CH622083A5 - - Google Patents
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Description
La présente invention a pour objet une installation de traitement de déchets destinée à résoudre certains problèmes techniques et économiques posés par l'élimination des fumées dégagées par les fours d'incinération d'ordures ménagères et par l'épuration et l'élimination des liquides industriels peu contaminés et des boues d'égoût.
Actuellement les fumées dégagées par les fours d'incinération d'ordures ménagères sont refroidies puis éliminées dans des installations annexes comprenant des électro-filtres coûteux et fragiles, résistant mal aux composés chlorés résultant de la combustion des matières plastiques qui ont pour effet de les corroder rapidement.
Les liquides industriels peu contaminés tels que par exemple les eaux d'industries galvaniques, les solvants usés, les résidus résineux ne peuvent être traités dans les stations d'épuration car leur degré de contamination est encore trop élevé pour ce type de traitement. De ce fait, ces liquides industriels doivent être stockés puis transportés en vue de leur destruction après avoir subi un filtrage et un décantage préalables longs et compliqués.
Enfin les boues d'égoût liquides ou semi-liquides qui sont normalement traitées dans les stations d'épuration bouchent rapidement celles-ci et entraînent de ce fait la nécessité d'opérer de fréquents récurages.
L'installation définie dans la revendication 1 apporte und solution à ces problèmes par le fait qu'elle intègre en un seul cycle opératoire le traitement des liquides industriels et des boues d'égoût et le traitement des fumées provenant à la fois de la combustion de ces déchets et des ordures brûlées dans le four d'incinération auquel elle est associée, et cela, d'une manière économique, sans apport d'énergie extérieure coûteuse, celle-ci étant constituée par les gaz chauds provenant de ce four.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
L'unique figure de ce dessin en est une vue d'ensemble schématique.
L'installation représentée comporte:
Une chambre de post-combustion 1 équipée de deux brûleurs 2 et 3 disposés verticalement en opposition l'un de l'autre et d'une entrée 4 destinée à être reliée à la chambre de combustion d'un four d'incinération d'ordures ménagères de n'importe quel type connu existant, non représenté, dans le but d'en récupérer directement par cette entrée 4 les gaz chauds de combustion.
Un conduit de détente 5 faisant suite et communicant à la chambre de post-combustion 1 et équipé d'un fond conique à vanne de décharge 6.
Une tour de refroidissement sec 7 reliée au conduit de détente 5 et équipée d'une entrée 8 communicant à un bac d'alimentation 9, d'un fond conique à vanne de décharge 10 et d'un conduit de sortie 11.
Un séparateur centrifuge 12 relié à la tour de refroidissement 7 et équipé d'un conduit de sortie 13 et d'un réceptacle conique à vanne de décharge 14.
Une tour d'absorption et de refroidissement humide 15 reliée au séparateur centrifuge 12 par le conduit 13 et équipée d'injecteurs 16,17 et 18, d'un fond conique, débouchant dans un réceptacle 19, d'un conduit d'évacuation 20 et d'un conduit de liaison 21.
Un circuit d'alimentation et de recyclage de liquides de traitement et de refroidissement 190.
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Une tour de séparation 22 reliée à la tour d'absorption 15 par les conduits 20 et 21 et équipée d'un conteneur d'alimentation 23 et d'un conduit de sortie 24.
Un absorbeur 25 relié à la tour de séparation 22 par le conduit 24.
Un dispositif de filtrage 26.
Un ventilateur 27.
Cet équipement formant circuit de traitement présente les particularités suivantes:
Les deus brûleurs 2 et 3 de la chambre de post-combustion 1 sont d'un type capable de traiter les résidus liquides, gazeux ou pâteux, tel que par exemple le brûleur à haute-fréquence décrit dans le brevet suisse no. 579 238. Dans le brûleur inférieur 2 sont injectés des déchets de valeur calorifique élevée tels que par exemple les solvants usés et les résidus résineux et dans le brûleur supérieur 3 sont injectés des déchets nécessitant au contraire un fort apport de chaleur tels que par exemple les boues d'égoût chargées en hydroxydes métalliques, les limons et les vases. Sous l'effet des gaz chauds introduits dans cette chambre par l'entrée 4 et qui atteignent normalement 1100° à 1200° ces déchets s'enflamment d'eux-mêmes, brûlent puis parcourent la chambre 5 au fond de laquelle les résidus et composés métalliques lourds provenant de leur combustion tels que les scories et mâchefers s'accumulent et sont évacués par la vanne de sortie 6.
Pour obtenir un bon transfert de masse entre les déchets introduits dans la chambre de post-combustion et l'air de combustion, cette chambre est disposée verticalement de préférence, comme représenté sur le dessin, et ceci de manière à produire un écoulement turbulent et un temps de stationnement moyen suffisamment long, par exemple de l'ordre de deux secondes. Cet effet, combiné avec la température de 1100° à 1200° des gaz chauds introduits assure la décomposition des déchets organiques les plus nocifs tels que le dichloro-diphényl-trichloréthane.
L'emploi de deux brûleurs disposés en opposition et alimentés en déchets de valeurs calorifiques différentes est avantageux car cette disposition permet de réguler la température de la chambre de post-combustion sans addition d'air supplémentaire, mais cette disposition n'est pas indispensable et un seul brûleur peut assurer un fonctionnement adéquat.
Dans la tour de refroidissement sec 7 les gaz chauds sont arrosés de boues semi-liquides qui sont injectées par l'entrée 8 et qui proviennent du bac 9 dans lequel elles sont préalablement déversées. Ces boues, utilisées ici comme agent de refroidissement, seront de préférence des boues d'égoût sans valeur calorifique appréciable et à faible contenance de métaux lourds nocifs pour être potentiellement réutilisables telles que par exemple les vases, les limons et les boues contenant des hydroxydes métalliques ou autres composés inorganiques.
Les particules et composés métalliques contenus dans ces boues sont récupérés sous forme séchée soit par la décharge 10 de cette tour 7 pour les particules et composés les plus lourds, soit par la décharge 14 du séparateur centrifuge 12 pour les particules et composés les plus légers.
Parallèlement à ces boues semi-liquides sont injectés par l'entrée 8 de cette tour des particules et composés métalliques provenant de la séparation effectuée dans la tour d'absorption 15 après décantage, comme il sera expliqué plus loin. Ces particules et composés métalliques, séchés dans cette tour de refroidissement 7, sont également récupérées aux décharges 10 et 14 susmentionnées.
Dans la tour d'absorption 15, les gaz encore chauds sont à nouveau refroidis par des solutions usées, introduites dans l'exemple décrit sur trois niveaux par des injecteurs 16-17 -18, avant d'être séchés dans la tour de séparation 22. Ces solutions usées de refroidissement sont, préalablement à leur injection, conditionnées en fonction de leur origine, par exemple par oxydation et hydrolyse pour en éliminer les éléments cyanure ou meurtriers. Leur seconde mission est d'agir comme absorbant des gaz à prédominance acide, tels que par exemple l'anhydride sulfureux ou les oxydes d'azote formés lors de l'incinération primaire et de la combustion des boues d'égoût.
Ces solutions, agissant comme refroidissant et absorbant, sont maintenues de façon constante en l'état approprié dans un dispositif d'alimentation et de recyclage 190 partant d'un conteneur 34 dans lequel sont introduits les réactifs appropriés, suivant l'acidité des gaz émis, principalement de l'hydro-xyde de sodium, des eaux de chaux ou d'autres solutions usées à capacité alcaline. Suivant la valeur du pH dans l'agent refroidissant, la plupart des composés métalliques lourds vont précipiter en leurs hydroxydes.
Au bas de la tour d'absorption 15 cette solution est récupérée dans le réceptacle 19 qui stabilise son écoulement et est recyclée dans le circuit 190 dans lequel elle est tout d'abord introduite dans une cuve de décantation 28; au fond de cette cuve s'accumulent les particules et composés métalliques contenus dans la solution récupérée puis ces particules et composés, humides, sont dirigés par un conduit 29 équipé d'une première pompe 30 dans le bac 9 où ils sont mélangés aux boues d'égoût en vue de leur récupération sous forme séchée, comme expliqué précédemment, ou bien dans la chambre de post-combustion 1 par un prolongement 290 du conduit 29 en vue de leur retraitement ou bien comme apport complémentaire.
Cette solution clarifiée dans la cuve de décantation 28 se déverse dans une cuve de répartition 31 depuis laquelle elle est pompée par une deuxième pompe 32 au travers d'un conduit 33 relié également au conteneur 34 alimenté en solution. La solution résultante constitue l'alimentation des injecteurs 16, 17 et 18 auxquels elle est transmise depuis la pompe 33 par un conduit 35.
Les particules et composés métalliques résiduels encore en suspension dans la cuve de répartition 31 sont entraînés au fond de celle-ci par un écoulement continu dans un dernier réceptacle 36 depuis lequel ils sont repris par une troisième pompe 37 et reintégrés par un conduit 38 dans le réceptacle 19 à fin de séchage et récupération dans la tour de refroidissement 7.
De la sorte, tout risque de pollution extérieure par les métaux récupérés est évité, le circuit 190 dans lequel ils sont refroidis et décantés étant un circuit fermé. De la sorte également, la solution est continuellement réutilisée et renouvelée après décantage et clarification.
En cas de nécessité une adjonction de liquide de dilution dans le dernier réceptacle 36 peut être effectuée depuis un conteneur 39 prévu à cet effet.
Les gaz refroidis et libérés de leurs particules et composés métalliques dans la tour 15 sont dirigés par le conduit 20 dans la tour de séparation 22 dans laquelle toutes les gouttes de liquide contenues dans ces gaz sont séparées. A cet effet cette tour peut être remplie de calcaires grossiers qui, en plus, présentent l'avantage de réduire la quantité résiduelle d'HCL et de SO2 encore éventuellement contenue dans ces gaz.
Par le conduit bas 21 les condensations sont recyclées par le circuit 190 dans lequel elles s'écoulent par le fond de la tour 15, de sorte qu'aucun liquide ne sort de l'installation.
L'absorbeur 25 contient des écorces de bois éliminant les composants malodorants des gaz qui, séchés dans la tour de séparation 22 et désodorisés dans cet absorbeur 25, sont finalement filtrés dans le dispositif de filtrage 26 puis libérés au travers du ventilateur 27.
Ce ventilateur 27 a pour effet complémentaire important de maintenir en dépression tout le circuit de traitement des gaz de l'installation, de sorte que toute fuite éventuelle de ces gaz est évitée aux sorties de décharge 6, 10 et 14 de ce circuit.
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Enfin deux conduits de dérivation de sécurité sont montés l'un 40 reliant l'entrée 4 de la chambre de post-combustion 1 à la tour de refroidissement 7 et l'autre 41 reliant la tour de séparation 22 au dispositif de filtrage 26.
Ce dispositif de filtrage 26 peut être quelconque mais le fait que les gaz sortant de la tour de séparation 22 sont secs, refroidis et débarrassés de leurs particules nocives offre l'avantage de permettre l'utilisation d'un dispositif de filtrage connu sous le nom de «filtre à tubes», ce qui est une solution simple et économique.
D'autre part les gaz sont déjà suffisamment épurés à la sortie de cette tour de séparation 22 pour autoriser leur libération à ce niveau et éviter ainsi l'adjonction de l'absorbeur 25 et du dispositif de filtrage 26, le dispositif de mise en dépression 27 étant dans ce cas directement branché à la conduite 24 de sortie de la tour de séparation 22.
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1 feuille dessins
Claims (6)
1. Installation de traitement de déchets, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre de post-combustion (1) équipée d'une entrée (4) destinée à être reliée à la chambre de combustion d'un four d'incinération d'ordures ménagères et d'au moins un brûleur (2) propre à traiter les liquides gazeux et pâteux contenus dans les boues d'égoût et les liquides industriels et dans laquelle chambre de post-combustion (1) ces déchets sont injectés dans le brûleur et enflammés par les gaz chauds en provenance de la chambre de combustion à laquelle elle est reliée, et un circuit de traitement des fumées et résidus provenant de cette post-combustion comprenant, reliés et disposés à la suite, une tour de refroidissement sec (7) dans laquelle sont injectées des boues d'égoût sans valeur calorifique appréciable, une tour d'absorption et de refroidissement humide (15) dans laquelle est introduite une solution refroidissante propre à absorber les gaz à prédominance acide contenus dans lesdits fumées et résidus et à laquelle est relié un circuit de recyclage (190) de cette solution, une tour de séparation (22) dans laquelle les liquides en suspension sont séparés et dirigés pour recyclage dans le circuit de recyclage (190), et un dispositif de mise en dépression (27) du circuit de traitement des fumées et résidus.
2. Installation selon la revendication 1 dans laquelle la chambre de post-combustion (1) est équipée de deux brûleurs (2 et 3), caractérisée en ce que ces deux brûleurs sont disposés verticalement en opposition l'un de l'autre, en ce que l'un d'eux est alimenté en déchets de valeur calorifique élevée alors que l'autre est alimenté en déchets nécessitant un fort apport calorifique, de sorte qu'une turbulence et un stationnement de ces déchets sont obtenus dans cette chambre.
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REVENDICATIONS
3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un séparateur centrifuge (12) à décharge (14) monté sur la partie du circuit de traitement des fumées reliant la tour de refroidissement sec (7) à la tour d'absorption et de refroidissement humide (15) séparant et délivrant les particules et composés métalliques légers contenus dans les boues séchées dans cette tour cependant que cette dernière comporte une décharge (10) délivrant les particules et composés métalliques lourds.
4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit de recyclage (190) comporte reliés et disposés à la suite l'un de l'autre, une cuve de décantation (28) au fond de laquelle s'accumulent les particules et composés métalliques contenus dans la solution récupérée, une cuve de répartition (31) de la solution clarifiée dans la cuve de décantation (28), un réceptacle (36) dans lequel s'écoule en continu la solution chargée de particules et composés métalliques résiduels, un conduit (38) équipé d'une pompe (37) reliant ledit réceptacle à la cuve de décantation (28), un conduit (33) équipé d'une pompe (32) reliant la cuve de répartition (31) à l'alimentation (16 à 18) de la tour d'absorption (15) et sur lequel est également relié un conteneur (34) dans lequel est préparée la solution, de sorte que celle-ci est continuellement réutilisée et renouvelée après décantage et clarification.
5. Installation selon les revendications 1, 3 et 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un conduit (29) équipé d'une pompe (30) reliant le fond de la cuve de décantation (28) du circuit de recyclage (190) au bac d'alimentation (9) de la tour de refroidissement sec (7), de sorte que les particules et composés métalliques contenus dans la solution et déposés au fond de cette cuve sont séchés dans ladite tour de refroidissement sec (7) et récupérés par les décharges (10 et 14) de cette tour et du séparateur centrifuge (12).
6. Installation selon la revendication 1 comportant un filtre à fumée disposé sur la partie du circuit de traitement des fumées reliant la tour de séparation (22) au dispositif de mise en dépression (27), caractérisée en ce que ce filtre (26) est un filtre à tubes.
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