ of air / hour. Environmental pollution is negligible, since the process only generates a 97% air discharge at 20 ° C. Any contaminants are confined in the pouring glass or trapped on the specific filter and the HCl content remains below 100 mg / m³ normal.

Quand on sait que ce type de déchet est actuellement collecté puis compacté et enrobé de béton dans des conteneurs spécifiques et qu'un fût de 200 litres de capacité ne contient que 30 kg de déchets, on voit que le procédé suivant l'invention permet de réduire définitivement les volumes d'un coefficient de 350 environ, tout en permettant d'avoir un conditionnement peu encombrant ayant une bonne résistance mécanique et non lixiviable.When we know that this type of waste is currently collected, then compacted and coated with concrete in specific containers and that a 200-liter drum contains only 30 kg of waste, we see that the process according to the invention makes it possible to permanently reduce the volumes by a coefficient of around 350, while allowing space-saving packaging with good mechanical resistance and non-leachable.

Exemple 2Example 2

On traite des flacons de polyéthylène et de verre contenant les scintillateurs et traceurs de la médecine nucléaire. L'installation est celle décrite à l'exemple 1.Polyethylene and glass bottles containing the scintillators and tracers of nuclear medicine are treated. The installation is that described in Example 1.

Le doseur 4 fournit 670 g de déchets/minute au conduit 7. Le doseur 5 fournit 25 g de carbonate de sodium/minute au conduit 7. Par la rampe 20, on envoie 5 m³ normaux/heure d'air dans la chambre 17. Par le conduit 23 passent 910 m³/heure, à une température de 20°C. La température, à la sortie du refroidisseur, est de 80°C environ. Dans ce cas, on supprime de l'installation le neutralisateur 25.The metering device 4 supplies 670 g of waste / minute to the duct 7. The metering unit 5 provides 25 g of sodium carbonate / minute to the duct 7. By the ramp 20, 5 m³ normal / hour of air are sent to the chamber 17. Via line 23 pass 910 m³ / hour, at a temperature of 20 ° C. The temperature at the outlet of the cooler is around 80 ° C. In this case, the neutralizer 25 is removed from the installation.

La composition chimique du bain est de 60 % en poids de SiO₂ et de 40 % en poids du mélange de B₂O₃ et de Na₂O. Son point de fusion est de 900 ± 20°C. Sa température en fonctionnement est de 1000 ± 50°C.The chemical composition of the bath is 60% by weight of SiO₂ and 40% by weight of the mixture of B₂O₃ and Na₂O. Its melting point is 900 ± 20 ° C. Its operating temperature is 1000 ± 50 ° C.

La variation du volume du bain essentiellement produite par les flacons de verre pour un débit d'introduction de 40 kg de déchets/heure est de 12,5 litres/heure et on effectue une coulée par la canne 14 toutes les 8 heures (100 litres).The variation in the volume of the bath essentially produced by the glass bottles for an introduction rate of 40 kg of waste / hour is 12.5 liters / hour and a casting is carried out by the cane 14 every 8 hours (100 liters ).

La composition du verre obtenu évolue peu, en fonction du temps, la composition restant sensiblement identique à la composition initiale.The composition of the glass obtained changes little, as a function of time, the composition remaining substantially identical to the initial composition.

Les effluents gazeux sortant par la cheminée sont de 16 m³ normaux de CO₂/heure, 16 m³ d'H₂O/heure et 1000 m³ normaux d'air/heure. Le procédé n'engendre qu'un rejet à 97 % d'air et à 20°C. Les contaminants éventuels sont confinés dans le verre coulé ou piégés sur le filtre.The gaseous effluents leaving the chimney are 16 m³ normal CO de / hour, 16 m³ H₂O / hour and 1000 m³ normal air / hour. The process only generates a discharge at 97% air and at 20 ° C. Any contaminants are confined in the poured glass or trapped on the filter.

Actuellement, ces flacons sont broyés grossièrement pour récupérer les résidus de scintillation, puis compactés et enrobés de béton dans des conteneurs spécifiques. Un fût de 200 litres de ces déchets mélangés ne contient que 30 kg de verre. Le procédé permet de réduire les volumes d'un coefficient de 16 et donne un conditionnement peu encombrant, non lixiviable et de bonne résistance mécanique.Currently, these bottles are coarsely ground to recover scintillation residues, then compacted and coated with concrete in specific containers. A 200 liter drum of this mixed waste contains only 30 kg of glass. The process makes it possible to reduce the volumes by a coefficient of 16 and gives a space-saving, non-leachable packaging with good mechanical strength.

Exemple 3Example 3

On traite des déchets de l'industrie chimique composés essentiellement de mercure phényle.Waste from the chemical industry is mainly composed of phenyl mercury.

L'installation est essentiellement celle utilisée à la figure 1.The installation is essentially that used in Figure 1.

Le doseur 4 fournit 167 g de déchets/minute au conduit 7. Le doseur 5 envoie 22 g d'un mélange de carbonate de métal alcalin et de silice/minute au conduit 7. On envoie 3 m³/heure d'air sous pression dans le conduit 7.The doser 4 supplies 167 g of waste / minute to the pipe 7. The doser 5 sends 22 g of a mixture of alkali metal carbonate and silica / minute to the pipe 7. We send 3 m³ / hour of pressurized air in the conduit 7.

Par la rampe 20, on envoie 60 m³ normaux/heure d'air à la chambre 17.Via ramp 20, 60 normal m³ / hour of air are sent to chamber 17.

Par le conduit 23, on envoie 700 m³ normaux d'air à 20°C/heure. La température, à la sortie du refroidisseur 22, est de 80°C environ.Via line 23, 700 m³ normal air is sent at 20 ° C / hour. The temperature at the outlet of the cooler 22 is approximately 80 ° C.

Le neutralisateur chimique transforme HgO en des sels solubles.The chemical neutralizer transforms HgO into soluble salts.

Le bain contient 60 % en poids de SiO₂ et 40 % en poids de Na₂O. Son point de fusion est de 900 ± 20°C. Sa température de fonctionnement est de 1000 ± 50°C.The bath contains 60% by weight of SiO₂ and 40% by weight of Na₂O. Its melting point is 900 ± 20 ° C. Its operating temperature is 1000 ± 50 ° C.

L'analyse du bain coulé, après 8 heures de traitement, donne SiO₂ = 60 % ± e et Na₂O = 40 % ± e.Analysis of the poured bath, after 8 hours of treatment, gives SiO₂ = 60% ± e and Na₂O = 40% ± e.

La variation du volume du bain, pour un débit d'introduction de 10 kg de déchets/heure, est de 3,2 litres/heure.The variation in the volume of the bath, for an introduction rate of 10 kg of waste / hour, is 3.2 liters / hour.

Les effluents gazeux comprennent 11 m³ normaux de CO₂/heure, 4 m³ normaux d'H₂O/heure et 700 m³ d'air/heure. Le procédé n'engendre qu'un rejet à 98, 5 % en poids d'air et à 20°C ( la teneur en Hg est inférieure à 0,3 mg.m³ normal.The gaseous effluents include 11 normal m³ of CO₂ / hour, 4 normal m³ of H₂O / hour and 700 m³ of air / hour. The process only generates a discharge at 98.5% by weight of air and at 20 ° C (the Hg content is less than 0.3 mg.m³ normal.

Claims (10)

Procédé de traitement de déchets incinérables, notamment de faible activité nucléaire, comprenant des substances organiques et des matières minérales parmi lesquelles figurent des radionucléides, caractérisé en ce qu'il consiste à broyer les déchets à une granulométrie inférieure à 2 mm, à entraîner par un gaz porteur les déchets broyés dans la partie inférieure d'un bain à base de silice fondue, à couler le bain dans lequel se trouvent les matières minérales, dont notamment des radionucléides solides dans le cas de déchets nucléaires, dans un conteneur et à laisser le bain se solidifier dans le conteneur.Process for the treatment of incinerable waste, particularly of low nuclear activity, comprising organic substances and mineral materials among which are radionuclides, characterized in that it consists in grinding the waste to a particle size of less than 2 mm, to be entrained by a carrier gas the waste crushed in the lower part of a bath based on molten silica, to sink the bath in which the mineral materials are found, including in particular solid radionuclides in the case of nuclear waste, in a container and to leave the bath to solidify in the container. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pression d'entrainement du gaz porteur est juste supérieure à la pression correspondant à la hauteur de la colonne formée par le bain fondu.Process according to claim 1, characterized in that the entrainment pressure of the carrier gas is just greater than the pressure corresponding to the height of the column formed by the molten bath. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à ne couler qu'une partie du bain dans le conteneur.Method according to claim 1 or 2, characterized in that it consists in pouring only part of the bath into the container. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bain a une hauteur de 5 à 40 cm au-dessus du niveau d'arrivée des déchets, pour une température du bain de 1000 à 1100°C.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bath has a height of 5 to 40 cm above the level of arrival of the waste, for a bath temperature of 1000 to 1100 ° C. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse du bain représente de 0,2 à 6 fois le débit massique horaire des déchets.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the mass of the bath represents from 0.2 to 6 times the hourly mass flow rate of the waste. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter aux déchets des produits minéraux, en une quantité et d'une nature telles que la composition minérale des déchets devienne sensiblement identique à celle du bain.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it consists in adding to the waste mineral products, in an amount and of a nature such that the mineral composition of the waste becomes substantially identical to that of the bath. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter aux déchets un fondant diminuant le point de fusion du bain.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it consists in adding to the waste a flux reducing the melting point of the bath. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire un gaz contenant de l'oxygène au-dessus du bain.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it consists in introducing an oxygen-containing gas over the bath. Four de traitement de déchets, caractérisé en ce qu'il comprend un creuset (11) muni d'un dispositif de chauffage (12), un conduit d'amenée (9) des déchets débouchant dans le bas du creuset (11), un conduit de soutirage (14) d'un bain débouchant dans le creuset (11) à un niveau supérieur à celui de l'embouchure du conduit d'amenée (9) des déchets, le haut du creuset (11) communiquant avec une chambre de combustion (17), laquelle communique, par un passage chicané délimité dans une voûte (15), vers le haut avec une chambre d'évacuation (18), un conduit d'amenée (20) contenant de l'oxygène débouchant dans la chambre de combustion (17).Waste treatment oven, characterized in that it comprises a crucible (11) provided with a heating device (12), a waste supply pipe (9) opening out at the bottom of the crucible (11), a withdrawal line (14) of a bath opening into the crucible (11) at a level higher than that of the mouth of the waste supply pipe (9), the top of the crucible (11) communicating with a combustion (17), which communicates, by a baffled passage delimited in a vault (15), upwards with an evacuation chamber (18), a supply duct (20) containing oxygen emerging in the chamber combustion (17). Four suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la chambre de combustion (17) est munie d'un dispositif de chauffage (19).Oven according to claim 9, characterized in that the combustion chamber (17) is provided with a heating device (19).
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