FR2466439A1 - Procede de sechage de boues, notamment de boues de stations d'epuration communales - Google Patents

Abstract

Les vapeurs résultant du séchage des boues et séparées de la matière séchée sont mises en circulation en circuit fermé en passant dans un dessiccateur-broyeur et dans un séparateur, et le courant des vapeurs de séchage dans le circuit fermé est divisé en amont du dessiccateur-broyeur de façon qu'un premier courant partiel soit prélevé du circuit fermé en amont du dessiccateur-broyeur pour être introduit dans la chambre de combustion en tant qu'air secondaire, tandis qu'un deuxième courant partiel subsistant dans le circuit fermé soit mélangé à une partie des gaz chauds produite dans la chambre de combustion. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention se rapporte à un procédé pour

le séchage de boues, notamment de boues de stations d'épu-

tation communales, suivant lequel les boues sont séchées

directement au moyen d'un gaz chaud provenant d'une cham-

bre de combustion en étant en même temps fractionnées, les vapeurs chaudes résultant du séchage des boues étant ensuite éliminées de la matière desséchée pulvérulente

dans le séparateur.

Dans un procédé connu de ce type, on utilise une

installation de séchage dans laquelle la chambre de combus-

tion, le dessiccateur, un cyclone pour la séparation de la

matière séchée des vapeurs de séchage chaudes et un venti-

lateur de tirage par aspiration sont montés les uns à la suite des autres. Etant donné que la température maximale admissible en amont du dessicxateur ne doit pas dépasser 550W0 lors du séchage des boues provenant d'une station d'épuration communale, il est nécessaire d'ajouter, en

amont de la chambre de combustion ou en amont du dessicca-

teur, une grande quantité d'air de refroidissement aux gaz chauds produits dans la chambre de combustion, ce qui a pour effet que l'excès en air è\en résultant atteint une valeur comprise entre 2 et 3, c'est-à- dire qu'il devient très important. En conséquence, le rendement thermique du procédé de séchage est très faible même lorsqu'on maintient

la température de sortie des vapeurs de séchage relative-

ment basse, c'est-à-dire à environ 100%C. L'excès impor-

tant en air > a également pour effet que le dessiccateur doit fonctionner avec des gaz présentant une teneur en oxygène qui dépasse 13. Pour cette raison, des incendies et même des explosions peuvent se produire fréquemment à

l'intérieur du dessiccateur. Dans une installation de sécha-

ge montée de la façnn décrite, il se produit en outre une émission de poussières et de gaz malodorants polluant l'atmosphère environnante. Il est évidemment possible

d'éliminer des gaz brûlés une grande partie des poussiè-

res en prévoyant un épurateur à gaz entre le cyclone et le ventilateur de tirage par aspiration mais on sait par expérience que le lavage des gaz brûlés ne permet pas

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d'éliminer les mauvaises odeurs.

On connaît également un autre procédé de séchage de

boues suivant lequel, dans un montage modifié, on addition-

ne, en tant qu'air de refroidissement, des vapeurs de sécha-

ge recyclées au lieu de l'air frais aux gaz de chauffage

produits dans la chambre de combustion. De ce fait, l'ins-

tallation peut fonctionner avec un rendement thermique

amélioré et avec un plus faible excès en air S tout en évi-

tant une élévation trop importante de la température à l'en-

trée du dessinateur. Cependant, cette installation de sé-

chagè émet également des poussières et des odeurs malodo-

rantes. Pour cette raison, cette installation ne convient qu'au séchage, par exemple, de boues minérales dont les

vapeurs de séchage sont inodores.

La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des procédés de séchage connus en créant un procédé qui permet, tout en présentant un bon rendement

thermique, d'éliminer les dangers d'incendie et d'explo-

sion à l'intérieur du dessiLateur et de remédier à la pol-

lution produite par l'émission de poussières et d'odeurs malodorantes.

Ces problèmes sont résolus conformément à l'inven-

tion par un procédé de séchage qui est caractérisé en ce

que les vapeurs résultant du séchage des boues, et sépa-

rées ensuite de la matière séchée, sont mises en circula-

tion de façon continue au moyen d'une soufflerie dans un circuit fermé en passant dans le dessiccateur-broyeur et dans le séparateur, en ce que le courant des vapeurs de séchage, conduit en circuit fermé, est divisé avant le

dessiocateur-broyeur de façon qu'un premier courant de va-

peurs partiel soit prélevé du circuit fermé en amont du dessiccateurbroyeur pour être introduit dans la chambre de

combustion en tant qu'air secondaire, tandis qu'un deuxiè-

me courant de vapeurs partiel subsistant dans le circuit fermé est mélangé à une partie des gaz chauds produits

dans la chambre de combustion et est ainsi amené à la tem-

pérature de séchage nécessaire pour être introduit ensuite dans le dessi eur-broyeur et en ce que la partie restante

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des gaz chauds produits dans la chambre de combustion est

refroidie par un échange thermique avec un fluide à chauf-

fer et destiné au séchage des boues et est ensuite évacuée

dans l'atmosphère en tant que gaz brûlés.

Lors du séchage des boues, on obtient ainsi que le taux X de l'excès d'air dans le circuit fermé des vapeurs de séchage ne soit que de 1,3 à 1, 5 et que la température

des gaz br lés ne dépasse pas 150 v ce qui améliore sensi-

blement le rendement thermique. Grâce au faible excès en air ?' lors de la combustion, les vapeurs utilisées en tant que gaz de séchage ne présentent qu'une teneur en oxygène

comprise entre 5 et 6 %o à l'intérieur du circuit fermé.

De ce fait, on peut considérer que les vapeurs sont in-z'-

tes étant donné que les gaz deviennent ininflammables lors-

que leur teneur en oxygène est inférieure à 8 %. La quan-

tité de vapeurs circulant à l'intérieur du circuit fermé reste pratiquement constante et ceci indépendamment de la charge. Dans la zone à basse température, il est en outre

possible de régler le débit pour le premier et le deuxiè-

me courant de vapeur partiel en prévoyant deux volets.

Grâce au rapport d'environ 2,5:1 entre la quantité de va-

peurs et la quantité de gaz brûlés, la température de l'é-

changeur de chaleur, comprise entre 500 et 5500C, est en-

core relativement basse ce qui a pour effet que la charge thermique est également peu importante et qu'on obtient une sécurité optimale contre toute corrosion résultant d'une température trop élevée. Les vapeurs de séchage

s'échappant dans l'atmosphère ont été, en outre, désodo-

risées thermiquement de façon qu'il ne se produise plus

d'émission d'odeurs malodorantes.

Diverses autres caractéristiques de l'invention

ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.

Des formes de réalisation de.l'objet de l'inven-

tion sont représentées, à titres d'exemples non limitatifs,

aux dessins annexés.

La fig. 1 représente, sous forme d'un schéma de montage, une installation pour le procédé de séchage de

boues suivant l'invention.

La fig. 2 représente schématiquement le circuit d'une installation destinée au séchage de boues provenant

d'une station d'épuration communale à digestion des boues.

La fig. 3 illustre un circuit destiné au séchage et à la combustion subséquente de boues provenant d'une sta-

tion d'épuration communale.

La fig. Sa montre schématiquement le séchage et la combustion subséquente de boues provenant d'une station d'épuration en utilisant la chaleur en excès résultant de

la combustion des boues sèches.

La fig. 4 représente le circuit d'une installation

pour le séchage des boues provenant d'une station d'épura-

tion destinée à l'industrie chimique.

La fig. 1 montre que les boues à sécher sont intro-

duites, conformément à la flèche AI, dans un dessiocateur 1

réalisé de préférence sous forme de dessiocateur-broyeur.

Les vapeurs se produisant dans le dessiccabeur 1 lors du

séchage des boues sont mises en circulation de façon conti-

nue à l'intérieur d'un circuit fermé en passant successive-

ment dans un cyclone 2, un filtre 3, une soufflerie 4 et un échangeur de chaleur 5 comme cela est illustré à la fig. 1 par le trait fort C. La matière séchée et séparée dans

le cyclone 2 est évacuée, suivant la flèche A2, à l'extré-

mité inférieure du cyclone 2. Dans une chambre de combus-

tion 6 qui est alimentée, selon les deux flèches non réfé-

rencées, en carburant et en air de combustion, on produit un gaz chaud qui est utilisé pour le séchage des boues et est introduit à cet effet de façon continue dans le circuit fermé C des vapeurs en amont du dessinateur 1

(endroit la). Le courant de vapeurs circulant dans le cir-

cuit fermé est divisé en deux courants partiels pli P2, en amont du dessioeateur et en aval %a de l'échangeur de

chaleur 5 de façon qu'un premier courant de vapeurs par-

tiel Pl puisse être prélevé du circuit fermé C en amont

du dessijoateur 1 et être introduit en tant qu'air secondai-

re dans la chambre de combustion 6, tandis que le deuxiè-

me courant de vapeurs partiel P2 reste dans le circuit fer-

mé C et est mélangé, en amont la du dessiccateur 1i, à une

partie des gaz chauds produits dans la chambre de combus-

tion 6. De ce fait, le courant partiel P2 est chauffé à

la température de séchage nécessaire et est ensuite in-

troduit dans le dessiccateur 1. La partie résiduelle des gaz chauds produits dans la chambre de combustion 6 est alors refroidie à l'intérieur de l'échangeur de chaleur grâce à l'échange thermique avec les vapeurs de sécha- ge réchauffées à l'intérieur du circuit fermé C et ces gaz sont ensuite évacués dans l'atmosphère en tant que gaz brûlés au moyen d'un ventilateur 7 de tirage par aspiration. Dans la zone à basse température, le réglage de la charge du premier et du deuxième courant de vapeurs partiel P1 et P2 s'effectue à l'aide de deux volets Di et D2. Le filtre 3, qui sert à l'élimination des fines

poussières des vapeurs de séchage, est monté dans le cou-

rant des gaz brûlés en amont du ventilateur 7 de tirage par aspiration lorsque les boues provenant d'une station d'épuration communale doivent être brûlées après leur séchage dans la chambre de combustion 6 étant donné que les gaz brûlés, émanant de la chambre de combustion 6, contiennent alors des cendres volantes. L'échangeur de chaleur 5, servant généralement à la récupération de la chaleur des gaz brûlés, est également placé à un autre endroit lorsque les boues, présentant une forte teneur en substances sèches, doivent être brûlées après leur séchage (voir fig. 3a). Pour le séchage des boues en question, la température maximale admissible en amont

du dessicateur 1 peut atteindre 57-0D.

La fig. 2 représente schématiquement une instal-

lation pour le séchage de boues provenant d'une station d'épuration communale avec digestion des boues. Dans cette installation, on utilise, pour le séchage des boues constituées par du limon organique asséché au préalable,

un produit de la station d'épuration elle-même, c'est-à-

dire du gaz de curage. Ce gaz est brûlé dans la chambre de combustion 6 pour produire des gaz chauds et, lors de la récupération de la chaleur des gaz brûlés à l'aide des

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vapeurs de séchage, on produit de l'eau chaude qui peut être utilisée pour le chauffage de la chambre de fermentation, c'est-à-dire pour le chauffage des boues présentes dans la

station d'épuration.

Le gaz de curage de la station d'épuration communale est donc utilisé pour le séchage des boues en tant que gaz combustible pour la production de gaz chauds et ce gaz est

injecté dans la chambre de combustion 6 au moyen d'un brû-

leur 9 qui est alimenté en air de combustion par une souf-

flerie 8. Un premier courant de vapeurs partiel Pl est de nouveau dérivé du circuit fermé C à l'endroit %a en aval de

l'échangeur de chaleur 5 et est introduit en tant qu'air se-

condaire dans la chambre de combustion 6. Une partie des gaz chauds produits dans la chambre de combustion 6 est acheminée vers une chambre de mélange la insérée dans le circuit fermé C et est mélangée dans cette chamibre la au deuxième courant de vapeurs partiel P2 qui est ainsi chauffé à la température de séchage maximale d'environ 5500C.Après une addition éventuelle de l'air de refroidissement qui est introduit par une soufflerie 10 dans une partie 6m, à basse température et servant de chambre de mélange, de la chambre de combustion 6, la partie résiduelle des gaz chauds est ainsi refroidie et évacuée dans l'atmosphère en tant que gaz brûlés, en passant par un conduit d'évacuation 11, qui est décrit de façon détaillée dans ce qui suit, et par

une cheminée 12.

Le circuit fermé C des vapeurs de séchage comprend de nouveau le dessiccaieur-broyeur 1, le séparateur 2 pour éliminer des vapeurs les substances sèches grossières, le filtre 3 pour la rétention des fines poussières, la

soufflerie de circulation 4 des vapeurs de séchage, l'échan-

geur de chaleur 5 pour le réchauffage des vapeurs et la chambre de mélange la disposée en amont du dessiccateur 1 et prévue pour le mélange de la partie des gaz chauds destinée au circuit fermé C avec les vapeurs de séchage circulant

dans ce dernier. Le limon préalablement desséché est intro-

duit, de façon dosée, par une pompe 13 ou un autre élément de dosage approprié, dans le dessiCCO&eur-broyeur 1 tout en réglant la quantité de boues admise au moyen d'une sonde

pyrométrique t disposée en aval du dessiccateur-broyeur 1.

Les boues sont séchées par les gaz chauds qui présentent une température maximale d'environ 5500C. La matière sèche, séparée des vapeurs de séchage par le cyclone 2 et le filtre 3, est amenée suivant les flèches A2 et Ah vers un silo

14 d'o elle est prélevée au moyen d'un chariot de trans-

port 15 pour servir d'engrais à l'horticulture ou à l'agri-

culture. Dans cetre forme de réalisation, la charge des deux courants de vapeurs partiels P1 et P2 est également

réglée à l'aide de deux volets D 1 et D 2.

La conception du circuit Il emprunté par les gaz

brûlés est la suivante.

Etant donné que les gaz brûlés provenant de la cham-

bre de combustion 6 présentent une teneur en vapeur relati-

vement élevée et comprise entre 50 et 60 % (pour une tempé-

rature de saturation d'environ 800C) et que ces gaz sont pratiquement exempts de poussières du fait qu'il s'agit d'une combustion de gaz, il est possible de récupérer la chaleur de ces gaz brûlés au moyen d'un condenseur 16 qui, dans le cas présent, constitue un chauffe-eau dont l'eau chaude est utilisée pour chauffer les boues de la station

d'épuration communale, c'est-à-dire la chambre de fermen-

tation de cette dernière. Le condenseur 16 est relié à la chambre de fermentation de la station d'épuration, d'une part, par un conduit 16a alimentant cette dernière en eau chaude et, d'autre part, par un conduit 16b pour le retour

de l'eau, un autre conduit 16c -servant de trop-plein.

Les gaz brûlés provenant de la chambre de combus-

tion 6 passent d'abord par l'échangeur de chaleur 5 o ils

sont utilisés, d'une part, pour réchauffer, selon la flè-

che Q dirigée vers la gauche, les vapeurs de séchage cir-

culant dans le circuit ferrié et, d'autre part, pour rechauf-

fer, selon la flèche Qj dirigée vers la droite, les gaz brûlés refroidis dans le condenseur 16, les deux procédés de rechauffage s'effectuant à contre-courant avec les gaz brûlés encore chauds provenant de la chambre de combustion 6.

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Du fait que les gaz brûlés sont de nouveau rechauffés avant d'entrer dans la cheminée 12, on peut éviter le nuage

de vapeur sortant normalement de la cheminée et, en consé-

quence, il n'y a pas de condensation ni de "pluie de cheminée" inlésirable. kpies leur srie de l'échangeur de chaleur 5, les gaz brûlés traversent le condenseur 16 dans lequel la composante en vapeurs d'eau est condensée en libérant de la chaleur et ils sont ensuite, après avoir été réchauffés dans l'échangeur de chaleur, évacués dans l'atmosphère par

la cheminée 12 au moyen du ventilateur de tirage par aspira-

tion 7.

La fig. 3 illustre schématiquement le montage d'une installation pour le séchage et la combustion subséquenteú

de boues provenant d'une station d'épuration communale.

Les éléments qui sont identiques à ceux utilisés pour l'ins-

tallation représentée à la fig. 2 portent les mêmes référen-

ces. Dans l'installation suivant la fig. 3, la matière sé-

chée pulvérulente, séparée des vapeurs chaudes dans le sépa-

rateur 2, est utilisée pour la production des gaz chauds

servant au séchage des boues. De ce fait, la chambre de com-

-bustion 6, qui, dans l'installation suivant la fig. 2, était

alimentée par des gaz de curage, est remplacée dans l'ins-

tallation suivant la fig. 3 par une chambre-de combustion alimentée en poussières de boue. Cependant, la chambre de combustion 60 est réalisée de façon à permettre, lors du démarrage de l'installation, d'utiliser également d'autres -combustibles, par exemple du mazout ou du gaz. Le reste de l'installation de séchage ainsi que le circuit fermé C pour

les vapeurs de séchage ne changent pas à l'exception du fil-

tre de dépoussiérage 3 qui, dans ce cas, est monté dans le conduit 11 des gaz brûlés afin d'en éliminer les cendres volantes provenant de la combustion des poussières dans la chambre 60. La matière séchée est additionnée de façon dosée à l'air primaire alimentant, grâce à la soufflerie 8, le brûleur 90 de la chambre de combustion 60 au moyen d'une vis sans fin 17 prévue à la base d'un silo d'approvisionnement 14. L'air primaire est d'abord chauffé, selon la flèche Q dirigée vers la droite, dans l'échangeur de chaleur 5 par

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les gaz chauds sortant de la chambre de combustion 6C. 'ans

l'exemple de réalisation représenté, la chambre de combus-

tion 60 est disposée verticalement et la flamme du brûleur de poussières est dirigée vers le bas, ce qui permet de prévoir une ouverture d'évacuation des cendres à la base de

la chambre de combustion 60. Le courant de vapeurs de sécha-

ge circulant en circuit fermé C est, dans cette installation, également divisé en deux courants partiels PI et r2 en aval a de l'échangeur de chaleur 5. Le premier courant de va- peurs partiel Pl est de nouveau prélevé du circuit fermé C et introduit dans la chambre de combustion 60 en tant qu'air

secondaire par l'intermédiaire du brûleur de poussières 90.

Une partie des gaz chauds produits dans la chambre de com-

bustion 60 est également conduite dans la chambre la o les

gaz chauds se mélangent au deuxième courant de vapeurs par-

tiel P2 circulant dans le circuit fermé C afin de rechauf-

fer ce courant partiel P2 avant son entrée dans le dessinea-

teur-broyeur 1. La partie résiduelle des gaz chauds est conduite dans une chambre 60 m pour y être mélangée à l'air de refroidissement délivré par la soufflerie 10. De ce fait, ces gaz résiduels sont:oeefroidis et peuvent être évacués par la cheminée 12 en passant par l'échangeur de chaleur , le filtre 3 retenant les cendres volantes et le venti- lateur de tirage par aspiration 7. Les boues à sécher sont

introduites, suivant la flèche AI, dans le dessicateur-

broyeur 1 à l'aide de la pompe 15, le débit de l'alimenta-

tion peut être dosé en fonction de la température des va-

peurs de séchage grâce à une sonde pyrométrique tk dispo-

sée en aval du dessice.teur. La matière séchée pulvérulente séparée par le séparateur 2 est amenée, suivant la flèche A2, dans le silo 14. Les deux volets DI et D2, prévus dans

la zone à basse température du circuit de séchage, permet-

tent de régler la charge des deux courants de vapeurs

partiels Pl et F2. La charge est également maintenue cons-

tante grâce à un dispositif de réglage de la température

des vapeurs de séchage.

Les gaz brûlés de l'installation de séchage sont désodorisés dans la chambre de combustion 60, ce qui exclut 2466439 i de façon sûre toute émission de gaz malodorants. Dans la pratique, toute l'installation se trouve en outre sous une

dépression de manière que des gaz ou des odeurs désagréa-

bles ne puissent s'échapper à aucun endroit du circuit.

La surveillance de la température à l'intérieur de la cham- bre de combustion 60, au moyen de la sonde pyrométrique t, assure que la température minimale de 800WC nécessaire

à la désodorisation, soit toujours maintenue. La tempéra-

ture à l'intérieur de la chambre de combustion peut être amenée au niveau de 800 à 900C qui est nécessaire à la désodorisation thermique grâce au recyclage des vapeurs de séchage vers la chambre de combustion 60 malgré le faible taux d'air en excès A compris entre 1,3 et 1,5. A cette température, toutes les substances odorantes sont oxydées et sont en conséquence complètement rendues inodores

lotsqu'elles quittent la chambre de combustion.

L'installation de séchage et de combustion de boues,

représentée à la fig. 3, est souple dans son fonctionne-

ment, et peut fonctionner de façon différente. Selon les besoins en matière séchée, celle-ci peut être prélevée pour servir par exemple d'engrais à l'agriculture mais il

est alors évident que la quantité prélevée doit être rem-

placée par un autre combustible, par exemple du mazout ou du gaz, qui est injecté à,l'état pulvérisé dans le conduit d'air primaire et en amont du brûleur 90 au moyen d'une

pompe d'alimentation 18.

Le brûleur à poussière 90, qui est réalisé à la manière des brûleurs connus à poussière de charbon, se

compose essentiellement de deux tubulures engagées coaxia-

3C lement l'une dans l'autre. La tubulure intérieure conduit l'air primaire chargé de la boue séchée pulvérulente et servant de combustible, tandis que la tubulure extérieure amène l'air secondaire qui est constitué par le premier courant de vapeurs partiel Pl dérivé du circuit fermé C.

Cette construction du brûleur à poussière 90 n'est pas re--

présentée à la fig. 3 par souci de clarté. Afin d'agir sur

la forme de la flamme, des déflecteurs fixes peuvent impri-

mer un mouvement giratoire aussi bien à l'air primaire 2466439 i il

qu'à l'air secondaire. La combustion des boues pulvérulen-

tes s'effectue à environ 5000C, c'est-à-dire à une tempéra-

ture nettement supérieure à celle des poussières de char-

bon normales en raison de la prcportion élevéed'environ 5C 5i. en composants volatils. Il peut être avantageux de prévoir un dispositif de contrôle tf de la flaarme qui agit sur les deux volets Dl et D2 commandant le courant des

vapeurs de séchage.

Cette installation permet, de manière analogue à cel, le de la fig. 2, d'obtenir un bon rendement thermique. La

température des gaz brûlés est relativement basse, d'envi-

ron 20C0C, et cette installation fonctionne avec un faible excès d'air Ä compris entre 1,3 et 1,5. La combustion des boues pulvérulentes est pour ainsi dire complète et les pertes par calcination se situent entre 3 et 5 % en raison du bon isolement thermique de l'installation. Lorsqu'on prévoit en plus un bon isolement thermique pour le circuit fermé C des vapeurs de séchage, il est possible d'éviter

toute condensation pouvant provoquer une corrosion.

La fig. Sa représente une variante de l'installa-

tion suivant la fig. 3. Cette installation sert également

au séchage et à la combustion subséquente de boues prove-

nant d'une station d'épuration communale. Cependant, cette installation est prévue pour le cas o l'on obtiendrait, lors du séchage des boues, une quantité de matière sèche plus grande que celle nécessaire à la production des gaz

chauds du fait que les boues initiales présentent une te-

neur élevée en substancessèches et en raison de la grande valeur calorifique de ces dernières. Il est alors possible

d'utiliser le surplus en chaleur résultant de la combus-

tion des boues sèches pour produire dans une chaudière de la vapeur ou de l'eau chaude. A cet effet, la chambre de combustion, nécessaire à la production des gaz chauds destinés au séchage des boues, est intégrée dans le canal

à vapeur ou à eau chaude.

Le circuit fermé C des vapeurs de séchage comprend de nouveau le dessiccateur-broyeur 1, le séparateur 2 des boues séchées, la soufflerie 4 pour la circulation des

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vapeurs de séchage et la chambre de mélange la pour l'addition de la partie des gaz chauds utilisée au séchage des boues, tandis que l'échangeur de chaleur (5 à la fig. 3),

servant à la récupération de la chaleur à partir des gaz.

brfllés, est remplacé par la chaudière mentionnée. Dans l'installation suivant la fige Et, la matière sèche et pulvérulente, séparée des vapeurs de séchage dans le séparateur 2, est utlisée pour la production des gaz chauds servant au séchage des boues. À cet effiet, la partie des gaz chauds destinée au séchage est introduite dans la chambre la du circuit fermé C pour y être mélangée au deuxième courant de vapeurs partiel P2 qui, de ce fait, est chauffé à la température de séchage nécessaire. Dans cette forme de réalisation la chambre de combustion 60a est intégrée dans une chaudière à vapeur ou à eau chaude 19 qui présente également un échangeur de chaleur 5a servant au préchauffage de l'air de combustion provenant de la soufflerie 8. La matière sèche est transportée, à partir du silo 14, par de l'air produit par une soufflerie 20, et est conduite au brftleur à poussière 90_ en passant par le conduit 21* L'eau d'alimentation de la chaudière 19 arrive en suivant la flèche 22 et la vapeur ou l'eau chaude produite dans la chaudière 19 quitte celle-ci en suivant la flèche 23. Les gaz brtlés, provenant de la chaudière 19 ou plûtôt de la chambre de combustion 60a de cette dernière, sont évacués dans l'atmosphère par la

cheminée à l'aide du ventilateur de tirage par aspiration 7.

La fig. 4 représente schématiquement une installa-

tion de séchage de boues provenant d'une station d'épura-

tion d'une usine de produits chimiques Etant donné que cette installation est en majeure partie identique à celle destinée au séchage des boues provenant d'une station dépuration communale et représentée à la fig. 2, le dessin

de la fig. 4 ne représente qu'une--partie de l'installation.

La différence principale de l'installation suivant la fig.4 réside, par rapport à celle de la fig. 2> dans le fait qu'on insère dans le circuit conduisant les.gaz brdlés, et en aval de l'échangeur de chaleur, un laveur à acide qui élimine des gaz brftlés l'acide chlorhydrique (HCl) produit lors de la combustion des solvants provenant de la station

d'épuration de l'usine.

* Les solvants résiduels dont la teneur en chlore peut atteindre 10 /o, et qui sont amenés au brfleur 900 par une pompe d'alimentation 19, sont brftlés dans la chambre de combustion 600 sous un excès d'ajr7compris entre 1,3 et 195. L'air enrichi en oxygène et odorant provenant de l'oxygénation à la station d'épuration ainsi que l'air provenant des réservoirs d'eaux résiduaires et tout l'air provenant des autres endroits à dégagement d'odeurs de la station d'épuration et contenant éventuel-

lement des vapeurs de solvants sont conduits en tant qu'air de combustion dans la chambre de combustion 600 par la soufflerie 8. Les boues alimentant de façon dosée le dessiicateur 1 sont séchées dans celui-ci suivant un

courant parallèle par les vapeurs chauffées à une tempé-

rature maximale d'environ 5500C. Les vapeurs de séchage, présentant en aval des deux séparateurs 2 et 3 encore une température comprise entre 130 et 14000, sont envoyées sous pression par la soufflerie 4, qui assure également la circulation des vapeurs à l'intérieur du circuit fermé C dans l'échangeur de chaleur 5 o elles sont réchauffées à une température d'environ 3300C par les gaz provenant

du système de séchage.

Un laveur à acide 160 est inséré dans le conduit 11 des gaz brêlés et en aval de l'échangeur de chaleur 5. Le laveur doit éliminer des gaz bralés dans la chambre de

combustion 600 avant que ceux-ci s'échappent dans l'atmos-

phère en passant par la cheminée 12, l'acide chlorhydrique (HOl) produit lors de la combustion des solvants résiduels contenant du chlore. les gaz brflés, non encore purifiés, sont utilisés dans cette installation pour réchauffer les gaz brûlés purifiés par le laveur à acide et de ce fait

refroidis à une température d'environ 1500 dans l'échan-

geur de chaleur 5 dont la partie exposée à la corrosion est réalisée, de préférence, en utilisant des tubes en verre. Gràce au rechauffage des gaz brûlés avant qu'ils 2466439'i pénètrent dans la cheminée, on peut éviter l'émission d'un nuage de vapeur et le phénomène appelée 'pluie de cheminée". La température des gaz brftlés est abaissée de 800 C âenviron 6000 C en mélangeant à ces gaz de l'air froid au moyen de la soufflerie 10 afin d'éviter toute corrosion

qui pourrait se produire en présence de l'acide chlorhy-

drique lorsque les éléments métalliques de l'installation

atteignent des températures supérieures à 45000. Des cor-

rosions provoquées par une basse température ne peuvent résulter que d'une libération d'acide chlorhydrique par condensation. On peut éviter la condensation et de ce fait la corrosion.par suite d'une température trop basse dans l'échangeur 5 en réglant la température des vapeurs à environ 1400 C en amont de l'échangeur de chaleur 5 et par

un isolement thermique soigné.

L'installation suivant.la fig. 4 se compose en conséquence, d'une part, du circuit de séchage fermé 0 qui comprend la chambre de combustion 600 et reçoit de l'échangeur de chaleur 5 la chaleur nécessaire au séchage des boues et qui transmet ses vapeurs de séchage en excès à l'endroit 5a, et en tant que courant de vapeurs partiels P1, à la chambre de combustion 600 et, d'autre part, du circuit 11 pour les gaz brftlés chauds comprenant l'échangeur de chaleur 5, le laveur à acide 160, le ventilateur de

tirage à aspiration 7 et la cheminée 12.

Grace à la faible valeur de l'excès d'air comprise entre 1,3 et 1,5 lors de la combustion des boues, les gaz du circuit fermé C ne présentent qu'une teneur en oxygène comprise entre 5 et 7%. De ce fait on peut considérer que les gaz de séchage sont inertes parce qu'il est connu que des gaz présentant une teneur en oxygène inférieure à 8 à 10% sont iinflammables. Enconséquence il est possible de sécher par le procédé décrit également des boues inflammables contenant encore des solvants. En raison des gaz de séchage pratiquement inertes à.l'intérieur du circuit fermé C des incendies ou même des explosions, notamment à l'intérieur du dessiCCateur I lui-même sont 2466439i

complètement exclus ce qui présente une importance déci-

sive lorsqu'il s'agit de boues contenant des solvants en provenance de stations d'épuration d'usines de produits chimiques. Le dessiocateur I fonctionne sous une température maximale comprise entre environ 500 et 550 C tandis que la température de l'échangeur de chaleur est inférieure à 50000 C. De ce fait, on obtient une sécurité complète lors du fonctionnement de l'installation et ceci même

en présence d'un milieu contenant du HCl.

Les gaz bralés de l'installation de séchage sont désodorisés thermiquement dans la chambre de combustion 500 ce qui permet de supprimer toute émission d'odeurs

genantes. Etant donné qu'une dépression règne dans l'en-

semble de l'installation, des gaz et de ce fait des odeurs

ne peuvent s'échapper à aucun endroit du dispositif.

En ce qui concerne l'émission de poussières, l'instal-

lation satisfait aux règlements les plus stricts* Le filtre 3 (voir fig. 2), réalisé sous forme de filtre à manche, purifie les vapeurs et réduit leur teneur en poussières à seulement 50mg/Nm5. Les poussières arrivant avec les vapeurs de l'air secondaire dans la chambre de combustion 600 sont brûlées dans cette dernière de façon que les gaz brûlés présentent déjà une teneur en cendres sensiblement

inférieure à 25 mg/Nm3.

Le débit du courant gazeux circulant à l'intérieur du circuit de vapeurs fermé C est très stable du fait que la soufflerie 4, commandant la circulation des vapeurs de séchage, présente une caractéristique relativement

raide.

Le réglage de la charge des deux courants de

vapeurs partiels P1 et P2 dans la zone de basse tempé-

rature s'effectue également, dans cette installation, au moyen des deux volets D1 et D2, la charge une fois réglée

étant ensuite maintenuede façon s re. Le dispositif de con-

tr8le de la température à l'intérieur de la chambre de combustion 600 assure qu'une température minimale de 80000 C nécessaire à la désodorisation des gaz brdlés quittant la

chambre de combustion soit maintenue en permanence.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 - Procédé pour le séchage de boues, notamment de boues de stations d'épuration communales, suivant lequel les boues sont séchées directement au moyen d'un gaz chaud provenant d'une chambre de combustion en étant en même temps fractionnées, les vapeurs chaudes résultant du séchage des boues étant ensuite éliminées de la matière desséchée pulvérulente dans le séparateur, caractérisé en ce que les vapeurs résultant du séchage des boues, et

séparées ensuite de la matière séchée, sont mises en cir-

culation de façon continue au moyen d'une soufflerie dans un circuit fermé en passant dans le dessinateur-broyeur et dans le séparateur, en ce que le courant des vapeurs de séchage, conduit en circuit fermé, est divisé avant le dessimateur-broyeur de façon qu'un premier courant de vapeurs partiel soit prélevé du circuit fermé en amonts du dessicateur- broyeur pour être introduit dans, la chambre de combustion en tant qu'air secondaire, tandis qu'un deuxième courant de vapeurs partiel subsistant dans le circuit fermé est mélangé à une partie des gaz chauds produits dans la chambre de combustion et est ainsi amené à la température de séchage nécessaire pour 9tre introduit ensuite dans le dessioeateur- broyeur et en ce que la partie restante des gaz chauds produits dans la chambre de combustion est refroidie par un échange thermique avec un fluide à chauffer et destiné au séchage des boues et est ensuite évacuée dans l'atmosphère en tant que gaz brftlés. -2 procédé suivant la revendication 1, caractérisé

en ce que le gaz de curage provenant d'une station d'épu-

ration d'eau communale avec fermentation des boues frat-

ches est utilisé en tant que gaz de combustion pour pro-

duire dans la chambre de combustion des gaz chauds servant au séchage des boues constituées par du limon organique desséché préalablement, en ce que les gaz brtlés provenant de la chambre de combustion, et constitués par une partie résiduelle des gaz chauds, sont éventuellement mélangés à de l'air froid, refroidis par échange thermique avec les vapeurs de séchage circulant dans le circuit fermé et sont ensuite utilisée tout en récupérant en même temps la

chaleur de ces gaz bralés dans un condenseur pour pro-

duire de l'eau chaude circulant en circuit fermé et ser-

vant au chauffage des boues fraîches dans la chambre de fermentation de la station d'épuration et en ce que les gaz brflés, refroidis par la condensation des vapeurs, sont rechauffés par échange thermique avec des gaz brflés non condensés et sont ensuite évacués dans l'atmosphère, les vapeurs de séchage circulant dans le circuit fermé étant purifiées en éliminant les poussièges fines au moyen d'un filtre monté en aval du séparateur de matière

sèche (fig.

2).

3 -Procédé suivant la revendication 1, caracté-

risé en ce que la matière séchée pulvérulente séparée des vapeurs de séchage dans un séparateur est utilisée en tant que combustible pour produire dans la chambre de combustion les gaz chauds servant au séchage et à la combustion subséquente de boues provenant d'une station d'épuration communale, en ce que les gaz brUlés émanant de la chambre de combustion et constitués par une partie résiduelle des gaz chauds sont, le cas échéant, mélangés à de l'air froid, refroidis par échange thermique avec les vapeurs de séchage circulant dans le circuit fermé, pour être ensuite évacués dans l'atmosphère après avoir été purifiés en éliminant les cendres volantes au moyen d'un filtre et en ce que la matière sèche pulvérulente, séparée des vapeurs de séchage dans le séparateur, est additionnée de façon dosée au courant d'air de combustion primaire

chauffé par échange thermique avec les gaz brftlés prove-

nant de la chambre de combustion pour être ensuite injec-

tée avec ce dernier dans la chambre de combustion conçue

par être alimentée en combustible pulvérulent (fig. 5).

4 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière sèche pulvérulente séparée des vapeurs de séchage dans un séparateur est uWilisée en tant que combustible pour produire dans la chambre de combustion les gaz chauds utilisés au séchage et à la combustion 2466439 i subséquente de boues provenant d'une station d'épuration communale et présentant une forte teneur en substances sèches et en ce que la partie résiduelle des gaz chauds produits dans la chambre de combustion est d'abord refroidie par échange thermique avec l'air de combustion ainsi rechauffé et utilisé pour produire les gaz chauds et est ensuite utilisée pour produire de la vapeur ou de l'eau chaude dans une chaudière intégrée à la chambre de combustion pour, finalement, être évacuée, en tant

que gaz brlé, dans l'atmosphère.

- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de vapeur circulant dans le circuit fermé est maintenoeconstante indépendamment de la charge et

en ce que la puissance de séchage à l'intérieur du dessicca-

çateur-broyeur est réglée en agissant sur la températur d'entrée des vapeurs de séchage de façon à modifier le rapport de mélange entre les gaz chauds provenant de la chambre de combustion et le deuxième courant de vapeurs partiel réchauffé dans la zone à basse température de l'installation, le réglage de la charge s'effectuant en prévoyant un volet pour chaque courant de vapeurs partiel et la charge réglée étant également maintenue en permanence par le dispositif de réglage de la température des

vapeurs de séchage (fig. 1 à 4).