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La présente invention concerne un procédé et son dispositif pour la destruction thermique in-situ des boues organiques avec traitement optimisé des fumées dont la mise en oeuvre permet l'économie de transport des dites boues et permet une diminution significative de l'équivalent carbone pris en compte dans les calculs d'émission des gaz à effet de serre. Ces boues sont produites par les stations d'épuration des eaux polluées tant urbaines qu'industrielles. Il est bien connu que les boues organiques issues des stations d'épuration posent un réel problème d'élimination au niveau mondial, une abondante documentation internationale existe sur le sujet et il n'est pas nécessaire ici d'en dresser le catalogue, il suffit d'entrer le mot clé boue ou sludge sur un moteur de recherche du réseau Internet pour obtenir l'information des risques environnementaux et sanitaires engendrés par la dispersion de ces boues. La Suisse a résolu partiellement le problème par une incinération obligatoire des dites boues dans des installations spécialisées mais cette solution implique un transport des boues par camion d'où consommation d'énergie fossile et production supplémentaire de gaz à effet de serre. En d'autres pays dont la France, les principales filières légales pour l'élimination des boues sont l'épandage sur terres agricoles après hygiénisation thermique (chauffage ou compostage) ou chimique (chaulage à la chaux vive), séchage et épandage du produit sec, incinération avec ou sans séchage préalable, chaulage et mise en décharge étanche. Toutes ces filières ont en commun le recours au transport pour déplacer les boues entre leur lieu de production et le lieu de traitement, d'où consommation d'énergie fossile et émission de gaz à effet de serre. The present invention relates to a method and its device for the in-situ thermal destruction of organic sludge with optimized treatment of fumes, the implementation of which allows the economy of transport of said sludge and allows a significant reduction of the carbon equivalent taken into account. account in greenhouse gas emission calculations. This sludge is produced by polluted water treatment plants both urban and industrial. It is well known that organic sludge from sewage treatment plants poses a real problem of disposal worldwide, a lot of international documentation exists on the subject and it is not necessary here to draw up a catalog. Enter the keyword sludge or sludge on a search engine of the Internet to obtain information on the environmental and health risks caused by the dispersion of these sludge. Switzerland has partially solved the problem by obligatory incineration of sludge in specialized installations, but this solution involves the transport of sludge by truck, hence the consumption of fossil energy and the additional production of greenhouse gases. In other countries including France, the main legal channels for the disposal of sludge are spreading on agricultural land after thermal (heating or composting) or chemical (liming), drying and spreading of the dry product. , incineration with or without prior drying, liming and sealing. All these sectors have in common the use of transport to move sludge between their place of production and the place of treatment, from which fossil energy consumption and emission of greenhouse gases.
Il était donc important de trouver une méthode d'élimination in-situ compatible avec les contraintes environnementales et économiques des stations d'épuration. Une étude effectuée selon le modèle d'analyse de cycle de vie (ACV) en utilisant les indices PRG (Potentiel de Réchauffement Global) du Centre Interprofessionnel Technique d' Étude de la Pollution Atmosphérique (CITEPA, 75010 Paris) indices validés par le Groupe d'experts Intergouvernemental sur 1' Evolution du Climat (GIEC, programme pour l'environnement des Nations Unies) fait apparaître les valeurs d'émission en tonnes équivalent CO2 (t / EC) pour certaines de ces filières : Calculs effectués sur un modèle de 100 000 équivalents habitants - filière épandage chaulé = 45 900 tonnes EC / an - filière épandage composté = 146 620 tonnes EC / an - filière épandage après séchage thermique = 47 750 tonnes EC / an - filière épandage après séchage solaire = 55 920 tonne EC / an - filière incinération avec ordures ménagères = 50 700 tonnes EC / an le calcul effectué sur les mêmes bases pour le procédé et son dispositif selon la présente invention serait de = 650 tonnes EC / an. Toujours selon cette étude, pour 100 000 équivalents habitants, les consommations d'énergie fossile pour les transports et procédés, calculées en tonnes équivalent pétrole (TEP) seraient de : filière épandage chaulé = 205 TEP / an - filière épandage composté = 123 TEP / an filière épandage après séchage thermique = 795 TEP / an - filière épandage après séchage solaire = 12 TEP / an filière incinération avec ordures ménagères = 157 TEP / an - filière selon la présente invention = 12 TEP / an50 Il apparaît donc de façon très nette que la destruction thermique des boues in-situ présente le double avantage de permettre une réduction des émissions de gaz à effet de serre et une diminution de la consommation des énergies fossiles. It was therefore important to find an in-situ disposal method compatible with the environmental and economic constraints of the treatment plants. A study carried out according to the Life Cycle Assessment (LCA) model using the PRG (Global Warming Potential) indices of the Interprofessional Technical Center for the Study of Atmospheric Pollution (CITEPA, 75010 Paris) indices validated by the Groupe d Intergovernmental Experts on Climate Change (IPCC, United Nations Environment Program) shows emission values in tonnes of CO2 equivalent (t / EC) for some of these sectors: Calculations carried out on a model of 100 000 population equivalents - lime kiln application = 45 900 EC tonnes / year - composted spreading system = 146 620 EC tonnes / year - thermal spreading = 47 750 EC tonnes / year - solar drying = 55 920 EC tonnes / - waste incineration with household waste = 50 700 tonnes EC / year the calculation made on the same basis for the process and its device according to the present invention would be = 650 EC tonnes / year. According to this study, per 100 000 population equivalents, the fossil fuel consumption for transport and processes, calculated in tonnes of oil equivalent (PET) would be: lime spreading = 205 TEP / year - composting application = 123 TEP / year after spreading after thermal drying = 795 PET / year - spreading after solar drying = 12 PET / year waste incineration with household waste = 157 PET / year - die according to the present invention = 12 PET / year 50 It therefore appears very clearly that the thermal destruction of sludge in-situ has the double advantage of reducing greenhouse gas emissions and reducing the consumption of fossil fuels.
L'état de la technique concernant la destruction thermique des boues in-situ est très pauvre en documentation et références, on connaît les incinérateurs de boue implantés sur quelques très grandes station d'épuration mais leur technologie est dérivée de celle des incinérateurs d'ordures ménagères, on connaît également le brevet français n° FR 03 11957 qui applique une technologie d'échangeur à billes avec oxydation thermique des boues mais les températures d'oxydation sont comprises entre 350 °C et 395 °C, ce qui est incompatible avec la réglementation qui impose une température de 850 °C, ce même brevet revendique également un paramètre de mélange pour 1 kg de boue avec 15 à 30 Kg de billes dont la température est comprise entre 145 °C et 165 "C, ce qui est insuffisant pour obtenir une matière sèche combustible exploitable dans un système d'injection sous flux d'air. Selon la présente invention, il est possible d'effectuer in situ la destruction thermique des boues organiques en associant le séchage, l'oxydation thermique, et 1' épuration des fumées sur le site même de la station d'épuration par le moyen d'un nouveau procédé et son dispositif objets de l'invention. The state of the art concerning the thermal destruction of sludge in-situ is very poor in documentation and references, we know sludge incinerators installed on some very large wastewater treatment plant but their technology is derived from that of waste incinerators also known French patent No. FR 03 11957 which applies a heat exchanger ball technology with thermal oxidation of sludge but the oxidation temperatures are between 350 ° C and 395 ° C, which is incompatible with the regulation which imposes a temperature of 850 ° C, this same patent also claims a mixing parameter for 1 kg of sludge with 15 to 30 kg of balls whose temperature is between 145 ° C and 165 ° C, which is insufficient to to obtain a combustible dry substance that can be used in an air-flow injection system According to the present invention, it is possible to carry out the destruction in situ. hermetic organic sludge by combining the drying, thermal oxidation, and 1 purification of fumes on the site of the sewage treatment plant by means of a new method and its device objects of the invention.
Le procédé selon l'invention est caractérisé par le brassage ou malaxage d' l kg de boue organique dont l'analyse élémentaire sur sec est de C = 49 % , H = 7 %, Matières Volatiles / Matières Sèches (MV / MS) = 76 % , et dont la siccité à l'étuve 105°C est de 15 %, avec 100 kg de billes en acier de diamètres variables entre 9 mm et 12 mm dont la température moyenne est de 190 °C sans être supérieure à 220 °C, la durée du brassage en ces conditions étant de 150 secondes avec abaissement de la température moyenne des billes à 90 °C, par ce brassage on obtient l'évaporation de l'eau libre contenue dans la boue initiale et un enrobage des billes par une fine pellicule de boue sèche qui se désagrège en fines particules sèches par continuation du brassage pendant 60 secondes, particules dont la siccité est de 95 % en étuve à 105 °C, en ces conditions les dites particules de boue sèche sont devenues un combustible dont le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) moyen est de 18 000 kj / kg, les dites particules sont séparées des billes par criblage et transférées en chambre d'oxydation pour y être oxydées à la température de 850 °C pendant au moins 2 secondes par réaction avec une masse d'air dont la quantité d'oxygène est comprise entre 8 % et 10 % au dessus du point de stoechiométrie, laquelle réaction transforme les particules en gaz et cendres, gaz dénommés fumées dont 60 % de la chaleur est utilisée pour chauffer à nouveau les billes par échange thermique solide / gaz et ainsi pouvoir recommencer le cycle de brassage ou malaxage ci avant, la vitesse de passage des dites fumées au travers de la masse de billes pour l'échange solide / gaz étant de 14 m/s en début d'échange et 8 m/s en fin d'échange, lesquelles fumées en fin d'échange contiennent encore 30 % de leur chaleur initiale, la différence de 10 % résultant des pertes en circuit, lesquels 30 % sont utilisés pour accélérer le processus de séchage de la boue pendant le brassage ci avant, le mélange fumées et vapeur d'eau qui en résulte est dénommé fumée humide, fumée humide dont la température moyenne est 140 °C, laquelle fumée humide est mélangée avec de l'eau dont la température moyenne est de 20 °C par le procédé connu de condensation à mélange, le mélange résultant contient l'eau initiale plus les condensables et les solubilisables à l'eau, les gaz incondensables restant sont nettoyés de leurs COV résiduels et PCDD / PCDF éventuels par solubilisation sous flux d'huile à 20 °C et à contre courant avant rejet à l'atmosphère à la température moyenne de 22 °C et aux conditions réglementaires des normes internationales. L' ensemble du procédé -3-depuis le brassage ou malaxage des boues avec les billes jusqu'au nettoyage final des gaz est réalisé sous une pression relative moyenne de 3 500 Pa. Le dit procédé est en équilibre thermique par l'autosuffisance énergétique de la boue caractérisée par une siccité de 15 % à l'étuve 105 °C et un Pouvoir Calorifique Inférieur de 18 000 kj sur sec à 95 % en étuve 105 °C, ce qui représente la moyenne des boues existantes, la diminution de la siccité et la diminution du Pouvoir Calorifique Inférieur impliquent un apport de combustible externe pour retrouver l'équilibre. La mise en boucle de la succession des opérations du dit procédé permet son application industrielle. The process according to the invention is characterized by the stirring or mixing of 1 kg of organic sludge whose dry elemental analysis is C = 49%, H = 7%, Volatiles / Dry Materials (MV / MS) = 76%, and whose dryness at oven 105 ° C is 15%, with 100 kg of steel balls with variable diameters between 9 mm and 12 mm whose average temperature is 190 ° C without being greater than 220 ° C, the brewing time under these conditions being 150 seconds with lowering the average temperature of the balls at 90 ° C, by this stirring is obtained the evaporation of the free water contained in the initial sludge and a coating of the beads by a thin film of dry sludge which breaks up into fine dry particles by continuing the stirring for 60 seconds, the particles whose dryness is 95% in an oven at 105 ° C, in these conditions the said dry mud particles have become a fuel of which Lower Calorific Value (ICP) average is 18,000 kj / kg, said particles are separated from the beads by screening and transferred to an oxidation chamber to be oxidized at the temperature of 850 ° C for at least 2 seconds by reaction with a mass of air of which the amount of oxygen is between 8% and 10% above the point of stoichiometry, which reaction transforms the particles into gas and ash, gas called fumes, 60% of which is used to heat the beads again by heat exchange solid / gas and thus be able to restart the brewing or kneading cycle above, the speed of passage of said fumes through the mass of balls for the solid / gas exchange being 14 m / s at the beginning of exchange and 8 m / s at the end of the exchange, which fumes at the end of the exchange still contain 30% of their initial heat, the difference of 10% resulting from the losses in circuit, which 30% are used to accelerate the drying process of the during mashing, the resulting smoke and water vapor mixture is referred to as wet smoke, humid smoke with an average temperature of 140 ° C, which is mixed with water with an average at 20 ° C by the known method of mixing condensation, the resulting mixture contains the initial water plus the condensables and the water-soluble, the remaining non-condensable gases are cleaned of their residual VOCs and PCDD / PCDF by solubilization under oil flow at 20 ° C and against current before discharge to the atmosphere at the average temperature of 22 ° C and the regulatory conditions of international standards. The entire process -3-since mixing or mixing the sludge with the beads until the final cleaning of the gases is carried out under an average relative pressure of 3500 Pa. The process is in thermal equilibrium by the energy self-sufficiency of the sludge characterized by a dryness of 15% in the oven 105 ° C and a lower heating value of 18,000 kj on dry 95% in oven 105 ° C, which is the average of the existing sludge, the decrease in dryness and lowering the lower calorific value implies a supply of external fuel to restore equilibrium. The looping of the succession of operations of the said method allows its industrial application.
Le dispositif pour la mise oeuvre du procédé selon la revendication 1 est caractérisé par une association de moyens mécaniques, thermiques et électriques comprenant : Un malaxeur pour le brassage de la boue et des billes équipé de 6 étages d'au moins 5 lignes de rouleaux à picots ou ergots, l'espace entre les rouleaux étant de 5 à 10 fois le diamètre des billes utilisées selon le procédé de la revendication 1, l'écartement des ergots étant de 10 à 12 fois le diamètre des dites billes et les dits ergots étant en position alternée par rapport aux ergots du rouleau voisin, la longueur des ergots étant égale à l'espace de passage entre les rouleaux moins 5 mm, la vitesse de rotation des rouleaux étant variable par le moyen d'un entraînement électromécanique, cette variation de vitesse étant nécessaire pour régler le temps de passage des billes et de la boue selon le procédé de la revendication 1, l'injection de la boue est faite en tête du malaxeur sous le flux entrant des billes chaudes (190 °C), la dite injection de boue étant faite au moyen d'une canne d'injection refroidie en continu par de l'eau froide à 20 °C et système double enveloppe, l'entrée des billes chaudes dans le malaxeur est faite par le moyen d'une colonne à chicanes terminée par un clapet tout ou rien actionné par un vérin séquentiel, le dit malaxeur est équipé en sa partie supérieure d'une ouverture pour l'entrée des fumées contenant encore 30 % de chaleur selon le procédé de la revendication 1, la section de cette ouverture est calculée pour obtenir une vitesse d'entrée des fumées comprise entre 10 m / s et 12 m / s, le dit malaxeur est équipé en sa partie inférieure et à environ 1 m sous le dernier étage de rouleaux, d'une ouverture pour la sortie de la fumée humide selon le procédé de la revendication 1, la section de cette ouverture est calculée pour obtenir une vitesse de sortie de la dite fumée humide comprise entre 0,40 m / s et 0,50 m / s, cette vitesse de sortie est impérative pour éviter l'entraînement de particules de boue sèche avec les fumées humides. La partie basse du malaxeur communique avec un système de séparation des billes et des particules de boue sèche, lequel système est une grille perforée inclinée à 30°, les perforations étant des trous rectangulaires dont la largeur est comprise entre 5 mm et 8 mm et dont la longueur n'est pas inférieure à 3 fois le diamètre des billes, cette forme des perforations est impérative pour éviter le coincement des billes dans les trous de la grille. The device for implementing the method according to claim 1 is characterized by an association of mechanical, thermal and electrical means comprising: A mixer for stirring sludge and balls equipped with 6 stages of at least 5 rows of rollers; pins or pins, the space between the rollers being from 5 to 10 times the diameter of the balls used according to the method of claim 1, the spacing of the pins being 10 to 12 times the diameter of said balls and said pins being in an alternating position with respect to the lugs of the adjacent roll, the length of the lugs being equal to the space between the rolls minus 5 mm, the rotation speed of the rollers being variable by means of an electromechanical drive, this variation of speed being necessary to adjust the passage time of the balls and sludge according to the method of claim 1, the injection of the slurry is made at the head of the mixer under the e incoming flow of hot balls (190 ° C), said injection of sludge being made by means of an injection rod continuously cooled by cold water at 20 ° C and double jacket system, the inlet of hot balls in the mixer is made by means of a baffle column completed by an all-or-nothing valve actuated by a sequential cylinder, the said mixer is equipped in its upper part with an opening for the entry of fumes containing still 30% of heat according to the method of claim 1, the section of this opening is calculated to obtain a fumes inlet velocity of between 10 m / s and 12 m / s, said mixer is equipped in its lower part and about 1 m below the last stage of rollers, an opening for the outlet of the wet smoke according to the method of claim 1, the section of this opening is calculated to obtain a speed of exit of said wet smoke between 0.40 m / s and 0.50 m / s, this output speed is imperative to avoid the entrainment of dry mud particles with wet fumes. The lower part of the kneader communicates with a separation system for balls and dry sludge particles, which system is a perforated grid inclined at 30 °, the perforations being rectangular holes whose width is between 5 mm and 8 mm and of which the length is not less than 3 times the diameter of the balls, this form of perforations is imperative to avoid jamming of the balls in the holes of the grid.
Le dit système de séparation est équipé en sa partie basse d'une ouverture correspondant au point bas de la grille, laquelle ouverture est en communication avec un système de transfert des billes vers le moyen de chauffage des dites billes dénommé échangeur solide / gaz selon le procédé de la revendication 1, et équipé sous la grille d'un système de réception des particules de boue sèche avec vis d' Archimède et double enveloppe refroidie à l'eau pour refroidir les dites particules dont la température ne doit pas être supérieure à 25 °C avant mise en trémie tampon, la dite vis d' Archimède est équipée d'un double sas d'étanchéité pour isoler le sous ensemble malaxeur (qui est sous pression) du sous ensemble trémie tampon. Un système trémie tampon équipé en sa partie inférieure d'un double sas d'étanchéité et d'une vis d' Archimède avec variation de vitesse pour le dosage précis -4 des particules de boue sèche extraites de la dite trémie pour expédition vers le système d'oxydation thermique, la dite expédition est faite au moyen d'un pot d'expédition avec de l'air comprimé, le réglage étant d' l Nm3 d'air pour 1 kg de particules de boue sèche. Un système d'injection du flux d'air et particules de boue sèche clans le système d'oxydation thermique, système d'injection dénommé injecteur, lequel injecteur est équipé d'une double enveloppe pour refroidissement de l'injecteur avec de l'eau à environ 20 °C, ce refroidissement est impératif pour éviter la carbonisation des particules de boue sèche à l'intérieur de l'injecteur. La section de l'injecteur est calculée pour obtenir une vitesse d'injection comprise entre 15 m / s et 20 m / s. Le dit système d'injection est implanté au centre d'une couronne de 3 brûleurs de type torche alimentés en combustible liquide ou gazeux, la fonction des dits brûleurs étant de préchauffer la chambre d'oxydation à 850 °C avant toute injection de boue sèche (démarrage) et compenser éventuellement tout abaissement de température en dessous de 850 °C, le sous ensemble injecteur avec ses brûleurs est positionné dans le système d'entrée d'air primaire de la chambre d'oxydation. Un système d'oxydation thermique dénommé chambre d'oxydation, de forme cylindro-conique à axe vertical, laquelle chambre d'oxydation est équipée en sa partie supérieure d'un système incluant le système injecteur ci avant et une entrée d'air primaire dont le débit est calculé pour respecter les conditions stoechiométriques du procédé selon la revendication 1. Ces conditions sont impératives pour éviter une oxydation accidentelles des boues en cours de malaxage car, selon le procédé de la revendication 1, les fumées transitent par le malaxeur. Avantageusement le dit air primaire sera préchauffé au moyen d'un système dit à double enveloppe réalisée autour de la paroi extérieure de la dite chambre d'oxydation. La section d'entrée de cet air primaire préchauffé est calculée pour obtenir une vitesse d'entrée comprise entre 10 m / s et 11 m / s. Avantageusement le système d'entrée d'air primaire préchauffé est positionné sur la tangente du cylindre constituant la paroi de la chambre d'oxydation pour obtenir un parcours de flamme et fumée avec effet cyclonique, le dit effet cyclonique ayant pour fonction d'augmenter le parcours de la flamme et permettre ainsi une oxydation complète des particules de boue sèche et la calcination homogène des composés minéraux, et également pour fonction finale de séparer les particules minérales calcinées (cendres) par effet centrifuge sur les fumées, les dites fumées sont éjectées via un système d'ouverture situé au centre de la partie supérieure de la chambre d'oxydation, la dite ouverture est calculée pour obtenir une vitesse de sortie des fumées comprise entre 12 m / s et 15 m / s, les cendres sont extraites sous la partie conique inférieure de la chambre d'oxydation au moyen d'un système à vis d' Archimède équipé d'une double enveloppe à refroidissement par eau à 20°C pour refroidir les dites cendres avant leur mise en trémie tampon pour expédition et valorisation. Un système cyclonique de séparation fine des particules minérales (poussières) encore présentes dans les fumées issues de la chambre d'oxydation, lequel système cyclonique est équipé d'un système d'entrée des fumées dont la section est calculée pour obtenir une vitesse d'entrée comprise entre 12 m / s et 15 m / s, également équipé en sa partie inférieure d'un système d'extraction des particules minérales, système à vis d'Archimède avec double enveloppe pour refroidissement identique à ci avant, et équipé en sa partie centrale supérieure d' un système de sortie des fumées dépoussiérées dont la section est calculée pour obtenir une vitesse de sortie comprise entre 10 m /s et 12 m /s. Un système d'échange thermique solide / gaz dénommé échangeur à billes, lequel échangeur à billes est de forme cylindrique verticale dont la section est calculée pour obtenir une vitesse des fumées au travers de la masse des billes comprise entre 14 m /s en début d'échange et 8 m /s en fin d'échange, la hauteur de la masse de billes étant -5 calculée pour obtenir une température de sortie des dites billes comprise entre 180 ° et 220 °C (moyenne = 190 °C) selon le procédé de la revendication 1, lequel échangeur à billes est équipé en sa partie supérieure latérale d'un système d'entrée des fumées dépoussiérées en provenance du système cyclonique de séparation, la section de la dite ouverture étant calculée pour obtenir une vitesse d'entrée des fumées comprise entre 10 m / s et 12 m / s, équipé en sa partie supérieure centrale d'un système d'entrée des billes en provenance du système de malaxage, le dit système d'entrée des billes étant une colonne à chicanes avec clapet tout ou rien identique à celui du système. de malaxage, et équipé en sa partie inférieure d'un système de sortie des billes et des fumées, lequel système de sortie des billes est une grille perforée inclinée à 30° dont la partie basse communique avec un système mécanique de transfert des billes vers le système de malaxage, les fumées étant collectées sous la grille et expédiées vers le système de malaxage selon le procédé de la revendication 1, avantageusement le système mécanique de transfert des billes est intégré à l'intérieur de la tuyauterie d'expédition des fumées vers le système de malaxage. Un système de nettoyage des fumées humides dénommé condenseur à mélange, condenseur à mélange dans lequel les fumées humides progressent à contre courant sous flux d'eau froide à 20 °C au travers de corps de remplissage, avantageusement l'eau froide sera prélevée à la surverse du bassin clarificateur de la station d'épuration, avantageusement cette eau additionnée des produits de la condensation (vapeurs et gaz condensables et solubilisables dans l'eau contenus dans les fumées) sera retournée en tête de la station d'épuration. Les systèmes d'entrée des fumées humides et sortie des gaz sont calculés pour obtenir une vitesse moyenne de 10 m/s. Un système d'épuration finale des gaz incondensables issus du condenseur à mélange, lesquels gaz sont susceptibles de contenir des traces de COV et PCDD / PCDF, lequel système est un laveur de gaz à contre courant sous flux d'huile à 20 °C et corps de remplissage, le dit système et le volume d'huile en circulation étant calculé selon les tables de saturation connues pour un fonctionnement pendant au moins 20 000 heures avant remplacement de l'huile. Les gaz épurés sont éjectés à l'atmosphère aux conditions réglementaires du lieu d'implantation du dispositif. L'ensemble du dispositif est construit en en alliage inoxydable sauf les systèmes sous température de 850 °C qui sont construits en alliage austénitique réfractaire. L'ensemble du dispositif est calculé, dimensionné, construit, calorifugé, selon les règles connues de la thermodynamique, de la thermochimie et des systèmes sous pression dans les métiers de la mécanique et de la métallurgie. L'ensemble du dispositif est instrumenté en contrôle des débits, pressions, températures, selon les standards de l'industrie thermique et la réglementation spécifique des dispositifs de destruction thermique des déchets urbains et industriels non dangereux. Said separation system is equipped in its lower part with an opening corresponding to the low point of the gate, which opening is in communication with a system for transferring the balls to the heating means of said balls called the solid / gas exchanger according to the The method of claim 1, and equipped under the grid with a water-cooled dry sludge particle receiving system and water cooled jacket to cool said particles whose temperature must not be greater than 25. ° C before setting buffer hopper, said Archimedes screw is equipped with a double sealing chamber to isolate the mixing subassembly (which is under pressure) subassembly buffer hopper. A buffer hopper system equipped in its lower part with a double sealing chamber and an Archimedes screw with speed variation for accurate metering -4 of dry sludge particles extracted from said hopper for dispatch to the system thermal oxidation, the said shipment is made by means of a shipping jar with compressed air, the setting being 1 Nm3 of air per 1 kg of dry sludge particles. An injection system of the air flow and dry sludge particles in the thermal oxidation system, injection system called injector, which injector is equipped with a double jacket for cooling the injector with water at about 20 ° C, this cooling is imperative to avoid carbonization of dry sludge particles inside the injector. The section of the injector is calculated to obtain an injection speed of between 15 m / s and 20 m / s. The said injection system is located in the center of a ring of three torch-type burners fed with liquid or gaseous fuel, the function of said burners being to preheat the oxidation chamber to 850 ° C. before any injection of dry sludge. (start) and possibly compensate any lowering of temperature below 850 ° C, the injector subassembly with its burners is positioned in the primary air inlet system of the oxidation chamber. A thermal oxidation system called oxidation chamber, of cylindro-conical shape with a vertical axis, which oxidation chamber is equipped in its upper part with a system including the injector system before and a primary air inlet of which the flow rate is calculated to comply with the stoichiometric conditions of the process according to claim 1. These conditions are imperative to prevent accidental oxidation of sludge being kneaded because, according to the method of claim 1, the fumes pass through the kneader. Advantageously, said primary air will be preheated by means of a so-called double envelope system made around the outer wall of said oxidation chamber. The inlet section of this preheated primary air is calculated to obtain an input speed of between 10 m / s and 11 m / s. Advantageously, the preheated primary air inlet system is positioned on the tangent of the cylinder constituting the wall of the oxidation chamber to obtain a flame path and smokes with a cyclonic effect, the so-called cyclonic effect having the function of increasing the path of the flame and thus allow complete oxidation of the dry sludge particles and the homogeneous calcination of the mineral compounds, and also for final function of separating the calcined mineral particles (ash) by centrifugal effect on the fumes, said fumes are ejected via an opening system located in the center of the upper part of the oxidation chamber, the said opening is calculated to obtain a smoke outlet velocity of between 12 m / s and 15 m / s, the ashes are extracted under the lower conical portion of the oxidation chamber by means of an Archimedean screw system equipped with a water-cooled double jacket u at 20 ° C to cool the ashes before their hopper hopper for shipment and recovery. A cyclonic system of fine separation of the mineral particles (dust) still present in the fumes from the oxidation chamber, which cyclonic system is equipped with a fumes inlet system whose section is calculated to obtain a speed of input between 12 m / s and 15 m / s, also equipped in its lower part with a mineral particles extraction system, Archimedes screw system with double jacket for cooling identical to before, and equipped in its upper central part of a dust - free exhaust system whose section is calculated to obtain an output speed of between 10 m / s and 12 m / s. A solid / gas heat exchange system called ball exchanger, which ball exchanger is of vertical cylindrical shape whose section is calculated to obtain a smoke velocity through the mass of the balls between 14 m / s at the beginning of exchange and 8 m / s at the end of exchange, the height of the mass of balls being -5 calculated to obtain an exit temperature of said balls between 180 ° and 220 ° C (average = 190 ° C) according to the The method of claim 1, which ball-type exchanger is equipped in its upper lateral portion with an inlet system for dedusted fumes from the cyclonic separation system, the section of said opening being calculated to obtain an entry speed. fumes of between 10 m / s and 12 m / s, equipped in its upper central part with a ball entry system from the mixing system, the said ball entry system being a baffle column with on-off valve identical to that of the system. of mixing, and equipped at its lower part with a ball and smoke outlet system, which ball exit system is a perforated grid inclined at 30 ° whose lower part communicates with a mechanical system for transferring the balls towards the mixing system, the fumes being collected under the grid and sent to the mixing system according to the method of claim 1, advantageously the mechanical system for transferring the balls is integrated inside the flue gas piping to the mixing system. A wet flue gas cleaning system referred to as a blender condenser, a blender condenser in which the humid fumes progress against the current under a flow of cold water at 20 ° C. through filler, advantageously the cold water will be taken from the flue gas. overflow of the clarifier basin of the purification plant, advantageously this water plus condensation products (condensable vapors and gases and solubilizable in water contained in the fumes) will be returned to the head of the treatment plant. The wet smoke inlet and gas outlet systems are calculated to obtain an average speed of 10 m / s. A final purification system for the incondensable gases from the mixing condenser, which gases may contain traces of VOC and PCDD / PCDF, which system is a countercurrent gas scrubber under oil flow at 20 ° C and filling body, the said system and the volume of oil in circulation being calculated according to known saturation tables for operation for at least 20,000 hours before replacement of the oil. The purified gases are ejected to the atmosphere under the regulatory conditions of the device's location. The entire device is constructed of stainless alloy except the 850 ° C temperature systems which are constructed of austenitic refractory alloy. The entire device is calculated, sized, built, insulated, according to the known rules of thermodynamics, thermochemistry and pressurized systems in the trades of mechanics and metallurgy. The entire device is instrumented in control of flow rates, pressures, temperatures, according to the standards of the thermal industry and the specific regulation of thermal destruction devices for urban and non-hazardous industrial waste.
L'ensemble du dispositif est équipé des points de contrôle et prélèvements solides, liquides, gazeux, selon les standards et directives de la législation qui réglemente le traitement thermique des déchets urbains et industriels non dangereux. La réalisation de l'ensemble du dispositif est à la portée de l'homme de l'art. 50 The entire system is equipped with solid, liquid and gaseous control and sampling points, according to the standards and directives of the legislation that regulates the thermal treatment of urban and non-hazardous industrial waste. The realization of the entire device is within the reach of those skilled in the art. 50