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"Procédé et installation de traitement de déchets contenant de l'amiante"
La présente invention est relative à un procédé de traitement de déchets contenant de l'amiante, provenant d'un site générateur de tels déchets, comprenant une réaction par attaque desdits déchets avec une solution basique jusqu'à obtention d'un produit réactionnel sensiblement sans fibres d'amiante.
Les effets nocifs de l'amiante dans le circuit respiratoire humain sont bien connus. La plupart des pays du monde prennent des dispositions pour le démontage de l'amiante en particulier dans le bâtiment.
Actuellement, lors des démontages, l'amiante est stockée dans des doubles sacs et est ensuite transportée vers des centres de traitement.
Les centres de traitement les plus importants procèdent a) à un enrobage dans des liants hydrauliques et à une mise en décharge du produit obtenu, ou b) à une incinération par vitrification à très haute température.
Dans les deux cas, il y a de gros inconvénients : - les risques liés au transport et au stockage, au cours desquels le moindre incident peut résulter en la pollution de l'environnement, - la solution a) ne fait que postposer le problème, puisqu'elle ne détruit pas les fibres d'amiante, - la solution b) coûte très cher,
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- les solutions a) et b) ne procurent aucune revalorisation des produits issus du traitement.
On connaît par ailleurs des traitements par des acides qui présentent l'inconvénient de polluer l'environnement par d'autres déchets dangereux.
On connaît enfin des traitements des déchets contenant de l'amiante en milieu alcalin.
Dans le WO-A-93/18867 on décrit un procédé dans lequel les déchets sont tout d'abord très finement broyés en présence d'au moins une substance libérant des ions OH-dans l'eau, de façon à former une suspension aqueuse. Cette suspension est éventuellement ensuite transvasée dans un autoclave et traitée à température et pression élevées.
Ce procédé présente l'inconvénient d'une étape préalable de broyage très fin, qui nécessite une installation très puissante, et donc fixe. Le procédé ne résout donc pas les problèmes inhérents au transport et au stockage des déchets, et il apparaît fort coûteux.
Par ailleurs rien n'est prévu en ce qui concerne les vapeurs et effluents liquides qui se dégagent au cours du procédé et qui risquent à leur tour de polluer l'environnement.
Dans le WO-A-94/08661, on décrit un procédé de traitement tel qu'indiqué au début. Ce procédé a uniquement pour but de réaliser des déchets qui puissent être déchargés dans un dépôt sans les risques inhérents à l'amiante. La seule installation décrite pour réaliser ce traitement est un centre de traitement fixe, de grande dimension, qui n'apporte donc aucune solution aux problèmes de transport et de stockage des déchets contenant de l'amiante. Enfin, pendant le traitement, les déchets subissent un compactage coûteux en énergie avant leur introduction dans la chambre de traitement.
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La présente invention a pour but de prévoir un procédé et une installation qui évitent les inconvénients précités et qui permettent un traitement des déchets sur le site générateur de tels déchets. Par site générateur de déchets il faut entendre non seulement un bâtiment dans lequel on démonte tous les éléments contenant de l'amiante, mais aussi par exemple un dépôt d'immondices où des sachets contenant de l'amiante ont été préalablement accumulés. Il est donc souhaitable que l'installation soit de petite dimension et transportable.
L'invention a en outre pour but d'éviter tout risque de pollution entre le site générateur et le réacteur qui va traiter les déchets, c'est-à-dire les risques de la mise en sachets des déchets et du transport de ces sachets vers un centre de traitement éloigné. La mise en sachet de débris de construction est malaisée et provoque très fréquement le percement de sachets, ce qui permet ensuite à l'amiante de se répandre dans l'atmosphère en dehors du site.
L'invention a aussi pour but d'empêcher au maximum toute sortie de produit intervenant dans le traitement, dans la mesure où il contient encore des fibres d'amiante. Les produits issus du traitement seront avantageusement ou recyclés ou aptes à une revalorisation.
L'invention a enfin pour but d'éviter tout broyage, concassage ou compactage préalable à l'entrée dans le réacteur et donc une introduction dans celui-ci, sans triage, des substrats chargés d'amiante.
On résout ces problèmes, suivant l'invention, par un procédé tel que décrit au début, comprenant - un transfert des déchets contenant de l'amiante depuis le site générateur jusqu'à l'intérieur d'un réacteur de traitement rempli d'un milieu gazeux,
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sans que les déchets ne soient en contact avec un milieu extérieur, - une alimentation du réacteur en solution basique d'attaque, - l'attaque susdite jusqu'à l'obtention dudit produit réactionnel, sensiblement sans fibres, - une séparation du produit réactionnel en une phase solide et une phase liquide, - un recyclage de la phase liquide issue de la séparation et du milieu gazeux soutiré du réacteur après l'attaque, pour une formation de la solution basique d'attaque, - une récupération de la phase solide issue de la séparation en vue d'une éventuelle revalorisation,
et - une décharge hors du réacteur d'une faible quantité de déchets irrécupérables, ne contenant pas de fibres d'amiante, les étapes susites étant effectuées dans un circuit sans sortie possible de fibres d'amiante vers l'extérieur, tout produit issu de ce circuit étant sensiblement dépourvu de toute fibre d'amiante.
Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, le transfert a lieu dans un récipient amovible, fermé, et le procédé comprend en outre, pendant ou après le transfert, un lavage extérieur du récipient par un liquide de lavage. Cela permet d'éliminer les poussières d'amiante qui ont pu se déposer sur le récipient pendant sa présence dans le site générateur de déchets et donc de ne pas contaminer l'endroit, proche du site, où l'attaque basique va avoir lieu. De préférence, l'eau de lavage du récipient est recyclée dans la formation de solution basique d'attaque ce qui évite toute pollution de l'environnement à la sortie du récipient fermé hors du site générateur de déchets.
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Suivant un mode particulièrement avantageux de l'invention, le récipient amovible servant au transfert susdit est aussi le réacteur dans lequel se passe la réaction d'attaque. Il n'y a donc dans ce cas aucun risque de pollution par de l'amiante lors du transvasement d'un récipient dans un autre, les déchets sans triage sont directement introduits dans le réacteur au site générateur lui-même.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la réaction d'attaque est effectuée avec la solution basique d'attaque à une température de l'ordre de 175 à 1900C et sous une pression d'environ 8 à 10 kgjcm2.
D'autres modes de réalisation du procédé suivant l'invention sont indiqués en particulier dans les revendications de procédé annexées.
Suivant l'invention, on a également résolu les problèmes posés avec une installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Ces installations sont indiquées en particulier dans les revendications d'installation annexées.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
Les figures 1 à 3 représentent ensemble d'une manière schématique une installation de traitement suivant l'invention.
La figure 4 représente une vue schématique, partiellement en coupe, d'une partie de l'installation suivant l'invention sur un plateau transportable sur remorque.
La figure 5 représente une vue schématique, partiellement en coupe, d'une autre partie de l'instal-
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lation suivant l'invention sur un autre plateau transportable sur remorque.
Sur les différents dessins les éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes références.
L'installation illustrée sur les figures 1 à 3 comprend un réacteur 1 sous la forme d'un autoclave obturable de manière étanche par un couvercle par exemple rabattable 2. Ce réacteur est prévu pour pouvoir supporter des pressions internes allant jusqu'à 10 kgjcm2. Il est ici déplaçable sur un chariot 3 muni de roulettes 4. Cet ensemble est dimensionné de manière à pouvoir pénétrer dans des bâtiments, et donc pour pouvoir traverser des portes et entrer dans un ascenseur. Cela permet de remplir le réacteur 1 des déchets démontés dans le bâtiment, contenant des fibres d'amiante, sans tri ni broyage préalable. Une fois le réacteur rempli au site générateur de déchets même, et donc sans manipulation de sacs, le réacteur est sorti du bâtiment où les déchets sont démontés.
Il est alors de préférence amené à un poste d'arrosage 5 (figure 1) qui est doté d'une rampe d'arrosage 6 supérieure, alimentée en eau de préférence sous pression, et d'une cabine 7 dont le sol est aménagé en bassin de récolte 8 de l'eau de lavage, qui est alors chargée des poussières qui se sont accumulées sur le réacteur pendant son passage dans le site générateur de déchets, poussières qui contiennent probablement ellesmêmes des fibres d'amiante. L'eau de lavage récoltée est envoyée à une citerne collectrice 9, par l'intermédiaire d'un conduit de sortie 10, muni d'une pompe 11. La citerne 9 est, dans l'exemple de réalisation illustré, elle-même montée de manière à pouvoir être déplacée sur roues.
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Sur la figure 2, on peut voir la partie d'une installation suivant l'invention dans laquelle le contenu du réacteur est soumis à une attaque par une solution basique aqueuse.
Le réacteur 1 a été transféré du chariot 3 sur un support 12 capable de basculer autour d'un arbre 13.
Par un accouplement rapide 14, l'arbre de sortie d'un moteur rotatif 15 est accouplé à un agitateur installé d'une manière connue au fond du réacteur. Un moteur, non représenté, permet de faire tourner l'arbre 13 sur son axe et de basculer le réacteur. Toutes ces mesures permettent une agitation appropriée du contenu du réacteur pendant l'attaque.
Des raccords à connexion rapide permettent de relier le réacteur 1 à un conduit supérieur 16 et à un conduit inférieur 17, obturables chacun par un moyen de vanne.
Dans l'exemple illustré, le conduit supérieur 16 est en communication avec une vanne à voies multiples 18. Selon l'ouverture commandée, la vanne 18 permet une entrée d'eau de rinçage dans le réacteur depuis le conduit 19 et/ou une entrée de solution basique d'attaque depuis le conduit 20.
Des éléments chauffants électriques 21 sont, dans l'exemple de réalisation illustré, prévus à l'intérieur du réacteur 1, et ils sont connectés à une source de courant lorsque le réacteur est en place sur le support 12.
L'attaque par la solution basique aqueuse peut donc avoir lieu dans le réacteur 1, sans sortie possible de fibres d'amiante vers l'extérieur. La solution basique d'attaque peut être par exemple une solution aqueuse d'agent générateur d'ions OH, comme des bases alcalines ou alcalino-terreuses, notamment du NaOH 25 M, par exemple par dissolution dans 1 partie en volume
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d'eau de 0, 75-1 partie en volume de paillettes de NaOH. L'attaque a lieu de préférence à une température de 175 à 1900C et sous une pression de 8 à 10 kg/cm2, pendant une durée de 20 à 30 minutes, avantageusement sous lente agitation, éventuellement de manière intermittente. Après cette attaque, il n'y a sensiblement plus de fibres d'amiante dans le produit réactionnel qui est de consistance pâteuse.
Ce produit réactionnel est sorti du réacteur 1 par le conduit inférieur 17, après ouverture de la vanne correspondante, et il est amené à une centrifugeuse courante 22. Ce transfert peut être suivi d'un rinçage intérieur du réacteur par apport d'eau de rinçage depuis le conduit 19.
Dans la centrifugeuse, de l'eau fraîche peut encore être alimentée par un conduit d'entrée d'eau 23.
La centrifugeuse permet de séparer dans le produit pâteux une phase liquide et un précipité solide. La phase liquide constituée principalement d'eau et de base d'attaque est récupérée au bas de la centrifugeuse pour être recyclée par un conduit de recyclage 24. Le précipité solide est envoyé par le conduit de sortie 25 dans un bac 26 à partir duquel une revalorisation de ce précipité pourra avoir lieu.
Selon la nature de l'amiante traitée on obtiendra des matières solides différentes. Pour tous les types d'amiante contenant du fer, on obtiendra comme précipité un hydroxyde de fer qui, après être nettoyé de la soude et de la silice résiduaires, pourra être utilisé comme floculant pour l'épuration des eaux. Pour les autres types, les précipités seront par exemple mélangés dans une composition à base de ciment pour la fabrication de panneaux.
Le réacteur 1, au moment de sa fermeture sur le site générateur, contient en plus des déchets introduits une part de milieu gazeux, principalement de l'air
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fortement chargé en poussières et donc en fibres d'amiante. Au cours de l'attaque, ces particules en suspension sont lavées et attaquées au même titre que les déchets solides et les fibres d'amiante qui étaient en suspension dans ce milieu gazeux sont donc aussi détruites.
Après fermeture du conduit 17, lorsque toute la masse pâteuse formant le produit réactionnel a quitté le réacteur, le conduit supérieur 16 est à nouveau ouvert, après avoir fermé les voies de la vanne multiple 18 menant aux conduits 19 et 20. Une troisième voie est alors ouverte qui communique avec un conduit à gaz 27 muni d'une pompe à vide 28. Le milieu gazeux présent dans le réacteur 1 est alors aspiré dans le conduit 28. Lorsqu'une légère dépression s'est établie dans le réacteur 1, la voie vers le conduit 27 est à son tour fermée, et la communication entre le conduit 16 et le réacteur 1 peut être obturée.
Le couvercle 2 du réacteur 1 peut alors être ouvert sans acun danger de pollution de l'environnement.
Les débris qui ont été introduits avec les déchets d'amiante sur le site générateur, par exemple des briques, des morceaux de bois, etc...... peuvent alors être déchargés en basculant le réacteur, et éventuellement en raclant l'intérieur. Ces débris, complètement dépourvus de fibres d'amiante, peuvent alors être acheminés vers un dépôt ou une autre destination.
Sur la figure 3, on a représenté la partie de l'installation servant à la formation de la solution basique d'attaque suivant l'invention.
Dans l'exemple illustré, l'installation comprend une cuve de préparation de solution 29, capable de résister à une pression de 10 kg/cm2 et susceptible d'être chauffée par exemple par une chemise chauffante 30 dans laquelle circule un fluide thermique, notamment
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de l'huile. Le fluide thermique entre en 31 dans la chemise 30 et en sort en 32.
Les paillettes de soude caustique sont alimentées par le haut en 33 dans la cuve 29, à partir d'un silo 34 et en passant par une vis transporteuse 35.
De l'eau fraîche peut être fournie dans la cuve 29 par le conduit d'entrée 36. Un conduit de sortie 37 de la solution basique d'attaque permet de prélever celle-ci au fond de la cuve 29, à l'aide d'une pompe 38.
Ce conduit de sortie 37 est en communication avec le conduit 20 précédemment mentionné (voir figure 2) par une vanne 39 qui est ouverte lorsque le réacteur 1 doit être alimenté en solution basique d'attaque. Lorsque la vanne 39 est fermée, la solution basique d'attaque est recyclée au haut de la cuve 29 par une dérivation 40, à l'aide d'un mélangeur statique 41. Dans cette cuve la solution basique est amenée à la concentration souhai- tée, à une température proche de l'ébullition, par exemple de 120 C.
Dans l'exemple illustré, l'installation comprend également, d'une manière avantageuse, une cuve d'égalisation 42 de la solution basique d'attaque. Cette cuve est capable de préférence de résister à une pression de 5 kg/cm, et elle est susceptible d'être faiblement chauffée par exemple par une chemise chauffante 43 dans laquelle circule un fluide thermique, notamment de l'huile. Le fluide thermique entre en 44 dans la chemise 43 et en sort en 45.
Les paillettes de soude caustique sont alimentées par le haut en 46 dans la cuve 42, à partir du silo 34 et en passant par une vis transporteuse 47.
De l'eau fraîche peut être introduite dans le cuve 42 par le conduit d'entrée 48. Un conduit de sortie 49 de la solution basique d'égalisation permet de prélever celle-ci au fond de la cuve 42, à l'aide d'une
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pompe 50. Ce conduit de sortie 49 est en communication avec un conduit d'alimentation 51, par une vanne 52. Ce conduit d'alimentation 51 permet d'introduire au haut de la cuve de préparation 29 une solution basique d'égalisation et d'obtenir ainsi une solution basique d'attaque de composition uniforme. Lorsque la vanne 52 est fermée, la solution basique d'égalisation est recyclée au haut de la cuve 42 par une dérivation 53, à l'aide d'un mélangeur statique 54.
Dans cette cuve 42, la phase liquide séparée dans la centrifugeuse est amenée par le conduit 24 (voir figure 2), ce qui permet de récupérer une part importante de la solution basique d'attaque ayant déjà servi.
Le conduit 27, par lequel le milieu gazeux du réacteur 1 sort après l'attaque, débouche lui aussi au haut de la cuve d'égalisation 42. Enfin, la citerne collectrice 9 (voir figure 1) peut aussi être mise en communication avec la cuve 42, par le conduit 55, pour y introduire l'eau du lavage extérieur du réacteur 1. On peut aussi prévoir, suivant une autre forme de réalisation, que l'eau du rinçage intérieur du réacteur soit directement recyclée dans le conduit de recyclage 24 sans passer par la centrifugeuse. Dans ce milieu formé de liquides et de gaz de diverses provenances, la base d'attaque est dissoute à température basse jusqu'à atteindre le seuil de saturation.
Comme on peut le constater, dans cette installation, tous les réactifs sont introduits dans un circuit d'une manière étanche vis-à-vis de l'atmosphère, et tous les effluents liquides et gazeux sont recyclés. Il ne sort du procédé mis en oeuvre dans cette installation qu'un produit réactionnel solide revalorisable et des débris non attaquables par la solution basique d'attaque. Ces deux produits de sortie ne contiennent pas de fibres d'amiante après analyse.
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Sur la figure 4, on a représenté l'agencement sur un plateau 56, transportable par remorque, de la partie de formation de la solution basique d'attaque de l'installation.
Les cuves 29 et 42 de la figure 3 sont supportées sur le plateau 56. A côté de ces cuves se trouve un dispositif courant de chauffage de fluide thermique avec une cuve à fluide thermique 57 et une chaudière 58.
Sur la figure 5, on a représenté une batterie de réacteurs 1 supportés sur un plateau 64 transportable par remorque. Dans cet exemple de réalisation les réacteurs sont introduits dans une enceinte chauffée 59, dont la partie supérieure peut être ouverte pour l'introduction ou l'extraction du réacteur 1. Cette opération est effectuée à l'aide d'un dispositif de levage connu en soi 60. L'enceinte chauffée 59 est supportée sur deux bouts d'arbre 65 et 66 coaxiaux de manière à pouvoir tourner autour de leur axe. Une agitation de 40 à 50 tours par minute est par exemple favorable.
Le réacteur de gauche sur la figure 5 est alimenté par un récipient amovible en forme de bac 61, dont la paroi supérieure 62 peut être ouverte pour l'introduction des déchets sur le site générateur. Le fond de ce bac 61, prévu transportable et déplaçable entre le site générateur et l'unité transportable de traitement suivant l'invention, est formé d'une trémie 63 obturable par un tiroir, non représenté. De même, l'ouverture supérieure du réacteur est alors fermée par un couvercle à tiroir correspondant. Lorsque les deux tiroirs sont ouverts, les déchets du bac 61 peuvent s'écouler dans le réacteur 1, de manière à ne pas pouvoir entrer en contact avec le milieu environnant.
A côté des réacteurs 1, la centrifugeuse 22 est installée. Les deux plateaux 56 et 64 peuvent être installés côte à côte et pour permettre une communica-
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tion entre les différents récipients par les conduits cités ci-dessus.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications ci-après.
On peut par exemple concevoir que l'installation doive procéder au traitement de déchets contenant de l'amiante déjà ensachés et abandonnés dans un dépôt, ou des déchets du type tapis, feutres, etc.... Dans ce cas, il peut être avantageux de prévoir un déchiquetage mécanique des déchets. Celui-ci peut avoir lieu suivant l'invention à l'intérieur du réacteur 1, en introduisant dans celui-ci quelques fragments d'acier inoxydable. On peut aussi pourvoir la surface interne du réacteur d'éléments de déchiquetage, par exemple en forme de petits crochets.
En résumé, on peut énumérer quelques avantages principaux du procédé et de l'installation suivant l'invention : - La sécurité est augmentée par la suppression du transport entre site générateur et usine de traitement et par l'absence de tout emballage des déchets ce qui évite tout risque dû à un déchirement des sacs, - La fermeture et le lavage des réacteurs avant leur sortie des sites générateurs d'amiante et l'absence de réouverture des réacteurs avant destruction de l'amiante.
- La simplicité d'emploi.
- L'absence de la nécessité de trier, de broyer ou de concasser les gravats à introduire dans les réacteurs.
- La destruction totale des fibres d'amiante à un coût relativement bas.
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- La revalorisation de matières qui deviendront commercialisables et le recyclage des liquides et des gaz, ce qui évite tout rejet dans l'air ou toute évacuation dans les égouts ou le sol.