FR2978139A1 - Procede et installation pour effectuer en continu l'hydrolyse de matieres organiques, en particulier de boues produites lors du traitement des eaux - Google Patents

Abstract

Procédé pour effectuer en continu l'hydrolyse de matières organiques, en particulier de boues produites lors du traitement des eaux, pour fournir des matières organiques hygiénisées facilement digérables et déshydratables, comprenant les étapes suivantes: un pompage (1) des matières à traiter pour les introduire sous pression dans un circuit de traitement comportant un réacteur d'hydrolyse (11) ; un chauffage des matières avant leur entrée dans le réacteur; une hydrolyse dans le réacteur; une décompression (12) des matières hydrolysées avant leur sortie, et une sortie des matières hydrolysées ; le chauffage des boues comprend un échangeur de chaleur (H) entre les boues et des gaz chauds, en particulier des fumées provenant d'une combustion ou d'une incinération, et le réacteur (11) est du type à flux piston et est placé dans une boucle de recirculation (B) formée avec l'échangeur de chaleur (H) entre les boues et les gaz chauds.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION POUR EFFECTUER EN CONTINU L'HYDROLYSE DE MATIERES ORGANIQUES, EN PARTICULIER DE BOUES PRODUITES LORS DU TRAITEMENT DES EAUX.

Le domaine de l'invention est celui de l'hydrolyse thermique des déchets organiques, en particulier ceux qui sont produits au cours du traitement des eaux en vue notamment de leur digestion.

La digestion des matières organiques est une voie efficace de production d'énergie. C'est pourquoi elle se développe beaucoup. Elle possède cependant un certain nombre d'inconvénients : 1. La taille de l'installation doit être importante pour assurer un fort temps de séjour qui permette à la matière organique « difficile » d'être transformée en méthane. L'étape d'hydrolyse des molécules organiques est l'étape limitante. 2. Seule une fraction des matières organiques peut être transformée en méthane. En particulier les parois cellulaires qui sont dans la matière organique sont difficilement digérables. 3. Il faut chauffer les digesteurs pour les maintenir en température, ce qui consomme de l'énergie.

Afin de contrebalancer le deuxième inconvénient , des processus d'hydrolyse thermique sont mis en place. Grâce à l'hydrolyse thermique, une plus forte fraction de la matière organique peut être digérée dans un temps plus court car à la fois l'hydrolyse n'est plus une étape limitante, et la matière organique, en particulier celle des parois cellulaires, a été décomposée et devient digérable.

L'hydrolyse permet aussi une diminution de la viscosité des boues, ce qui permet de pouvoir digérer des concentrations importantes de boues dans le 30 digesteur tout en ayant un brassage homogène.

Cependant ces processus d'hydrolyse ont des inconvénients : o Fort coût d'installation qui dépend du débit traversant l'installation. o Fort coût d'exploitation car il faut chauffer la boue avec de l'énergie, 35 parfois noble. Ce coût dépend aussi du débit traversant. Ainsi des processus de déshydratation ont lieu généralement en amont des processus d'hydrolyse thermique pour diminuer ces débits traversants.

o Besoin en énergie de manière discontinue ce qui nécessite un surdimensionnement de la production d'énergie par rapport aux besoins. o L'ammoniaque produit proportionnellement à la quantité de matière organique digérée est un poison de la digestion à des concentrations élevées. Ce phénomène empêche donc l'utilisation de fortes concentrations de matières organiques dans le digesteur, ce qui réduit l'intérêt décrit ci-dessus de la concentration des matières sèches pour diminuer la taille de l'hydrolyse thermique.

L'invention a pour but, surtout, de proposer un procédé d'hydrolyse thermique en continu de matières organiques, en particulier de boues produites lors du traitement des eaux, pour obtenir des matières organiques hygiénisées facilement digérables et déshydratables, qui ne présente plus, ou à un degré moindre, les inconvénients exposés ci-dessus . En particulier, il est souhaitable que le procédé soit moins coûteux, et que son rendement énergétique soit amélioré.

Selon l'invention, le procédé pour effectuer en continu l'hydrolyse de matières organiques, en particulier de boues produites lors du traitement des eaux, pour fournir des matières organiques hygiénisées facilement digérables et déshydratables, comprend les étapes suivantes: - un pompage des matières à traiter pour les introduire sous pression dans un circuit de traitement comportant un réacteur d'hydrolyse; - un chauffage des matières avant leur entrée dans le réacteur, - une hydrolyse dans le réacteur, - une décompression des matières hydrolysées avant leur sortie, - et une sortie des matières hydrolysées, et est caractérisé en ce que le chauffage des boues comprend un échangeur de chaleur entre les boues et des gaz chauds, en particulier des fumées provenant d'une combustion ou d'une incinération, et en ce que le réacteur est du type à flux piston et est placé dans une boucle de recirculation formée avec l'échangeur de chaleur.

Les gaz chauds de l'échangeur pourraient être formées par de la vapeur d'eau. Avantageusement, la siccité des boues à l'entrée est comprise entre 5 et 100g de matières sèches par litre ( soit une siccité entre 0.5 et 100/0), ce qui est favorable à l'écoulement des boues dans l'échangeur. Il n'est pas besoin de35

faire subir aux boues une déshydratation préalable pour les amener à une siccité supérieure à 150/0. Néanmoins, le procédé permet d'hydrolyser des boues ayant une siccité supérieure comme il est montré ci-après.

Avantageusement, l'échangeur de chaleur comporte une partie tubulaire à tubes métalliques à l'intérieur desquels passent les boues, tandis que les gaz chauds ou les fumées passent dans une chambre d'échange autour de la paroi extérieure des tubes, et le chauffage des boues dans l'échangeur est régulé de telle sorte que la température de la peau des tubes, au contact des gaz chauds ou des fumées, soit suffisamment élevée pour éviter une corrosion sur la peau des tubes. Cette disposition permet d'éviter une dégradation trop rapide de l'échangeur.

La température de la peau des tubes est avantageusement maintenue à une valeur supérieure à celle de la corrosion issue de la condensation des gaz chauds utilisés. De préférence, la température de la peau des tubes est comprise entre 60°C et 200°C en fonction de la qualité des gaz chauds utilisés.

De préférence, la température des boues, à l'entrée de l'échangeur boues/gaz chauds est régulée de manière à ce que la corrosion issue de la condensation des gaz chauds utilisés soit évitée.

Le temps de rétention de la boue dans le réacteur à flux piston est 25 généralement inférieur à 1 heure, avantageusement compris entre 1 et 30 minutes.

L'invention permet d'utiliser les avantages de l'hydrolyse thermique tout en réduisant significativement les inconvénients dans le cas où un flux de gaz 30 chauds est produit et disponible sur l'installation.

Le flux de gaz chauds peut être produit par : ^ Un four d'incinération. - Une cogénération gaz ou biogaz 35 ^ Une chaudière gaz ou biogaz. ^ Ou toute autre combustion

Les intérêts sont :

o Une augmentation de la quantité de biogaz produit. o Une diminution de la taille de digesteur donc diminution des coûts. o Une diminution de la taille de l'hydrolyse thermique donc diminution des coûts. o Un fonctionnement en continu donc adéquation entre les productions d'énergie et la consommation d'énergie. o Une fiabilité du processus de fonctionnement. o L'obtention d'une boue hygiénisée et facilement déshydratable.

Une injection de vapeur d'eau, en particulier de vapeur d'eau saturée, peut être effectuée dans la boucle de recirculation des boues, en amont de l'entrée de échangeur de chaleur boues / gaz chauds, selon les besoins de l'hydrolyse et/ou de la régulation de la température de la boue en entrée de l'échangeur.

Le dimensionnement de la boucle de recirculation des boues chauffées est déterminé pour assurer les conditions de fonctionnement à l'hydrolyse thermique recherchée, à la fois en temps de séjour dans la boucle et en températures de la boucle. Le temps de séjour moyen des boues dans la boucle de recirculation est avantageusement compris entre 10 minutes et 60 minutes .

La pression dans l'ensemble de la boucle est maintenue suffisante afin qu'aucune vaporisation ne puisse avoir lieu par rapport aux conditions de température maintenues dans la boucle. Un préchauffage des boues à traiter peut être assuré par les boues traitées se dirigeant vers la sortie , par un échangeur de chaleur « boues/boues »

Une injection de boues déshydratées peut être effectuée dans la boucle de 30 boues chauffées.

Un conditionnement électromagnétique du flux d'entrée en aval de la pompe peut être prévu pour permettre une diminution de l'incrustation des boues dans le circuit global. La régulation de la température de la boucle de recirculation de boues chauffées peut comprendre une dérivation ou court-circuit (by-pass) de la chambre d'échange. 35 La gestion de la concentration des entrées et de la dilution peut être prévue afin d'obtenir la concentration de la boue hydrolysée voulue tout en minimisant le dimensionnement de l'installation.

L'invention est également relative à une installation pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que défini précédemment, laquelle installation comporte : - un pompe pour introduire les matières à traiter sous pression dans un circuit de traitement comportant un réacteur d'hydrolyse; - un moyen de chauffage des matières avant leur entrée dans le réacteur, - un moyen de décompression des matières hydrolysées avant leur sortie, - et une sortie des matières hydrolysées, et est caractérisée en ce que le moyen de chauffage comprend un échangeur de chaleur entre les boues et des gaz chauds, en particulier des fumées provenant d'une combustion ou d'une incinération, pour le chauffage des boues, et en ce que le réacteur est du type à flux piston et est placé dans une boucle de recirculation formée avec l'échangeur de chaleur entre les boues et les gaz chauds.

Avantageusement, la sortie du réacteur est reliée d'une part à la conduite d'arrivée des boues dans l'échangeur boues / gaz chauds par une vanne trois voies, et d'autre part, par une conduite, au moyen de décompression des boues avant leur sortie de l'installation.

Généralement, l'installation comporte une pompe dans la boucle de recirculation, de préférence en aval de la vanne trois voies et en amont de l'entrée de l'échangeur.

L'échangeur boues / gaz chauds peut comporter une partie tubulaire avec tubes 30 métalliques balayés par le flux de gaz chauds.

L'installation comporte, de préférence, une régulation pour maintenir la température de la boue en entrée des tubes de la partie tubulaire de l'échangeur à une température permettant d'éviter la corrosion par 35 condensation acide des gaz chauds utilisés, avantageusement comprise entre 60°C et 200°C et conforme à la qualité des gaz chauds utilisés.

L'installation peut comporter une régulation pour maintenir la température de la boue en entrée du réacteur à une température conforme à celle attendue pour l'hydrolyse thermique envisagée.

L'installation peut comporter un dispositif de refroidissement de la boue avant sa détente, permettant aux équipements aval de récupérer la boue dans les conditions acceptables et permettant de récupérer de l'énergie thermique sur l'eau.

On prévoit, pour la mise en oeuvre du procédé, tous les accessoires permettant la sécurité (pression, température), la maintenabilité (by-pass, purges, nettoyage) de l'installation.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d' un exemple de réalisation décrit avec référence au dessin annexé, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ce dessin :

La Figure unique est un schéma d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

En se reportant au dessin, on peut voir que la boue A à traiter entre dans le système, constitué par l'installation, par une entrée E en amont d'une boucle de recirculation B . Eventuellement de la boue déhydratée à traiter est injectée en des points 14a, 14b de la boucle de recirculation . La boue hydrolysée ressort du système par une sortie S.

L'installation selon l'invention, comporte en suivant le sens d'écoulement de la boue dans le système :

o en entrée E du système, une pompe 1 pour le pompage des boues A. Ce pompage peut ne porter que sur de l'eau introduite en un point 16, en amont de la pompe, pour les besoins de démarrage et de mise en chauffe de l'installation ou d'exploitation de celle-ci ;

o un échangeur de chaleur 2 boues entrantes / boues sortantes. Cet échangeur permet de préchauffer la boue A et de refroidir la boue 35

hydrolysée avant sa distribution en continu au digesteur (non représenté) en aval de la sortie S du système ;

o une recirculation des boues hydrolysées avec une vanne trois voies 3, dans une boucle B, permettant d'assurer un temps de séjour suffisant de la boue pour hydrolyse ;

o une pompe 4 dans la boucle B pour pompage de circulation et mettre en mouvement la boue chaude dans le système ; o un échangeur de chaleur H boues / gaz chauds, comportant une chambre d'échange 7 et une partie tubulaire 8 avec tubes métalliques , notamment en serpentin, disposée dans la chambre 7. La circulation des gaz chauds ou fumées chaudes 9 a lieu dans la chambre 7, et leur refroidissement est assuré par échange de chaleur avec la boue circulant dans la partie tubulaire 8 de l'échangeur H. Les fumées refroidies sortent du système en 10. Cette chambre d'échange 7 est contournable (by-passable) par un court-circuit ou dérivation (by-pass) entre l'entrée et la sortie avec vanne 9b de fermeture ou d'ouverture de la dérivation. La partie tubulaire 8 de l'échangeur, dans laquelle circulent les boues, dispose de tous les systèmes de nettoyage 8b, d'isolement par vannes 5a , 5b et de court-circuit avec vanne 6 (by-pass) nécessaires à son exploitation ; o un réacteur à flux piston 11, ou en termes plus simples « réacteur piston », disposant de chicanes et permettant la libre circulation des boues sans dépôt et sans court-circuit. L'entrée du réacteur 11 est reliée à la sortie de la partie tubulaire 8. Ce réacteur 11 est muni de l'ensemble des équipements permettant sa mise en sécurité, son nettoyage et sa purge ;

o d'un équipement de détente 12, généralement une vanne, assurant la distribution de la boue hydrolysée dans des conditions permettant aux équipements aval de la récupérer ; o d'un équipement de dilution 17 de la boue, généralement un dispositif d'injection d'eau, permettant la distribution de la boue hydrolysée dans des conditions permettant aux équipements aval de la récupérer.35 L' installation peut en outre comporter : - une injection de vapeur d'eau saturée 13b dans le réacteur 11, permettant la 5 mise en chauffe du système , ainsi qu'une autre injection 13a de vapeur d'eau saturée en aval de la pompe 4 et en amont de l'entrée de la partie tubulaire 8 ; - une injection de boue déshydratée 14a en aval de la vanne 3 et en amont de la pompe 4 ; une autre injection de boue déshydratée 14b dans le réacteur 11 ; - un dispositif de conditionnement électromagnétique 15, placé en sortie de la pompe 1, pour limiter les incrustations dans les équipements aval.

La pompe 1 permet au liquide entrant en E d'être mis en charge à 1-20 bars en 15 fonction des conditions d'exploitation ; la pompe 1 peut être à rotor excentré, à piston ou tout autre type permettant d'atteindre les conditions requises en tenant compte de l'abrasion et des matériaux pouvant être présents dans le liquide.

20 Un échangeur de chaleur 2, entre boues entrantes et boues sortantes, permet au liquide de se préchauffer. L'échangeur 2 est de technologie adaptée aux types de liquide traités : tube dans tube, à plaques, croisées ou non, ou tout autre type permettant d'atteindre les conditions requises. Il est pourvu de tous les organes de sécurité, de nettoyage permettant son parfait entretien. 25 Le dispositif de recirculation de type vanne trois voies 3, ou autre, permet de faire recirculer, dans la boucle B comprenant l'échangeur H et le réacteur 11, la quantité de boues voulue en fonction des caractéristiques de la pompe 4.

30 La pompe 4 de recirculation, disposée entre la vanne 3 et l'entrée de l'échangeur H, permet à la boue de circuler dans la boucle. La pompe est adaptée aux types de boues traitées et aux conditions de fonctionnement température/pression. Elle peut être de tout type mais préférentiellement de type centrifuge. Elle est pourvue de tous les organes de sécurité, de nettoyage 35 et de redondance permettant son parfait entretien et son aptitude à être exploitée. Le débit de la pompe peut être ajusté en fonction des besoins de qualité d'hydrolyse en maîtrisant le temps de séjour de la boue. 8 10

L'échangeur H constitué de la chambre d'échange 7 et de la partie tubulaire 8, permet à la boue d'atteindre les conditions de température requises selon l'invention à savoir 80-200°C. Ce système peut être de tout type permettant le transfert de chaleur des fumées 9 vers la boue, dans la partie tubulaire 8, de manière indirecte. La partie tubulaire 8 est de préférence de type tubulaire en nappe.

Le réacteur piston 11 permet la circulation des boues pendant un temps déterminé compris entre 1 minute et 1 heure, de préférence entre 1 minute et 30 minutes en fonction des besoins de l'exploitation.

Les injections de vapeur 13a, 13b situées en amont et en aval de la partie tubulaire 8 de l'échangeur permettent de mettre en chauffe le système et de le maintenir à une température adéquate pour le procédé. L'injection aval 13b est avantageusement effectuée dans le réacteur 11.

Les injections 14a, 14b de boues déshydratées, situées en amont et en aval de la partie tubulaire 8 de l'échangeur, permettent d'équilibrer en fonction des besoins thermiques l'injection des boues entre l'entrée E et ces entrées de boues déshydratées.

Un échangeur complémentaire 18, refroidi par de l'eau 19, peut être rajouté en aval de l'échangeur 2 et en amont du système de détente 12, en fonction des besoins pour permettre de sur-refroidir la boue traitée pour que les équipements aval puissent la récupérer. Cet échangeur permet aussi de récupérer de l'énergie thermique par l'eau 19. Cet échangeur est de type adapté aux boues traitées et préférentiellement de type tubulaire.

Le système de détente 12 permet à la boue d'avoir des conditions de pression conformes à la distribution aux équipements en aval (digesteur ou autre).

Une injection d'eau 17 a lieu, en aval du système 12, pour permettre le refroidissement et la dilution nécessaires de la boue avant sa distribution aux équipements en aval. L'équipement de conditionnement électromagnétique 15, à l'entrée de l'installation, en amont de l'échangeur 2, permet de limiter l'incrustation dans les équipements de l'installation selon l'invention.35 La boue en entrée E peut avoir une concentration en matières séches comprise entre 5 et 100 g/1 (siccité comprise entre 0.5 et 100/0). L'échangeur 2 est dimensionné pour permettre à la boue de monter en température à des températures comprises entre 60 et 140°C. Les températures en entrée de réacteur piston 11 sont régulées entre 80 et 200°C en fonction des besoins en hydrolyse thermique. Les températures en entrée de la partie tubulaire 8 de l'échangeur H sont régulées entre 60 et 160°C en fonction des besoins en hydrolyse thermique, du dimensionnement de la chambre d'échange 7 et de la qualité des fumées 9. Le réacteur piston 11 est dimensionné pour avoir un temps de rétention de préférence compris entre 1 minute et 30 minutes en fonction des besoins en hydrolyse thermique et du dimensionnement de la boucle. La pression dans la boucle B de boues chauffées est maintenue entre 1 bar et 15 20 bars en fonction des températures de la boucle et des besoins en hydrolyse thermique.

Différents capteurs en particulier de température, sondes et organes de mesure, en particulier débitmètres (non représentés) sont installés en différents 20 points du circuit pour envoyer des informations sur les paramètres de fonctionnement à un ordinateur 20, ou un automate programmable commandant le fonctionnement de l'installation. Les différentes vannes, pompes 1, 4 et injections sont commandées par cet ordinateur 20, les liaisons électriques de commande n'étant toutefois pas représentées sur le schéma. 25 Avantageusement, au moins deux capteurs de température 21 et 22 sont prévus en amont et en aval des tubes de la partie 8 de l'échangeur pour transmettre à l'ordinateur 20 la quantité de chaleur échangée et lui permettre de piloter à la fois la température en amont de l'échangeur 8 et la température en 30 aval de l'échangeur 8. Ces paramètres permettent à l'ordinateur 20 de s'assurer à la fois que l'échangeur 8 est protégé de la corrosion et que la température minimale d'hydrolyse est maintenue. D'autres capteurs de température peuvent être prévus sur d'autres portions de la boucle, en particulier dans le réacteur 11 et en sortie de l'échangeur 2. 35 Selon l'invention, l'ordinateur 20 est programmé pour assurer le maintien de la température de peau des tubes de la partie 8 à une valeur supérieure à celle de la corrosion, valeur dépendant de la qualité des gaz chauds utilisés.

L'installation est en outre équipée de tous les systèmes annexes de sécurité, de mise en route, de mise en état d'être pompé, permettant au système de fonctionner. D'autres équipements peuvent être prévus comme exposé ci-après à propos d'exemples de fonctionnement.

Exemples de fonctionnement

A. On considère 1 t/h de MS (matières sèches) de boue à traiter.

Cette boue à 80 g/I de matières sèches est injectée en E à 20°C avec un débit de 12.5 m3/h. La boue est chauffée dans l'échangeur 2 à 110°C. La température en sortie du réacteur piston 11 est régulée à 160°C. Le volume du réacteur est de 6.5 m3. Le temps de séjour moyen dans le réacteur est de 30 mn. Un débit de recirculation provenant du réacteur piston de 50 m3/h a lieu. La boue à l'entrée de l'échangeur 8 a un débit de 62.5 m3/h et une température de 150°C. Les fumées 9 ont une température de 550°C et une Cp (Cp = Capacité 20 thermique massique à pression constante) moyenne de 1.4 kJ/kg.°C Les fumées 10 en sortie ont une température de 250°C. Le besoin en chaleur des boues correspond à 2616 MJ/h ( MJ = mégajoule). Le débit de fumées est de 6230 kg/h pour permettre le réchauffement des boues. 25 Un débit de 12.5 m3/h est détendu par le système 12. En passant par l'échangeur, la boue hydrolysée est refroidie de 160°C à 70°C.

B. Une partie de la boue est épaissie à 50g/I. l'autre partie est déshydratée à 25%. 30 La boue à 50 g/I est injectée en E à 20°C avec un débit de 10.63 m3/h. Cette boue est chauffée dans l'échangeur 2 à une température de 110°C. La température en sortie du réacteur piston est régulée à 160°C. Le volume du réacteur est de 6.5 m3. Le temps de séjour moyen dans le réacteur est de 30 mn. 35 Un débit de recirculation provenant du réacteur piston de 42.5 m3/h a lieu. La boue à l'entrée de la partie tubulaire 8 de l'échangeur a un débit de 53.13m3/h et une température de 150°C.

Les fumées 9 ont une température de 550°C et une Cp moyenne de 1.4kJ/kg.°C Les fumées 10 en sortie ont une température de 250°C. Le besoin en chaleur des boues correspond à 3336 MJ/h.

Le débit de fumées est de 7944 kg/h pour permettre le réchauffement des boues. Un débit de 12.5 m3/h est détendu par le système 12. En passant par l'échangeur, la boue hydrolysée est refroidie de 160°C à 105°C.

C. Toute la boue est déshydratée. De l'eau est injectée en E à 20°C avec un débit de 3.14 m3/h. Cette eau est chauffée dans l'échangeur 2 à une température de 130°C. La température en sortie du réacteur piston est régulée à 160°C. Le volume du réacteur est de 6.5 m3. Le temps de séjour moyen dans le 15 réacteur est de 50 mn. Un débit de recirculation provenant du réacteur piston de 44 m3/h a lieu. La boue à l'entrée de l'échangeur 8 a un débit de 47.1 m3/h et une température de 158°C. Les fumées 9 ont une température de 550°C et une Cp moyenne de 20 1.4kJ/kg.°C Les fumées 10 en sortie ont une température de 250°C. Le besoin en chaleur des boues correspond à 2761 MJ/h. Le débit de fumées est de 6570 kg/h pour permettre le réchauffement des boues. 25 Un débit de 7.1 m3/h est détendu par le système 12. En passant par l'échangeur, la boue hydrolysée est refroidie de 160°C à 112°C.

Avantages de l'invention

30 Les avantages de l'invention par rapport aux procédés connus sont notamment :

1. Une adéquation la plus fine possible entre la production énergétique et le besoin énergétique de l'hydrolyse thermique et donc une diminution 35 notable des coûts de fonctionnement. 2. Une diminution notable des coûts d'investissement par simplification de l'hydrolyse thermique. 3. Une diminution de la taille globale de digestion par rapport à une digestion classique grâce à la possibilité de concentrer la boue dans le digesteur. 4. Une hydrolyse thermique en continu, contrairement à la plupart des 5 autres hydrolyses thermiques. 5. La possibilité de piloter finement les conditions de température et de pression de la boue lors de l'hydrolyse thermique pour atteindre les meilleurs conditions possibles. 10

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Procédé pour effectuer en continu l'hydrolyse de matières organiques, en particulier de boues produites lors du traitement des eaux, pour fournir des matières organiques hygiénisées facilement digérables et déshydratables, comprenant les étapes suivantes: - un pompage des matières à traiter pour les introduire sous pression dans un circuit de traitement comportant un réacteur d'hydrolyse; - un chauffage des matières avant leur entrée dans le réacteur, - une hydrolyse dans le réacteur, - une décompression des matières hydrolysées avant leur sortie, - et une sortie des matières hydrolysées, caractérisé en ce que le chauffage des boues comprend un échangeur de chaleur (H) entre les boues et des gaz chauds, en particulier des fumées provenant d'une combustion ou d'une incinération, et en ce que le réacteur (11) est du type à flux piston et est placé dans une boucle de recirculation (B) formée avec l'échangeur de chaleur (H) entre les boues et les gaz chauds.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel l'échangeur de chaleur (H) comporte une partie tubulaire (8) avec des tubes métalliques à l'intérieur desquels passent les boues, tandis que les gaz chauds ou les fumées passent autour de la paroi extérieure des tubes, caractérisé en ce que le chauffage des boues dans l'échangeur est régulé de telle sorte que la température de la peau des tubes de la partie (8), au contact des gaz chauds , soit suffisamment élevée pour éviter une corrosion sur la peau des tubes.
3. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la température de la peau des tubes est maintenue à une valeur supérieure à celle de la corrosion issue de la condensation des gaz chauds utilisés, avantageusement entre 60°C et 200°C en fonction de la qualité des gaz chauds utilisés.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température des boues, à l'entrée de l'échangeur (H) boues/gaz chauds est régulée de manière à ce que la corrosion issue de la condensation des gaz chauds utilisés soit évitée.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' au moins une injection de vapeur d'eau (13a, 13b), en particulier de vapeur d'eau saturée, est effectuée dans la boucle (B) de recirculation des boues, en amont de l'entrée de l'échangeur de chaleur (H) entre les boues et les fumées, selon les besoins de l'hydrolyse et/ou de la régulation de la température de la boue en entrée de l'échangeur (H).
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dimensionnement de la boucle (B) de recirculation de boues chauffées est déterminé pour assurer les conditions de fonctionnement à l'hydrolyse thermique recherchée, à la fois en temps de séjour dans la boucle et en températures de la boucle.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le temps de séjour moyen des boues dans la boucle de recirculation est compris entre 10 minutes et 60 minutes .
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un préchauffage des boues à traiter est assuré, entre le pompage (1) et l'entrée de la boucle (B) de recirculation, par les boues traitées se dirigeant vers la sortie par un échangeur de chaleur (2) « boues-boues »
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une injection (14a, 14b) de boues déshydratées est 25 effectuée dans la boucle (B) de boues chauffées.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' un conditionnement électromagnétique (15) du flux d'entrée au niveau de la pompe (1) est prévu pour permettre une diminution de 30 l'incrustation des boues dans le circuit global.
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la régulation de la température de la boucle de recirculation de boues chauffées comprend une dérivation ( by-pass) (9b) d'une 35 chambre d'échange (7) de l'échangeur (H) boues/fumées.
12. 12. Installation pour la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1, comportant :- un pompe (1) pour introduire sous pression les matières à traiter dans un circuit de traitement comportant un réacteur d'hydrolyse; - un moyen de chauffage des matières avant leur entrée dans le réacteur, - un moyen de décompression (12) des matières hydrolysées avant leur sortie, - et une sortie (S) des matières hydrolysées, caractérisée en ce que le moyen de chauffage comprend un échangeur de chaleur (H) entre les boues et des gaz chauds, en particulier des fumées provenant d'une combustion ou d'une incinération, pour le chauffage des boues, et en ce que le réacteur (11) est du type à flux piston et est placé dans une boucle de recirculation (B) formée avec l'échangeur de chaleur (H) entre les boues et les fumées.
13. 13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que la sortie du réacteur (11) est reliée d'une part à la conduite d'arrivée des boues dans l'échangeur (H) boues / gaz chauds par une vanne trois voies (3), et d'autre part, par une conduite, au moyen de décompression (12) des boues avant leur sortie de l'installation.
14. 14. Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comporte une pompe (4) dans la boucle de recirculation (B), de préférence en aval de la vanne trois voies (3) et en amont de l'entrée de l'échangeur (H).
15. 15. Installation selon l'une quelconque des revendication 12 à 14, caractérisée en ce que l'échangeur (H) boues / gaz chauds comporte une partie tubulaire (8) avec tubes métalliques balayés par le flux de gaz chauds.
16. 16. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte une régulation pour maintenir la température de la boue en entrée des tubes de la partie tubulaire (8) de l'échangeur (H) à une température permettant d'éviter la corrosion par condensation acide des gaz chauds utilisés.
17. 17. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte une régulation pour maintenir la température de la boue en entrée du réacteur (11) à une température conforme à celle attendue pour l'hydrolyse thermique envisagée.
18. 18. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de refroidissement de la boue (18) avant sa détente, permettant aux équipements aval de récupérer la boue dans les conditions acceptables et permettant de récupérer de l'énergie thermique sur l'eau (19).