EP0566527A1 - Procédé de gestion d'une fosse d'une usine d'incinération d'ordures - Google Patents

Procédé de gestion d'une fosse d'une usine d'incinération d'ordures Download PDF

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EP0566527A1
EP0566527A1 EP93810222A EP93810222A EP0566527A1 EP 0566527 A1 EP0566527 A1 EP 0566527A1 EP 93810222 A EP93810222 A EP 93810222A EP 93810222 A EP93810222 A EP 93810222A EP 0566527 A1 EP0566527 A1 EP 0566527A1
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EP
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pit
refuse
garbage
pile
calculation means
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    • 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
    • F23G5/50—Control or safety arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for managing the entry and / or exit of refuse from a pit for the supply of at least one oven capable of supplying at least one boiler of an incineration plant, this pit comprising a plurality of accesses, respectively of doors, by which means of collection, for example trucks, responsible for the collection of refuse come to unload their contents, and at least a means of elimination, for example a skip rolling, allowing a quantity of garbage to be taken from a point on the upper surface of the pile contained in the pit in order to bring them to feeding means, for example loading hoppers, one or more incineration ovens .
  • Every garbage incineration plant has a garbage pit into which trucks are dumped ensuring the urban collection of household or industrial garbage.
  • This pit plays the role of regulator, of buffer stock, between intermittent arrivals of garbage, massive at certain times of the day and the furnaces providing thermal energy to the boiler or boilers, and whose rate of elimination in tape is defined by their power.
  • the available volume of the pit is managed solely according to the topography of the upper surface of the refuse heap, i.e. each truck arriving to unload its contents is addressed to the door behind which the heap garbage is the lowest.
  • the crane operator maneuvering the overhead crane which dominates the pit feeds the hoppers of the ovens by removing material from the highest points of the pile.
  • the topography of the refuse heap therefore plays a major role in the management of the entry and exit of refuse from a pit according to the prior art.
  • a first object of the invention is to propose a method for managing the arrival of refuse in a refuse pit, so as to equalize the PC between the different portions of the pile of refuse contained in the pit.
  • the main advantage of a management according to this process resides in the elimination of the stacking operation and consequently a strong reduction of work for the crane operator and the overhead crane, while ensuring the supply of a fuel to PC relatively constant in ovens.
  • the management of the discharge of refuse from the pit to transport it to the ovens can be carried out in the conventional manner.
  • This first object of the invention can be achieved by the management of a pit according to the method indicated in the first claim.
  • a second object of the invention is to propose a method for managing the exit of the refuse from a refuse pit, so as to automate the stacking operations and the removal of refuse from the pit to transport them to the ovens.
  • the main advantage of management according to this process lies in the fact that the automation of the process makes it possible to greatly reduce the workload of the crane operator, or even to eliminate this work station.
  • the management of the entry of refuse into the pit can be carried out in the conventional manner.
  • This second object of the invention can be achieved by managing a pit according to the method indicated in the second claim.
  • a third object of the invention is to propose a method for managing the entry as well as the exit of refuse from a refuse pit, by combining the processes described above.
  • the advantages mentioned for the two methods described above are combined when managing a pit according to this third method, that is to say a fully automatic pit management, which makes it possible to significantly reduce the cost of incineration of garbage, while ensuring a supply of furnaces with a fuel having a relatively constant PC.
  • This third object of the invention can be achieved by managing a pit according to the method indicated in the third claim.
  • a fourth object of the invention is to complete the process for managing the exit of the refuse from the pit in order to further reduce the load of the crane operator while having refuse, respectively fuel with the most homogeneous PC possible.
  • This fourth object of the invention can be achieved by managing a pit according to the method indicated in the fourth claim.
  • Another object of the invention is to propose a device, according to several embodiments, which can carry out one or the other of the preceding methods for managing a refuse pit.
  • a final object of the invention is to propose a refuse pit which can be managed according to one of the methods mentioned above, as described in claim 18.
  • a garbage incineration plant includes in particular a garbage pit 1, the roof of which has been removed in the figure in order to allow its interior to be distinguished , an access 2, by which the means for collecting the refuse, here trucks 3, enter the enclosure of the installation, as well as supply means 4 for incineration furnaces represented at 40 in FIG. 2.
  • the refuse pit 1 is of a design absolutely similar to those already known, it generally has the shape of a rectangular parallelepiped, one of the faces of which having the length of said parallelipiped is provided with a plurality of doors 10 through which the refuse are dumped by a truck 30 onto a portion 50 of the refuse pile 5 of the pit.
  • the height of the pit is greater than its width.
  • the doors 10 are generally arranged side by side on one face of the pit 1, the latter being semi-buried as in Figure 3, or an access ramp being provided so that the trucks 30 can access the doors 10 from the outside.
  • the pile of garbage 5 contained in the pit 1 has the general shape of a succession of portions of trunks of cones arranged behind each door 10.
  • the cross section of the portion 50 of the pile 5 shows a slope rising from the bottom wall of the pit to a part of the front wall located directly under a door 10, while in Figure 2 we see that the distribution is quite irregular, some of the trunks of cones rising higher than others, depending on the number of trucks that have spilled through the door in question and the samples taken so far.
  • the truck 3 is first of all weighed by a balance, represented in FIG.
  • the housing 21 can include a certain number of keys relating to particular materials or types of garbage such as wood, plastic, household garbage, etc., as well as other keys making it possible to display a percentage, which allows the hot mor to indicate the contents of its load such as for example: household waste - 30%, construction waste - 40%, garden waste - 30%.
  • the box 21 can also include means 22 by which the driver indicates, in a manner known in the art, for example using a magnetic card or keys, his identity and / or the reference of his vehicle, for control.
  • Calculation means 6 for example a microcomputer, receive the indication of the mass of incoming garbage, weighed by the balance 20, as well as the estimated PC of said garbage, or their composition, introduced in the manner described above. Since, on the other hand, the computer 6 knows the value of the average PC of each of the portions 50 of the pile of garbage 5 contained in the pit 1, since it has kept in memory the values corresponding to the previous arrivals and the withdrawals by the bucket 12, it can indicate to the driver, by any display means 23, to which door he must go to empty his truck, so that the average PC between the different portions 50 is as homogeneous as possible.
  • the computer 6 knows the value of the average PC of each of the portions 50 of the pile of garbage 5 contained in the pit 1, since it has kept in memory the values corresponding to the previous arrivals and the withdrawals by the bucket 12, it can indicate to the driver, by any display means 23, to which door he must go to empty his truck, so that the average PC between the different portions 50 is as homogeneous as possible.
  • each portion 50 of the heap 5 therefore comprises a succession of thin layers, each of said layers possibly having a different value of PC ,, the succession of values of PC between the different portions 50 possibly being different for each portion 50.
  • the succession of each layer is determined by the calculation means 6 so that the average PC inside a portion 50 and of the complete pile of garbage 5 is as homogeneous as possible.
  • the means for collecting the shredded waste can be, for example, one or more conveyor belts 7, including a mat 70 at least, enters through an access 13 inside the pit 1 and is capable of distributing the shredded waste over one or the other of the portions 50, for example by pouring means 71 known in the art, in order to increase the average CP of the portion considered. It is also possible for the conveyor belt 70 to pour the shredded waste into a determined location in the pit, an adequate program being installed in the calculation means 6, in order to automatically control the overhead crane 11 so that it distributes this waste on a 50 heap with low PC value.
  • the method of managing the entry of refuse from a pit according to the method described above already represents a significant improvement compared to conventional management, insofar as the ovens are powered by a relatively constant PC i fuel without that it is necessary to stack the pile of garbage.
  • the pit management process can be applied to the outlet of the garbage to the incineration furnace (s).
  • the pit 1 is equipped with detection means 8 making it possible to detect the general shape of the pile of refuse 5 as well as the height of said pile in the pit.
  • detection means can be of any type known in the art, consisting for example of a plurality of devices 80 arranged against the underside of the upper wall of the pit, for example a pair of devices 80 for each portion 50, the first being placed above the upper part of the portion while the second is arranged above the lower part of the same portion, as shown in FIGS. 1, 2 and 3, or else in another place as for example a single device 81 per portion 50, arranged for example against an upper part of the wall facing the doors 10, as shown in FIG. 3.
  • Each device 80 or 81 is preferably a transmitter / receiver, transmitting and receiving radiation appropriate electro-magnetic allowing to estimate, using the computer 6 for example, the configuration and the height of each of the portions 50.
  • the electromagnetic radiation u used must be chosen so as not to be disturbed by the dust cloud prevailing in the pit; the best results have been obtained by electromagnetic radiation corresponding to radar waves. Since as indicated above, the shape of the pile of garbage 5 inside the pit has a relatively known shape, a succession of portions of trunks of cones, it is possible to obtain a good approximation of a representation of the upper surface of the pile 5 by measuring the position only of a limited number of points on this surface.
  • the devices 80 and 81 have been described as having simultaneously a transmission function and a reception function; it is obvious that these two functions can be dissociated, just as it is possible to use fewer devices 80 or 81 than mentioned, each of them controlling for example a larger portion of the upper surface of the pile and of even it is possible that the devices 80 or 81 are placed in other places than described, provided that they are not hindered or reached by the overhead crane 11 or the bucket 12. It is also possible to install one or more devices 82 directly under the overhead crane 11, the sweeping of the upper surface of the pile being made according to the movement of the overhead crane.
  • the topography of the upper surface of the pile 5, approximated by the calculation means 6, can be represented graphically in three dimensions on a control screen arranged for example in the control room, thus allowing the operator to make a good idea of the appearance of this surface.
  • the calculation / graphical representation program can also represent a determined section through the pile at the operator's choice, for example a transverse section at the right of one or the other of the doors 10 or else a longitudinal section over all or only part of the length of the pit.
  • a direct view of the pit or via a television camera and a screen can help improve the calculated representation by possibly correcting one or the other of the calculated parameters in order to improve the re - graphic presentation of the upper surface of the pile.
  • the calculation means 6 may include an automatic stacking program allowing this operation to be carried out without the presence of a crane operator.
  • the calculation means 6 from an adequate program, can automatically control the overhead crane 11 and the bucket 12 in order to feed the hoppers 4 of the 40 incineration ovens.
  • the start of the loading process of a hopper 4 is preferably controlled by a detection of a minimum level of the hopper; the overhead crane 11 and the bucket 12 are then directed in order to go to be placed at a point in the pit superimposing the portion of the upper surface of the pile 5 located at the highest altitude.
  • the bucket 12 is then open, then it is lowered to contact with the pile 5, this position being detectable by a strain gauge 13 placed on the overhead crane and which is suddenly discharged from the tare of the bucket 12.
  • the closure bucket 12 is then controlled as well as its ascent.
  • the strain gauge 13 measures the net load collected by the bucket; if this load is less than a predetermined limit value, the raising of the bucket is interrupted and its opening is commanded again in order to unload its contents, it then descends for a new catch as previously. As soon as the strain gauge 13 measures a sufficient load, respectively greater than the predetermined limit value, the bucket 12 is completely raised, then moved by the overhead crane 11 in order to bring and discharge its contents into the hopper 4 from which the order to start the process had been given.
  • I c is generally greater than 1, the estimated CP is overvalued, while if I c is generally less than 1, the estimated PC is undervalued.
  • a correction can be made either by telling the truck drivers to correct their estimate in the desired direction, or by correcting the estimated value by an adequate weighting in the calculation means 6. These calculations and corrections will preferably be done over a period long enough to gradually move towards an increasingly precise calculation of the thermal load available in the pit.
  • the parameters introduced or measured elsewhere make it possible to provide operating values of the incineration plant, for example that of the energy in stock, of the number of operating hours. ovens as well as the average lower calorific value of the fuel burned during a given period. These values can also be displayed in the factory control station by appropriate means 60, in order to aid in its management.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

Le procédé de gestion selon l'invention d'une fosse à ordures (1) peut se décomposer en deux parties, tout d'abord une application à l'entrée des ordures et une application à la sortie des ordures de la fosse, les deux parties pouvant être appliquées indépendamment ou simultanément.
Lors de la gestion de l'entrée des ordures, le pouvoir calorifique inférieur (PCi) moyen du chargement d'ordures est estimé (21), le camion (30) étant ensuite dirigé, suite à un calcul effectué par des moyens de calcul (6), vers un accès (10) déterminé à la fosse, de manière à ce que le PC du tas d'ordures (5) contenues dans la fosse soit le plus homogène possible.
Pour la gestion de la sortie des ordures, des moyens de détection (8) permettent, aussi à l'aide de moyens de calcul (6), de déterminer la forme générale du tas contenu dans la fosse et de commander la benne (12) du pont-roulant (11) d'évacuation afin de prélever les ordures à un endroit déterminé du tas.
La gestion d'une fosse selon le procédé de l'invention permet d'économiser le travail du pont-roulant ainsi que la présence d'un grutier, ce qui diminue le coût d'incinération des ordures.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de gestion de l'entrée et/ou de la sortie des ordures d'une fosse pour l'alimentation d'au moins un four pouvant alimenter au moins une chaudière d'une usine d'incinération, cette fosse comportant une pluralité d'accès, respectivement de portes, par lesquels des moyens de récolte, par exemple des camions, chargés de la récolte des ordures viennent décharger leur contenu, et au moins un moyen d'élimination, par exemple une benne de pont-roulant, permettant de prélever une quantité d'ordures en un point de la surface supérieure du tas contenu dans la fosse afin de les amener vers des moyens d'alimentation, par exemple des trémies de chargement, de un ou de plusieurs fours d'incinération.
  • Toute usine d'incinération d'ordures est dotée d'une fosse à ordures dans laquelle viennent se déverser les camions assurant le ramassage urbain des ordures ménagères ou industrielles. Cette fosse joue le rôle de régulateur, de stock tampon, entre les arrivées intermittentes d'ordures, massives à certaines heures de la journée et les fours procurant l'énergie thermique à la ou aux chaudières, et dont la cadence d'élimination en ruban est définie par leur puissance.
  • Actuellement, le volume disponible de la fosse est géré uniquement en fonction de la topographie de la surface supérieure du tas d'ordures, c'est-à-dire que chaque camion arrivant pour décharger son contenu est adressé vers la porte derrière laquelle le tas d'ordures est le plus bas. Inversement, le grutier manoeuvrant le pont-roulant qui domine la fosse alimente les trémies des fours en prélevant de la matière aux endroits les plus élevés du tas. La topographie du tas d'ordures joue donc un rôle prépondérant dans la gestion des entrées et sorties d'ordures d'une fosse selon l'art antérieur.
  • Il est important que les fours ne subissent pas de variations de régime trop rapides en brûlant successivement des ordures ayant un pouvoir calorifique inférieur (PCi) très bas puis très haut. Cette remarque est aussi valable pour les opérations subséquentes d'épuration et de lavage des fumées, en particulier pour l'opération de déNOX par traitement des fumées à l'urée ou à l'ammoniac, pour laquelle la température des gaz doit être à un niveau déterminé, aussi constant que possible, dans la chambre de combustion. Pour obtenir ceci dans les fosses gérées selon l'art antérieur, le grutier doit s'efforcer d'homogénéiser la qualité des ordures contenues dans la fosse, en mélangeant constamment les ordures hétérogènes déversées en regard de chaque porte. Cette opération de gerbage mobilise du personnel ainsi que le pont-roulant d'une manière excessive.
  • Un premier but de l'invention est de proposer un procédé de gestion de l'arrivée des ordures dans une fosse d'ordure, de manière à égaliser le PC entre les différentes portions du tas d'ordures contenu dans la fosse. L'avantage principal d'une gestion selon ce procédé réside dans l'élimination de l'opération de gerbage et par conséquent une forte diminution de travail pour le grutier et le pont-roulant, tout en assurant la fourniture d'un combustible à PC relativement constant aux fours. La gestion de la sortie des ordures de la fosse pour les acheminer vers les fours peut être conduite selon la manière conventionnelle.
  • Ce premier but de l'invention peut être atteint par la gestion d'une fosse selon le procédé indiqué dans la première revendication.
  • Un deuxième but de l'invention est de proposer un procédé de gestion de la sortie des ordures d'une fosse d'ordures, de manière à automatiser les opérations de gerbage et de prélèvement des ordures de la fosse pour les acheminer vers les fours. L'avantage principal d'une gestion selon ce procédé réside dans le fait que l'automatisation du procédé permet de di- minuerfortement la charge de travail du grutier, voire à supprimer ce poste de travail. La gestion de l'entrée des ordures dans la fosse peut être conduite de la manière conventionnelle.
  • Ce deuxième but de l'invention peut être atteint par la gestion d'une fosse selon le procédé indiqué dans la deuxième revendication.
  • Un troisième but de l'invention est de proposer un procédé de gestion de l'entrée ainsi que de la sortie des ordures d'une fosse d'ordures, en combinant les procédés décrits précédemment. Les avantages mentionnés pour les deux procédés décrits précédemment sont combinés lors de la gestion d'une fosse selon ce troisième procédé, c'est-à-dire une gestion de la fosse entièrement automatique, ce qui permet de diminuer de façon importante le coût d'incinération des ordures, tout en assurant une alimentation des fours par un combustible ayant un PC relativement constant.
  • Ce troisième but de l'invention peut être atteint par la gestion d'une fosse selon le procédé indiqué dans la troisième revendication.
  • Un quatrième but de l'invention est de compléter le procédé de gestion de la sortie des ordures de la fosse afin de diminuer encore la charge du grutier tout en ayant des ordures, respectivement un combustible avec un PC le plus homogène possible.
  • Ce quatrième but de l'invention peut être atteint par la gestion d'une fosse selon le procédé indiqué dans la quatrième revendication.
  • Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif, selon plusieurs formes d'exécution, pouvant réaliser l'un ou l'autre des procédés précédents de gestion d'une fosse d'ordures.
  • Ce but est atteint par un dispositif comme décrit, selon plusieurs formes d'exécution, dans les revendications 5 à 17.
  • Enfin, un dernier but de l'invention est de proposer une fosse à ordures pouvant être gérée selon l'un des procédés mentionnés précédemment, comme décrite dans la revendication 18.
  • La description qui suit explique l'invention en regard du dessin avec les figures où:
    • - la figure 1 représente une vue schématique en plan d'une partie d'une installation d'incinération d'ordures,
    • - la figure 2 représente une coupe longitudinale d'une fosse d'ordures prise selon la ligne II-II de la figure 1, et
    • - la figure 3 représente une coupe transversale d'une fosse d'ordures prise selon la ligne III-III de la figure 1.
  • Une installation d'incinération d'ordures, dont seulement une partie est représentée schématiquement en plan sur la figure 1, comprend notamment une fosse à ordures 1, dont le toit a été supprimé sur la figure afin de permettre d'en distinguer l'intérieur, un accès 2, par lequel les moyen de récolte des ordures, ici des camions 3, pénètrent dans l'enceinte de l'installation, ainsi que des moyens d'alimentation 4 de fours d'incinération représentés en 40 sur la figure 2.
  • La fosse à ordures 1 est de conception absolument semblable à celles déjà connues, elle a généralement la forme d'un parallélipipède rectangle, dont l'une des faces comportant la longueur dudit parallélipipède est munie d'une pluralité de portes 10 par lesquelles les ordures sont déversées par un camion 30 sur une portion 50 du tas d'ordures 5 de la fosse. De préférence la hauteur de la fosse est plus grande que sa largeur. Comme on le voit sur les figures 2 et 3, les portes 10 sont généralement disposées côte à côte sur une face de la fosse 1, celle-ci étant semi- enterrée comme sur la figure 3, ou alors une rampe d'accès étant prévue afin que les camions 30 puissent accéder par l'extérieur aux portes 10. Le tas d'ordures 5 contenu dans la fosse 1 a la forme générale d'une succession de portions de troncs de cônes disposés derrière chaque porte 10. Comme on le voit sur la figure 3, la coupe transversale de la portion 50 du tas 5 montre une pente s'élevant depuis la paroi de fond de la fosse jusque vers une partie de la paroi avant située directement sous une porte 10, alors que sur la figure 2 on voit que la répartition est assez irrégulière, certains des troncs de cônes s'élevant plus haut que d'autres, dépendant du nombre de camions qui se sont déversés par la porte en question et des prélèvements effectués jusqu'alors. Dans une fosse gérée selon l'art antérieur, le camion 3 est tout d'abord pesé par une balance, représentée sur la figure 1 uniquement par son plateau 20, afin de connaître le tonnage de matériaux entrant dans la fosse 1, puis est dirigé vers la porte 10 où la portion 50 du tas d'ordures 5 est la plus basse, alors que le pont-roulant 11, muni de sa benne 12, pouvant circuler sur toute la longueur et toute la largeur de la fosse 1, travaille constamment afin de tenter d'homogénéiser au mieux le tas 5 par gerbage, afin de fournir à la trémie schématisée en 4 des matériaux à brûler ayant un pouvoir calorifique aussi constant que possible.
  • Une fosse gérée selon le procédé de gestion de l'entrée des ordures selon l'invention comporte en plus de celle décrite ci-dessus, de préférence à proximité de la balance 20 qui détermine la masse des ordures entrant, un moyen d'introduction 21 du pouvoir calorifique estimé des ordures en cours de pesage. Pour ceci, le chauffeur du camion 3 dispose de préférence d'un boîtier 21 sur lequel il affiche un code correspondant à son estimation du pouvoir calorifique des ordures qu'il amène; le boîtier peut comprendre par exemple plusieurs touches, chacune d'entre elles correspondant à un type d'ordures, respectivement un pouvoir calorifique inférieur donné. On peut avoir, par exemple:
    • une première touche A correspondant à des déchets très riches à très haut pouvoir calorifique inférieur (PC de environ 3600 kcal/kg) contenant principalement du bois ou du plastique, provenant en particulier de démolitions d'immeubles,
    • une deuxième touche B, correspondant à des déchets relativement riches à haut pouvoir calorifique inférieur (PC de environ 3000 kcal/kg) contenant principalement du carton ou du papier, provenant en particulier de l'industrie, de l'artisanat ou du commerce,
    • une troisième touche C, correspondant à des déchets moins riches à pouvoir calorifique inférieur moyen (PC de environ 2400 kcal/kg) contenant principalement des déchets ménagers, provenant de la récolte des sacs poubelles, et
    • une quatrième touche D, correspondant à des déchets assez pauvres à faible pouvoir calorifique inférieur (PC de environ 500 kcal/kg) contenant principalement des déchets organiques comme de l'herbe, des feuilles ou des légumes.
    • Une cinquième touche M, dite "de modération" peut permettre de nuancer, par exemple à la baisse, chacune des estimations précédentes afin de tenir compte d'un chargement particulièrement inhomogè- ne au point de vue du PCi.
  • Ainsi, à l'aide de cinq touches, il est possible d'estimer le PC du chargement d'une manière assez fine, puisque le chauffeur dispose de huit valeurs possibles. Il est évident que les moyens d'introduction peuvent être conçus différemment de ce qui vient d'être décrit, on peut avoir un nombre plus élevé ou plus faible de touches, ce qui donne un choix plus fin, respectivement plus grossier du PC,, les valeurs sélectionnées peuvent être différentes de celles indiquées plus haut sous forme d'exemples, de même que les moyens utilisés pour indiquer l'estimation du PC peuvent être différents de ceux décrits; par exemple le boîtier 21 peut comporter un certain nombre de touches relatives à des matériaux particuliers ou des types d'ordures comme bois, plastique, ordures ménagères, etc, ainsi que d'autres touches permettant d'afficher un pourcentage, ce qui permet au chauffeur d'indiquer le contenu de son chargement comme par exemple: ordures ménagères - 30% , déchets de construction - 40 % , déchets de jardin - 30%. Le boîtier 21 peut aussi comprendre des moyens 22 par lesquels le chauffeur indique, d'une manière connue de la technique, par exemple à l'aide d'une carte magnétique ou de touches, son identité et/ou la référence de son véhicule, pour contrôle.
  • Des moyens de calcul 6, par exemple un micro- ordinateur, reçoivent l'indication de la masse des ordures arrivant, pesées par la balance 20, ainsi que le PC estimé desdites ordures, ou leur composition, introduit de la manière décrite plus haut. Vu que d'autre part, le calculateur 6 connaît la valeur du PC moyen de chacune des portions 50 du tas d'ordures 5 contenu dans la fosse 1, puisqu'il a gardé en mémoire les valeurs correspondant aux arrivées précédentes et aux prélèvement par la benne 12, il peut indiquer au chauffeur, par un moyen d'affichage quelconque 23, vers quelle porte il doit se diriger pour vider son camion, de manière à ce que le PC moyen entre les différentes portions 50 soit le plus homogène possible.
  • Par exemple, comme on le voit sur la figure 3, si un camion a déversé, par une porte donnée sur une portion 50 du tas 5, un chargement à valeur de PC très élevée, et que lesdites ordures se sont réparties lors de leur déversement en une couche relativement mince 51 sur la surface supérieure de la portion 50, les moyens de calcul attendront un chargement à valeur de PCi faible pour lui indiquer la même porte, afin que ses ordures recouvrent aussi sous forme d'une couche mince 52 celles déposées précédemment. Chaque portion 50 du tas 5 comprend donc une succession de couches minces, chacune desdites couches pouvant avoir une valeur différente de PC,, la succession des valeurs de PC entre les différentes portions 50 pouvant être différente pour chaque portion 50. La succession de chaque couche est déterminée par les moyens de calcul 6 afin que le PC moyen à l'intérieur d'une portion 50 et du tas d'ordures 5 complet soit le plus homogène possible.
  • Lors du prélèvement d'ordures par la benne 12 du pont-roulant 11, pour l'alimentation d'une trémie 4, vu que la benne ne prélève des ordures qu'en un point assez limité d'une portion 50, elle pénètre à travers plusieurs des couches minces, faisant que son chargement a un PC relativement homogène.
  • Dans le cas où, par exemple, l'installation d'incinération comprend un déchiqueteur, délivrant généralement un combustible d'excellente qualité à valeur de PC très élevée, les moyens de récolte des déchets déchiquetés peuvent être par exemple, un ou plusieurs tapis roulants 7, dont un tapis 70 au moins, pénètre par un accès 13 à l'intérieur de la fosse 1 et est apte à distribuer les déchets déchiquetés sur l'une ou l'autre des portions 50, par exemple par des moyens de déversement 71 connus de la technique, afin d'augmenter le PC moyen de la portion considérée. Il est aussi possible que le tapis-roulant 70 déverse les déchets déchiquetés en un endroit déterminé de la fosse, un programme adéquat étant installé dans les moyens de calcul 6, afin de commander automatiquement le pont-roulant 11 pour qu'il répartisse ces déchets sur un tas 50 à valeur de PC faible.
  • Le procédé de gestion de l'entrée des ordures d'une fosse selon le procédé décrit ci-dessus représente déjà une amélioration sensible par rapport à une gestion conventionnelle, dans la mesure où les fours sont alimentés par un combustible à PCi relativement constant sans qu'il soit nécessaire de gerber le tas d'ordures.
  • Indépendamment ou simultanément au procédé décrit plus haut, le procédé de gestion de la fosse peut être appliqué à la sortie des ordures vers le ou les fours d'incinération.
  • Pour ceci la fosse 1 est équipée de moyens de détection 8 permettant de détecter la forme générale du tas d'ordures 5 ainsi que la hauteur dudit tas dans la fosse. Ces moyens de détection peuvent être de n'importe quel type connu de la technique, constitués par exemple d'une pluralité de dispositifs 80 disposés contre la face inférieure de la paroi supérieure de la fosse, par exemple un couple de dispositifs 80 pour chaque portion 50, le premier étant disposé au dessus de la partie supérieure de la portion alors que le second est disposé au dessus de la partie inférieure de la même portion, comme représenté sur les figures 1, 2 et 3, ou alors en un autre endroit comme par exemple un seul dispositif 81 par portion 50, disposé par exemple contre une partie supérieure de la paroi faisant face aux portes 10, comme représenté sur la figure 3. Chaque dispositif 80 ou 81 est de préférence émetteur/récepteur, émettant et recevant un rayonnement électro-magnétique approprié permettant d'estimer, à l'aide du calculateur 6 par exemple, la configuration et la hauteur de chacune des portions 50. Le rayonnement électromagnétique utilisé doit être choisi de manière à ne pas être perturbé par le nuage de poussière régnant dans la fosse; les meilleurs résultats ont été obtenus par un rayonnement électro-magnétique correspondant à des ondes radar. Vu que comme indiqué plus haut, la forme du tas d'ordures 5 à l'intérieur de la fosse a une allure relativement connue, une succession de portions de troncs de cônes, il est possible d'obtenir une bonne approximation d'une représentation de la surface supérieure du tas 5 en ne mesurant la position que d'un nombre limité de points de cette surface. Les dispositifs 80 et 81 ont été décrits comme ayant simultanément une fonction d'émission et une fonction de réception; il est évident que ces deux fonctions peuvent être dissociées, de même qu'il est possible d'utiliser moins de dispositifs 80 ou 81 que mentionné, chacun d'entre eux contrôlant par exemple une plus grande portion de la surface supérieure du tas et de même qu'il est possible que les dispositifs 80 ou 81 soient placés en d'autres endroits que décrit, à condition qu'ils ne soient pas gênés ou atteints par le pont-roulant 11 ou la benne 12. Il est aussi possible d'installer un ou plusieurs dispositifs 82 directement sous le pont-roulant 11, le balayage de la surface supérieure du tas étant fait en fonction du déplacement du pont-roulant.
  • Par une relation mathématique reliant les positions des divers points mesurés de la surface supérieure du tas 5, il est possible d'établir l'allure générale de cette surface avec une précision suffisante, par les moyens de calcul 6 (voirfigure 1) qui peuvent être les mêmes que ceux gérant les entrées de la fosse ou qui peuvent être différents, par exemple un micro-ordinateur, séparé. Ainsi, par des moyens de détection 8 et des moyens de calcul 6 comme indiqué, il est possible de connaître la topographie de la surface supérieure du tas 5 sans vision directe d'un grutier. Il est donc possible, par une programmation adéquate des moyens de calcul 6, de commander automatiquement le pont-roulant 11 et la benne 12 afin que celle-ci aille chercher de la matière à un endroit déterminé, de préférence sur la portion 50 la plus élevée.
  • La topographie de la surface supérieure du tas 5, approximée par les moyens de calcul 6, peut être représentée graphiquement en trois dimensions sur un écran de contrôle disposé par exemple dans la salle de commande, permettant ainsi à l'opérateur de se faire une bonne idée de l'aspect de cette surface. Le programme de calcul/représentation graphique peut aussi représenter une coupe déterminée à travers le tas au choix de l'opérateur, par exemple une coupe transversale au droit de l'une ou de l'autre des portes 10 ou alors une coupe longitudinale sur toute ou seulement une partie de la longueur de la fosse. Parallèlement à cette représentation calculée du tas 5, une vision directe de la fosse ou via une caméra de télévision et un écran peut aider à améliorer la représentation calculée en corrigeant éventuellement l'un ou l'autre des paramètres calculés afin d'améliorer la re- présentantion graphique de la surface supérieure du tas.
  • Au cas où l'entrée des ordures n'est pas gérée comme expliqué plus haut et que par conséquent les camions déversent leur contenu de manière aléatoire dans la fosse, le seul critère étant la hauteur de la portion 50 sur laquelle déverser, il est nécessaire, comme pour les fosses gérées uniquement par des procédés selon l'art antérieur, de gerber le tas 5 afin de l'homogénéiser au mieux. Pour ceci, les moyens de calcul 6 peuvent comporter un programme de gerbage automatique permettant d'effectuer cette opération sans la présence d'un grutier.
  • Ainsi, à partir d'un tas 5 homogénéisé par gerbage ou par contrôle des entrées, les moyens de calcul 6, à partir d'un programme adéquat, peuvent commander automatiquement le pont-roulant 11 et la benne 12 afin d'alimenter les trémies 4 des fours d'incinération 40.
  • Le début du processus de chargement d'une trémie 4 est de préférence commandé par une détection d'un niveau minimum de la trémie; le pont-roulant 11 et la benne 12 sont alors dirigés afin d'aller se placer en un point de la fosse superposant la portion de la surface supérieure du tas 5 se trouvant à l'altitude la plus élevée. La benne 12 est alors ouverte, puis elle est descendue jusqu'au contact du tas 5, cette position pouvant être détectée par une jauge de contrainte 13 disposée sur le pont roulant et qui est soudain déchargée de la tare de la benne 12. La fermeture de la benne 12 est ensuite commandée ainsi que sa remontée. Sur les premiers mètres de cette remontée, la jauge de contrainte 13 mesure la charge nette recueillie par la benne; si cette charge est inférieure à une valeur limite prédéterminée, la montée de la benne est interrompue et son ouverture est commandée à nouveau afin de décharger son contenu, elle redescend alors pour une nouvelle prise comme précédemment. Dès que la jauge de contrainte 13 mesure une charge suffisante, respectivement supérieure à la valeur limite prédéterminée, la benne 12 est complètement remontée, puis déplacée par le pont-roulant 11 afin d'amener et de déverser son contenu dans la trémie 4 de laquelle l'ordre de début de processus avait été donné. Le processus décrit ci-dessus par lequel la charge de la benne est contrôlée permet de garantir une alimentation suffisante des trémies, en limitant les déplacements du pont-roulant 11 et de plus permet de garantir que la benne a prélevé des ordures dans plusieurs des couches 51, 52,..., ce qui homogénéise le pouvoir calorifique de la charge.
  • On peut résumer ici les différents avantages apportés pour l'exploitation d'une fosse d'ordures selon que seulement ses entrées ou seulement ses sorties ou ses entrées et ses sorties sont gérées par un procédé selon l'invention.
  • Dans le cas où seulement l'entrée des ordures dans la fosse est gérée par le procédé décrit, tendant à homogénéiser le tas d'ordures par un déversement contrôlé de chaque camion, il est possible de s'affranchir de l'opération de gerbage, ce qui économise fortement l'utilisation du pont-roulant diminuant de ce fait le travail du grutier.
  • Dans le cas où seulement la sortie des ordures de la fosse est gérée par le procédé décrit, tendant à contrôler automatiquement la forme et les dimensions du tas d'ordures, il est possible de s'affranchir de la présence du grutier, un programme commandant automatiquement les opérations de chargement des trémies de fours et éventuellement de gerbage.
  • Et enfin, dans le cas où l'entrée et la sortie des ordures de la fosse sont gérées par les procédés décrits, on retrouve les avantages combinés des deux procédés mentionnés, soit suppression complète du gerbage et suppression du poste de grutier.
  • L'utilisation de chacun des procédés permet de diminuer les coûts d'exploitation de l'usine d'incinération, l'économie maximum étant réalisée lorsque aussi bien l'entrée que la sortie des ordures sont gérées par le procédé selon l'invention.
  • On a vu que pour la gestion des entrées d'ordures, il est nécessaire d'estimer la valeur du pouvoir calorifique inférieur de la charge; à partir de ces estimations et du tonnage déversé dans la fosse, mesuré par la balance 20, les moyens de calcul 6 peuvent calculer en permanence la réserve énergétique disponible dans la fosse, respectivement la durée de fonctionnement possible, permettant ainsi d'optimiser la marche des fours, ce qui tend aussi à une diminution des frais d'exploitation. La valeur calculée de l'énergie d'une quantité donnée d'ordures peut être comparée à l'énergie produite par leur combustion, tenant compte du rendement du four. On peut ainsi déterminer un coefficient de corrélation permettant de savoir si la valeur estimée du PC faite lors du pesage des camions est correcte. L'indice de corrélation Ic est donné par:
    Figure imgb0001
    avec:
    • Ev = énergie de la vapeur produite par la chaudière (MWh)
    • 11 = rendement combiné du four et de la chaudière
    • Po = masse des ordures ayant produit Ev (kg)
    • PC = pouvoir calorifique inférieur moyen estimé de la masse Po (kgcal/kg)
  • Si Ic est généralement plus grand que 1, le PC estimé est surévalué, alors que si Ic est généralement inférieur à 1, le PC estimé est sous-évalué. Une correction peut être apportée soit en indiquant aux chauffeurs des camions de corriger leur estimation dans le sens voulu, soit alors en corrigeant la valeur estimée par une pondération adéquate dans les moyens de calcul 6. Ces calculs et corrections se feront de préférence sur une période assez longue afin de tendre peu à peu vers un calcul de plus en plus précis de la charge thermique disponible dans la fosse.
  • A l'aide de la relation ci-dessus, les paramètres introduits ou mesurés par ailleurs permettent de fournir des valeurs de fonctionnement de l'installation d'incinération, par exemple celle de l'énergie en stock, du nombre d'heures de fonctionnement possible des fours ainsi que du pouvoir calorifique inférieur moyen du combustible brûlé durant une période donnée. Ces valeurs peuvent aussi être affichées dans le poste de commande de l'usine par des moyens adéquats 60, afin d'aider à sa gestion.

Claims (17)

1-Procédé de gestion de l'arrivée des ordures dans une fosse (1) pour l'alimentation d'au moins un
four pouvant alimenter au moins une chaudière d'une usine d'incinération, ladite fosse comportant une pluralité d'accès (10,13)) par lesquels des moyens de récolte (30,70)) chargés de la récolte des ordures viennent décharger leur contenu et au moins un moyen d'élimination (11,12) permettant de prélever une quantité d'ordures en un point de la surface supérieure du tas (5) contenu dans ladite fosse afin de les amener vers des moyens d'alimentation (4) d'un ou de plusieurs fours d'incinération, caractérisé en ce que
la masse du contenu de chacun desdits moyens de récolte est mesurée (20),
une valeur estimée du pouvoir calorifique moyen du contenu de chacun desdits moyens de récolte est introduite (21) dans des moyens de calcul (6),
lesdits moyens de calcul (6) indiquent à chacun desdits moyens de récolte (30) un accès (10) à la fosse (1) pour y déverser son contenu, ledit accès étant déterminé de telle manière que le pouvoir calorifique moyen des ordures contenues dans la fosse soit le plus homogène possible.
2-Procédé de gestion de la sortie des ordures d'une fosse (1) pour l'alimentation d'au moins un four pouvant alimenter au moins une chaudière d'une usine d'incinération, ladite fosse comportant une pluralité d'accès (10,13)) par lesquels des moyens de récolte (30,70) chargés de la récolte des ordures viennent décharger leur contenu et au moins un moyen d'élimination (11,12) permettant de prélever une quantité d'ordures en un point de la surface supérieure du tas (5) contenu dans ladite fosse afin de les amener vers des moyens d'alimentation (4) d'un ou de plusieurs fours d'incinération,
caractérisé en ce que
la topographie de la surface supérieure du tas d'ordure (5) dans la fosse (1) est détectée par des moyens de détection (8) et est enregistrée par des moyens de calcul (6),
les moyens d'élimination (11,12) sont commandés par lesdits moyens de calcul afin de prélever les ordures situées en un point déterminé du tas d'ordures (5).
3-Procédé de gestion de l'arrivée et de la sortie des ordures d'une fosse (1) pour l'alimentation d'au moins un four pouvant alimenter au moins une chaudière d'une usine d'incinération, ladite fosse comportant une pluralité d'accès (10,13) par lesquels des moyens de récolte (30,70) chargés de la récolte des ordures viennent décharger leur contenu et au moins un moyen d'élimination (11,12) permettant de prélever une quantité d'ordures en un point de la surface supérieure du tas (5) contenu dans ladite fosse afin de les amener vers des moyens d'alimentation (4) d'un ou de plusieurs fours d'incinération,
caractérisé en ce que
la masse du contenu de chacun desdits moyens de récolte (30) est mesurée (20),
u ne valeur estimée du pouvoir calorifique moyen du contenu de chacun desdits moyens de récolte est introduite (21) dans des premiers moyens de calcul (6),
lesdits premiers moyens de calcul indiquent à chacun desdits moyens de récolte un accès (10) à la fosse pour y déverser son contenu, ledit accès étant déterminé de telle manière que le pouvoir calorifique moyen des ordures contenues dans la fosse soit le plus homogène possible,
la topographie de la surface supérieure du tas d'ordure (5) dans la fosse est détectée par des moyens de détection (8) et est enregistrée par des seconds moyens de calcul (6),
les moyens d'élimination (11,12) sont commandés par lesdits seconds moyens de calcul (6) afin de prélever les ordures situées en un point déterminé du tas d'ordures (5).
4-Procédé de gestion selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une opération de gerbage commandée automatiquement.
5-Dispositif pour la gestion d'une fosse à ordures selon le procédé de l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en particulier:
des moyens de pesage (20) de la masse du contenu de chacun des moyens de récolte (3),
des moyens d'introduction (21) de la valeur estimée du pouvoir calorifique moyen du contenu de chacun des moyens de récolte,
des moyens de calcul (6) permettant, à partir de la masse ainsi que de la valeur estimée du pouvoir calorifique moyen du contenu de chacun des moyens de récolte, de déterminer un accès (10) de la fosse à ordures par lequel ledit contenu est déversé sur une portion (50) d'un tas d'ordures (5), de manière à ce que le pouvoir calorifique moyen dudit tas soit le plus homogène possible.
6-Dispositif pour la gestion d'une fosse à ordures selon le procédé de l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en particulier:
des moyens de détection (8) de la topographie de la surface supérieure d'un tas d'ordures,
des moyens de calcul (6) permettant d'enregistrer et d'approximer ladite topographie à partir des indications fournies par lesdits moyens de détection et de commander les moyens d'élimination (11,12) afin de prélever les ordures situées en un point déterminé du tas d'ordures.
7-Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de calcul (6) comprennent un programme de représentation graphique de la topographie du tas d'ordures.
8-Dispositif pour la gestion d'une fosse à ordures selon le procédé de la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre:
des moyens de calcul (6) permettant de commander automatiquement lesdits moyens d'élimination pour une opération de gerbage automatique.
9-Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'introduction (21) de la valeur estimée du pouvoir calorifique moyen du contenu de chacun des moyens de récolte comprennent un dispositif permettant d'introduire au moins une valeur prédéterminée d'un pouvoir calorifique ou la composition du contenu desdits moyens de récolte dans les moyens de calcul.
10-Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de calcul (6) permettent de calculer l'énergie thermique disponible dans les ordures contenue dans la fosse.
11-Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de calcul (6) permettent de calculer un coefficient de corrélation en comparant l'énergie calorifique fournie par les chaudières à l'énergie thermique calculée sur la base du pouvoir calorifique moyen estimé et de la mesure de la masse de chaque chargement d'ordures.
12-Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'affichage (60) des paramètres de fonctionnement de l'installation d'incinération, en particulier de l'énergie en stock et/ou de la durée de fonctionnement possible des fours et/ou du pouvoir calorifique inférieur moyen du combustible brûlé.
13-Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les moyens de détection (8) de la topographie de la surface sont constitués d'une pluralité de dispositifs émetteurs-récepteurs (80,81,82) d'ondes électromagnétiques.
14-Dispositif selon la revendication 13, caractérisée en ce que lesdits dispositifs émetteurs-récepteurs sont des radars.
15-Dispositif pour la gestion d'une fosse à ordures selon le procédé de l'une des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce les moyens d'élimination sont constitués d'au moins un pont-roulant (11) supportant une benne (12), ladite benne pouvant être commandée pour prélever des ordures en un point quelconque de la surface supérieure du tas d'ordures (5).
16-Dispositif selon la revendication 15, caractérisée en ce que ledit pont-roulant (11) est muni d'un dispositif de pesage (13) permettant de déterminer le moment où la benne entre en contact avec une portion de la surface supérieure du tas d'ordures ainsi qu'une charge minimum admissible pour la benne.
17-Dispositif selon l'une des revendications 10, 15 ou 16, caractérisé en ce que la benne (12) peut être commandée automatiquement pour aller prélever des déchets provenant d'une déchiqueteuse, disposés en une portion déterminée de la fosse, pour aller les répartir sur une autre portion déterminée du tas afin de régulariser son pouvoir calorifique.
18-Fosse à ordures pour l'alimentation d'au moins un four d'incinération, caractérisée en ce qu'elle est gérée selon le procédé de l'une des revendications 1 à 4.
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