FR2736278A1 - Neutralising acidic waste incineration gas - by contacting with fine particles of regenerated salt from cleaning saline product contaminated with organic matter - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET INSTALLATION DE TRAITEMENT DE FUMEES
D'INCINERATION DE DECHETS AVEC RECYCLAGE D'UN SEL
REGENERE ISSU DU TRAITEMENT D'UN PRODUIT SALIN POLLUE
PAR DES MATIERES ORGANIQUES.PROCESS AND PLANT FOR TREATING SMOKE
OF WASTE INCINERATION WITH RECYCLING OF SALT
REGENERATED FROM THE TREATMENT OF A POLLUTED SALINE PRODUCT
BY ORGANIC MATERIALS.
L'invention a trait au domaine du traitement des déchets. Elle concerne en particulier un procédé de traitement des fumées produites par une incinération de déchets, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre dudit procédé. The invention relates to the field of waste treatment. It relates in particular to a process for treating the fumes produced by an incineration of waste, as well as an installation for the implementation of said process.
Les déchets visés par la présente invention sont d'origine et de nature très diverses. Au sens large, ce sont des matériaux rejetés ou laissés comme résidus d'un processus ou d'une opération, et qui n'ont pas de valeur immédiate. Les déchets sont généralement instables au plan physico-chimique et comportent des molécules toxiques qui peuvent présenter des dangers pour 1 'environnement. The waste targeted by the present invention is of very diverse origin and nature. In the broad sense, these are materials rejected or left as residues of a process or an operation, and which have no immediate value. The waste is generally unstable at the physico-chemical level and contains toxic molecules which can present dangers for the environment.
Aussi, leur mise en décharge exige bien souvent un traitement préalable. Also, their landfill often requires prior treatment.
On connaît différents procédés de traitement des déchets. Parmi ces procédés, les procédés dits d'incinération proposent de porter les déchets à une température de l'ordre de 1000 OC. A cette température, lesdits déchets subissent une transformation physicochimique et forment des mâchefers et des fumées d'incinération composées essentiellement de gaz d'incinération et de cendres volantes. Les fumées d'incinération, éventuellement débarrassées des cendres volantes, sont alors traitées dans un réacteur dans lequel on introduit des matières réactives telles que de la chaux ou des sels purs, qui vont fixer et stabiliser les molécules toxiques et/ou dangereuses. Different methods of waste treatment are known. Among these methods, the so-called incineration methods propose bringing the waste to a temperature of the order of 1000 OC. At this temperature, said waste undergoes physicochemical transformation and forms bottom ash and incineration fumes composed essentially of incineration gas and fly ash. The incineration fumes, possibly freed from fly ash, are then treated in a reactor into which reactive materials such as lime or pure salts are introduced, which will fix and stabilize the toxic and / or dangerous molecules.
Elles sont ensuite évacuées dans l'atmosphère, les matières réactives transformées étant mises en décharge, par exemple après une solidification.They are then discharged into the atmosphere, the transformed reactive materials being landfilled, for example after solidification.
Cependant, ces procédés d'incinération sont coûteux. En effet, ils nécessitent, d'une part, l'acquisition de matières réactives qui ne sont pas des déchets et qui, de ce fait, ont un prix. Ils conduisent, d'autre part, à une mise en décharge desdites matières, ce qui constitue, pour un industriel du domaine du traitement des déchets, un inconvénient majeur étant donné que les tarifs d'une mise en décharge sont proportionnels au volume et/ou au poids des déchets. However, these incineration processes are expensive. Indeed, they require, on the one hand, the acquisition of reactive materials which are not waste and which, therefore, have a price. They lead, on the other hand, to a landfill of said materials, which constitutes, for an industrialist in the field of waste treatment, a major drawback given that the rates for landfill are proportional to the volume and / or the weight of the waste.
Par ailleurs, la demande de brevet française déposée le 19 juin 1995 et enregistrée sous le numéro 95.07276 décrit un procédé de traitement en lit fluidisé de déchets constitués de produits salins pollués par des matières organiques, destiné à régénérer des sels minéraux sensiblement exempts de matières organiques. Furthermore, the French patent application filed on June 19, 1995 and registered under number 95.07276 describes a process in a fluidized bed treatment of waste consisting of saline products polluted by organic matter, intended to regenerate mineral salts substantially free of organic matter .
La présente invention a pour but de proposer un procédé de traitement des fumées d'incinération, qui pallie les inconvénients précités, et qui permette notamment d'assurer une fixation et une stabilisation physico-chimique de certains composés, en particulier acides, desdites fumées, sans pour autant nécessiter de matières réactives qui ne sont pas des déchets. The object of the present invention is to propose a process for treating incineration fumes, which overcomes the aforementioned drawbacks, and which in particular makes it possible to ensure physicochemical fixation and stabilization of certain compounds, in particular acids, of said fumes, without requiring reactive materials which are not waste.
Ce but, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, est atteint grâce à un procédé selon lequel les fumées ou les gaz d'incinération sont mis au contact, dans un réacteur, d'un réactif comportant des particules salines issues du traitement d'un produit salin pollué par des matières organiques. This object, as well as others which will appear subsequently, is achieved by a process according to which the fumes or incineration gases are brought into contact, in a reactor, with a reagent comprising saline particles resulting from the treatment. of a saline product polluted by organic matter.
Aussi, l'invention a pour premier objet un procédé de traitement de fumées d'incinération de déchets soufrés et/ou chlorés, selon lequel
- on incinère lesdits déchets dans un four d'incinération
- on récupère les fumées acides produites par ladite incinération et comportant des gaz d'incinération et des cendres volantes
- on introduit les gaz d'incinération dans un réacteur
et, caractérisé en ce que
- on met en contact, dans ledit réacteur, lesdits gaz d'incinération et des particules de faible granulométrie d'un sel régénéré, ledit sel régénéré étant issu du traitement, dans une unité de dépollution, d'un produit salin pollué par des matières organiques.Also, the first object of the invention is a process for the treatment of sulfur and / or chlorinated waste incineration fumes, according to which
- said waste is incinerated in an incineration oven
- recovering the acid fumes produced by said incineration and comprising incineration gases and fly ash
- the incineration gases are introduced into a reactor
and, characterized in that
- One puts in contact, in said reactor, said incineration gases and particles of small particle size of a regenerated salt, said regenerated salt being obtained from the treatment, in a depollution unit, of a saline product polluted by materials organic.
En outre, l'invention a pour second objet une installation de traitement de fumées d'incinération de déchets soufrés et/ou chlorés, comportant
- un four d'incinération desdits déchets ;
- un réacteur et, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre
- une unité de dépollution d'un produit salin pollué par des matières organiques.In addition, the second object of the invention is an installation for treating smoke from the incineration of sulfur and / or chlorinated waste, comprising
- an incineration oven for said waste;
- a reactor and, characterized in that it further comprises
- a depollution unit for a saline product polluted by organic matter.
La description qui va suivre, et qui ne comporte aucun caractère limitatif, permettra de mieux comprendre la manière dont l'invention peut être mise en oeuvre. The description which follows, and which does not include any limiting character, will allow a better understanding of the way in which the invention can be implemented.
Elle doit être lue au regard des dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 montre, de manière schématique, la succession des étapes d'un procédé selon l'invention, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre dudit procédé.It should be read in conjunction with the accompanying drawings, in which
- Figure 1 shows, schematically, the succession of steps of a method according to the invention, as well as an installation for the implementation of said method.
Selon l'invention, on traite des fumées d'incinération de déchets. According to the invention, waste incineration fumes are treated.
Ces déchets, référencés 1 en figure 1, sont en particulier des déchets industriels ou des ordures ménagères, sous une forme solide, liquide ou pâteuse, qui comportent des composés chlorés, des composés soufrés, ainsi que d'autres composés toxiques, c'est-àdire dangereux pour l'environnement. This waste, referenced 1 in FIG. 1, is in particular industrial waste or household waste, in a solid, liquid or pasty form, which contains chlorine compounds, sulfur compounds, as well as other toxic compounds, that is - to say dangerous for the environment.
A cet effet, lesdits déchets 1 sont introduits dans un four d'incinération 2. Ce four 2 est un four tournant ou un four à grille. Il est porté à une température comprise entre environ 900 et 1100 OC, par exemple de l'ordre de 1000 OC. To this end, said waste 1 is introduced into an incineration oven 2. This oven 2 is a rotary oven or a rack oven. It is brought to a temperature between about 900 and 1100 OC, for example of the order of 1000 OC.
A cette température, les déchets 1 sont oxydés et la plupart des composés toxiques qu'ils comportent se décomposent. Par exemple, les composés soufrés s'oxydent en anhydride sulfureux S02 et les composés chlorés se décomposent en HCl. A la sortie du four 2, on obtient alors, d'une part, des mâchefers 3 et, d'autre part, des fumées d'incinération acides 4 comprenant des gaz d'HCl et de S02. At this temperature, the waste 1 is oxidized and most of the toxic compounds which it contains decompose. For example, sulfur compounds oxidize to sulfur dioxide S02 and chlorine compounds decompose into HCl. At the outlet of the oven 2, clinkers 3 are then obtained, on the one hand, and, on the other hand, acid incineration fumes 4 comprising HCl and SO2 gases.
Les mâchefers 3 sont séparés par gravité des fumées d'incinération 4 dans une chambre de postcombustion 5 placée immédiatement à la sortie du four d'incinération 2. Dans cette chambre 5, la température est voisine de 1000 OC. Aussi, les réactions d'oxydation et de décomposition, qui se sont déroulées dans le four 2, se poursuivent. The bottom ash 3 is separated by gravity from the incineration fumes 4 in a post-combustion chamber 5 placed immediately at the outlet of the incineration oven 2. In this chamber 5, the temperature is close to 1000 ° C. Also, the oxidation and decomposition reactions, which took place in oven 2, continue.
Les fumées d'incinération 4 sont composées d'un mélange de gaz d'incinération 6 et de cendres volantes 7. The incineration fumes 4 are composed of a mixture of incineration gases 6 and fly ash 7.
Le mélange de gaz d'incinération 4 est un mélange acide comportant 10 à 15 % en poids d'o2, 10 à 15 % en poids de gaz carbonés CO et C02, 20% en poids d'H20 sous forme gazeuse, de l'azote N2, jusqu'à 10 g/m3 environ d'acide chlorhydrique HCl sous forme gazeux, 5 à 7 g/m3 environ de gaz soufrés tels que S02 et, en moindre quantité, S03, quelques nanogrammes de dioxines et des métaux lourds en proportion variable. The incineration gas mixture 4 is an acid mixture comprising 10 to 15% by weight of o2, 10 to 15% by weight of carbonaceous gases CO and C02, 20% by weight of H 2 O in gaseous form, nitrogen N2, up to approximately 10 g / m3 of hydrochloric acid HCl in gaseous form, 5 to 7 g / m3 approximately of sulfur gases such as S02 and, in less quantity, S03, a few nanograms of dioxins and heavy metals in variable proportion.
Les cendres volantes 7 comprennent notamment les composés suivants : Sio2, CaO, A1203, Fe203, MgO, Na2O,
K20, Mn, C (imbrûlés), P, S, Cl, Zn, Cd, Mg, Pb, Cu,
Ni, Sn, Cr, et Ba.The fly ash 7 notably comprises the following compounds: Sio2, CaO, A1203, Fe203, MgO, Na2O,
K20, Mn, C (unburnt), P, S, Cl, Zn, Cd, Mg, Pb, Cu,
Ni, Sn, Cr, and Ba.
Dans l'exemple ici décrit, les fumées d'incinération 4 sont introduites dans une chambre de récupération 8. Dans cette chambre 8, l'énergie desdites fumées 4, emmagasinée sous forme de chaleur, est récupérée, et les gaz d'incinération 6 sont séparés des cendres volantes 7. In the example described here, the incineration fumes 4 are introduced into a recovery chamber 8. In this chamber 8, the energy of said fumes 4, stored in the form of heat, is recovered, and the incineration gases 6 are separated from the fly ash 7.
Les gaz d'incinération 4 sont alors introduits dans une chaudière 9 où ils sont rapidement refroidis, puis dans un réacteur 10. The incineration gases 4 are then introduced into a boiler 9 where they are rapidly cooled, then into a reactor 10.
Ce réacteur 10 est relié à une unité de dépollution d'un produit salin pollué par des matières organiques 11. This reactor 10 is connected to a unit for depolluting a saline product polluted by organic matter 11.
Cette unité, ainsi que le produit salin 11, qui constitue un déchet, sont décrits dans la demande française 95.07276 précitée et dont le contenu est ici incorporé par référence. Conformément à la description de cette demande, le produit salin 11 est traité dans un lit fluidisé 12 où les matières organiques polluantes sont brûlées, des gaz de combustion 13 étant séparés des résidus de combustion ou sels régénérés 14 par un cyclone 15. This unit, as well as the saline product 11, which constitutes waste, are described in the aforementioned French application 95.07276 and the content of which is incorporated herein by reference. In accordance with the description of this application, the saline product 11 is treated in a fluidized bed 12 where the polluting organic materials are burned, combustion gases 13 being separated from the combustion residues or regenerated salts 14 by a cyclone 15.
Ces sels régénérés 14 comportent, par exemple du CaC03 et/ou du Na2C03. Toutefois, ce sont des déchets car, bien que sensiblement exempts de matières organiques polluantes, ils en comportent toujours une certaine quantité, le carbone total (CT) desdits sels 14 étant de l'ordre de 1 %. These regenerated salts 14 comprise, for example CaCO3 and / or Na2CO3. However, they are waste because, although substantially free of polluting organic materials, they still contain a certain amount, the total carbon (CT) of said salts 14 being of the order of 1%.
Selon l'invention, afin de recycler le sel régénéré 14, on met en contact, dans le réacteur 10, les gaz d'incinération 6 et des particules 16 de faible granulométrie dudit sel 14. According to the invention, in order to recycle the regenerated salt 14, the incineration gases 6 and particles 16 of small particle size of said salt 14 are brought into contact in the reactor 10.
Ces particules 16 constituent un déchet. Elles ont une granulométrie comprise entre environ 5 et 15 pm. These particles 16 constitute waste. They have a particle size between approximately 5 and 15 μm.
Aussi, les sels régénérés 14, qui ont une granulométrie moyenne de l'ordre de 50 pm, sont broyés dans un broyeur 17 avant d'être introduits dans le réacteur 10 par des moyens d'introduction.Also, the regenerated salts 14, which have an average particle size of the order of 50 μm, are ground in a mill 17 before being introduced into the reactor 10 by means of introduction.
Là, les particules 16 sont mises en suspension dans le courant gazeux 6 et réagissent, dans le réacteur 10, en milieu sec, avec les gaz d'incinération 6. There, the particles 16 are suspended in the gas stream 6 and react, in the reactor 10, in a dry medium, with the incineration gases 6.
Cette réaction est principalement une neutralisation des gaz acides soufrés et chlorés des gaz d'incinération acides 6 conforme aux réactions suivantes
This reaction is mainly a neutralization of the sulfur and chlorinated acid gases of the acid incineration gases 6 in accordance with the following reactions
En outre, les particules 16 ont une action sur d'autres polluants tels que les dioxines. In addition, the particles 16 have an action on other pollutants such as dioxins.
Dans une autre étape de l'invention, les particules 16, en suspension dans les gaz 6, sont transportées jusqu'à un filtre 18 au moins. Ce filtre 18 est par exemple un filtre à manches ou un électrofiltre. Il est destiné à séparer les particules 16 ayant réagi des gaz 6. In another step of the invention, the particles 16, suspended in the gases 6, are transported to a filter 18 at least. This filter 18 is for example a bag filter or an electrostatic precipitator. It is intended to separate the particles 16 which have reacted from the gases 6.
Toutefois, à la sortie du filtre 18, les gaz 6 comportent encore de l'acide chlorhydrique ainsi que d'autres polluants notamment, des métaux lourds. However, at the outlet of the filter 18, the gases 6 also comprise hydrochloric acid as well as other pollutants in particular, heavy metals.
De ce fait, on réalise un traitement supplémentaire desdits gaz 6 dans un réacteur 19, en milieu humide. Therefore, an additional treatment of said gases 6 is carried out in a reactor 19, in a humid environment.
Ce réacteur 19 est composé de différents étages. This reactor 19 is composed of different stages.
Dans un premier étage ou étage humide saturé en eau, on refroidit les gaz 6 jusqu'à une température de l'ordre de 70 OC environ. Dans un second étage ou étage acide, on lave les gaz 6 à l'eau. En particulier, l'eau capte les acides forts tels que l'HCl. Les métaux lourds à l'état gazeux sont alors, à un pH de l'ordre de 2, ionisés et se dissolvent dans l'eau. Enfin, dans un troisième étage dit basique, dont le pH est en fait compris entre 6,8 et 7, on capte les acides faibles tels que le SO2 résiduel qui, en milieu neutre, se dissout parfaitement bien dans l'eau.In a first stage or wet stage saturated with water, the gases 6 are cooled to a temperature of the order of approximately 70 ° C. In a second stage or acid stage, the gases 6 are washed with water. In particular, water captures strong acids such as HCl. Heavy metals in the gaseous state are then, at a pH of the order of 2, ionized and dissolve in water. Finally, in a third so-called basic stage, the pH of which is in fact between 6.8 and 7, weak acids are captured, such as residual SO2 which, in neutral medium, dissolves perfectly well in water.
A la sortie du réacteur 19, les gaz épurés 20, c'est-à-dire sensiblement exempts d'acides et de métaux lourds, sont entraînés par un ventilateur 21 puis rejetés dans l'atmosphère. At the outlet of the reactor 19, the purified gases 20, that is to say substantially free of acids and heavy metals, are driven by a fan 21 and then discharged into the atmosphere.
Par ailleurs, selon l'invention, les gaz de combustion 13 séparés des sels régénérés 14 par le cyclone 15, qui sont constitués principalement de C02 et H2O, mais qui comportent en outre des gaz soufrés et chlorés, sont introduits dans la chambre de postcombustion 5 en vue de subir le même traitement que les gaz d'incinération 6. Les gaz de combustion 13 ne peuvent, en effet, pas être évacués tels quels dans l'atmosphère. Furthermore, according to the invention, the combustion gases 13 separated from the regenerated salts 14 by the cyclone 15, which consist mainly of C02 and H2O, but which also contain sulfur and chlorine gases, are introduced into the afterburner chamber 5 with a view to undergoing the same treatment as the incineration gases 6. The combustion gases 13 cannot, in fact, be discharged as such into the atmosphere.
On notera que lesdits gaz 13 sont, à la sortie du cyclone 15, à une température comprise entre 500 à 6000C et que, de ce fait, leur introduction dans la chambre 5 n'exige pas une élévation en température considérable pour atteindre les 1000"C. It will be noted that said gases 13 are, at the outlet of cyclone 15, at a temperature between 500 to 6000C and that, therefore, their introduction into chamber 5 does not require a considerable rise in temperature to reach 1000 " vs.
il résulte de ce qui précède que l'on aura, grâce à l'invention, recyclé le sel régénéré 14 ainsi que les gaz de combustion 13 en traitant les fumées d'incinération 4 des déchets 1. it follows from the above that, thanks to the invention, the regenerated salt 14 as well as the combustion gases 13 will have been recycled by treating the incineration fumes 4 of the waste 1.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20060331 |