FR2993463A1 - Procede de desamiantage et dispositif de mise en oeuvre - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte à un dispositif de traitement de l'amiante, comprenant une cuve (3) d'imprégnation d'amiante avec une solution de traitement, un moyen (2) d'introduction d'amiante dans la cuve (3) d'imprégnation, un moyen d'introduction de la solution de traitement dans la cuve d'imprégnation, un moyen (5) de récupération de l'amiante traitée dans ladite cuve (3) d'imprégnation, un moyen (4) d'égouttage de l'amiante imprégnée et un moyen (8) de séchage et de traitement thermique de l'amiante égouttée.
Description
PROCEDE DE DESAMIANTAGE ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE Domaine technique La présente invention se rapporte à un dispositif de traitement de l'amiante comprenant notamment une cuve d'imprégnation d'amiante, un moyen d'introduction d'amiante dans la cuve d'imprégnation, un moyen d'introduction de la solution de traitement dans la cuve d'imprégnation, un moyen de récupération de l'amiante, un moyen d'égouttage de l'amiante et un moyen de séchage et de traitement thermique de l'amiante. La présente invention trouve ses applications dans le milieu du traitement des déchets industriels, notamment dans le milieu du traitement des résidus amiantés issus de chantier de désamiantage.
Dans la description ci-dessous, les références entre crochets ([]) renvoient à la liste des références présentée à la fin du texte. Etat de la technique Les matières cristallines siliciques telles que l'amiante ont été mises en oeuvre de manière extensive à titre de matière ignifuge et isolante, notamment dans le bâtiment. Toutefois, l'utilisation de ce matériau est interdite depuis le milieu des années 1980-1990 dans de nombreux pays, en raison de sa toxicité. En effet, l'exposition aux fibres et à la poussière d'amiante peut provoquer une asbestose, qui peut se transformer, au bout d'un certain temps de latence, en différents cancers, plus particulièrement le cancer des poumons et le mésothéliome, forme de cancer inopérable de la poitrine et de la paroi abdominale. Les propriétés nocives de l'amiante sont liées notamment à sa structure fibrilleuse et à son caractère cristallin. Divers procédés de désamiantage ont été mis en oeuvre dans des bâtiments publics et/ou à usage d'habitation comportant de l'amiante.
Or, le désamiantage, mené par voie mécanique, s'accompagne d'une production de poussière d'amiante importante, nécessitant une protection adéquate des intervenants et un confinement complet, très couteux, des bâtiments, mais aussi, selon la réglementation applicable, l'inertage complet des produits amiantés issus de cette opération, ou leur mise en décharge contrôlée. Divers procédés d'inertage ont été décrits dans l'art antérieur. Des procédés de traitement thermique permettant de réduire le caractère cristallin de l'amiante a été décrit. Or, ces traitements thermiques doivent être conduits à des températures élevées, de l'ordre de 1500 °C, en raison du caractère réfractaire de l'amiante. Ces procédés ont donc un coût important en raison de leur consommation énergétique. Des procédés d'inertage de l'amiante par voie chimique ont également été proposés.
Il est ainsi connu du brevet US 5,516,973 ([1]) d'attaquer l'amiante avec des fluorures ou de l'acide fluorhydrique. Ces réactifs dissolvent les composants cations de l'amiante, notamment les oxydes de magnésium, ainsi que le squelette silicique en formant des fluoro-silicates 25 hydrosolubles. Cependant, les réactifs utilisés dans ce procédé nécessitent un équipement spécifique très coûteux, car ils présentent un caractère nocif et dangereux. Il a aussi été proposé, notamment dans la demande WO 9203235 ([2]), d'enrober l'amiante dans un liant hydraulique. Ce procédé consiste en une forme de confinement ou d'encapsulation mécanique, et non pas en un véritable inertage, et présente aussi comme inconvénient d'aboutir à des déchets de poids et de volume importants qu'il faut ensuite enfouir, et dans lesquels l'amiante se trouve non liée de façon intime et risque toujours de resurgir sous sa forme dangereuse en cas de destruction ou d'abrasion du liant hydraulique.
Le document FR2894166 ([3]) décrit un procédé de modification de matières cristallines siliciques et notamment de l'amiante, peu coûteux et aboutissant à des déchets peu encombrants. Ce résultat est atteint par la mise en contact de l'amiante avec un silicate alcalin en solution, composé qui présentant une affinité physico-chimique très forte pour la structure de cette matière, ce qui a pour conséquence de réduire le caractère cristallin dangereux de ces matières. On obtient alors un composite amorphe/vitreux stable et pérenne, présentant une résistance ie mécanique notable, empêchant ainsi l'effritement de la matière. Le procédé selon le brevet de l'art antérieur FR 2894166 consiste en fait à mettre en contact l'amiante avec la solution aqueuse de silicate de métal alcalin et à évaporer l'eau. Si ce procédé permet de réduire considérablement l'émission de fibrilles très dangereuses pendant les 24 opérations de désamiantage, il a l'inconvénient, reconnu dans le texte du dit brevet, de ne produire qu'un composite amorphe/vitreux, c'est-à-dire qu'il ne parvient pas à détruire totalement la structure cristalline de l'amiante responsable de sa grande dangerosité. Le document FR2956046 ([4]) décrit un procédé d'amorphisation complète consistant à opérer en deux étapes distinctes, et à appliquer au cours de la seconde étape un traitement thermique, en milieu non confiné, à température modérée, c'est-à-dire en dessous de 400°C. Ce procédé permet d'atteindre l'objectif de détruire totalement la structure cristalline de l'amiante à un coût sans commune mesure avec les procédés précédemment mis en oeuvre utilisant de hautes températures. Toutefois, aucun procédé ne permet à ce jour d'obtenir une amorphisation complète dans le cadre d'un processus centralisé, aboutissant à un produit inerte solide. Il existe donc un réel besoin de fournir un dispositif palliant ces défauts, inconvénients et obstacles de l'art antérieur, en particulier d'un dispositif permettant de maîtriser l'amorphisation complète des produits industriels contenant de l'amiante, avantageusement sur un seul et même site industriel.
Description de l'invention Au terme d'un long processus de recherches, la Demanderesse est parvenue à mettre au point un dispositif palliant les défauts, inconvénients et obstacles de l'art antérieur.
En particulier, la Demanderesse a mis au point un dispositif permettant, avantageusement sur un seul et même site de désamiantage, un inertage par amorphisation complète des fibres d'amiante. Avantageusement, le dispositif permet la fabrication d'un matériau inerte solide non dangereux, possiblement valorisable. Un premier objet de l'invention se rapporte ainsi à un dispositif de traitement de l'amiante, comprenant une cuve (3) d'imprégnation d'amiante avec une solution de traitement, un moyen (2) d'introduction d'amiante dans la cuve d'imprégnation, un moyen (non représenté sur les figures) d'introduction de la solution de traitement dans la cuved'imprégnation, un moyen (5) de récupération de l'amiante traitée dans ladite cuve d'imprégnation, un moyen (4) d'égouttage de l'amiante imprégnée et un moyen (8) de séchage de l'amiante égouttée. L'amiante à traiter peut se présenter sous toute forme connue de l'homme du métier. Il peut s'agir de toute variété d'amiante connue de l'homme du métier, comme la chrysotile, l'anthrophyllite, l'amosite, l'actinolite, la trémolite ou la crocidolite. Il peut s'agir par exemple d'une forme friable, comme un flocage, notamment un flocage humide, un calorifugeage. Il peut également s'agir d'une forme non friable, comme une canalisation, un joint, du fibro-ciment. L'amiante à traiter peut être issu de matériaux utilisés dans l'industrie du bâtiment, par exemple pour la construction et les équipements immobiliers, comme des plaques ondulées en couverture et bardage, des ardoises en amiante-ciment, des plaques profilées support de tuiles canal, des conduits (gaines et tuyaux), des plaques pour revêtements de façade et partitions intérieures, ou des éléments décoratifs. Il peut aussi être issu de textiles ininflammables, en particulier les combinaisons thermiques pour pompiers. Il peut aussi être issu de peintures, joints, colles, mastics, enduits, bitumes, moules et autres applications industrielles. Il peut aussi être issu de polyesters renforcés et garnitures de friction (automobile, construction navale), ou encore de matériels frigorifiques, bijoux (pierre "oeil de tigre"). On entend par « traitement de l'amiante », au sens de la présente invention, toute action permettant de rendre l'amiante inerte et atoxique.
Avantageusement, le traitement permet d'obtenir un produit exploitable sans nuisance pour la santé humaine et l'environnement. Le traitement peut permettre de transformer, totalement ou partiellement, la texture cristalline de l'amiante en une structure inerte, non cristalline, amorphe, désorganisée, ou vitreuse. Le traitement permet, de préférence, un inertage complet. La solution de traitement peut être toute matière permettant de rendre l'amiante inerte et atoxique. Il peut s'agir d'une solution aqueuse de silicate alcalin, par exemple du silicate de sodium ou du silicate de potassium, telle que décrite dans le document FR2956046 ([4]). La solution peut contenir entre 5 et 60%, par exemple entre 30 et 50%, d'un produit de formule générale nSiO2, Me20, Me étant un métal alcalin et n étant une valeur du rapport molaire. N peut être compris entre 0,5 et 4, par exemple entre 2 et 3,5.
La solution peut être diluée avec de l'eau de dilution. La quantité d'eau de dilution utilisée peut être comprise entre 100 et 600 kg, selon la quantité d'eau encore présente dans le flocage qui entre dans le dispositif. Dans ce cas de figure, pour 1 tonne de flocage sec, on peut utiliser entre 300 et 500 kg de solution de traitement.
La solution peut contenir, de manière optionnelle, un additif organique destiné à accélérer la cinétique d'imprégnation des fibres d'amiante, et/ou à amorcer la rupture du réseau cristallin de l'amiante, par exemple par création de défaut dans le réseau. L'additif peut être un tensioactif compatible et miscible avec le silicate, ou un complexant des métaux qui sont présents dans les diverses formes d'amiante, à savoir le magnésium, le calcium, le fer. Dans les exemples qui suivent, le produit désigné par le nom commercial ATP Sol, commercialisé par la Société VPCE, Groupe IRAM, est une composition contenant du silicate de sodium et les additifs 3 0 tensioactifs et complexants des métaux définis précédemment. Avantageusement, ce produit peut modifier la structure cristalline des amiantes et préparer la transformation en structure amorphe pendant le séchage/traitement thermique.
On entend par « imprégnation de l'amiante », au sens de la présente invention, toute action permettant de lier l'amiante à un système enrobant. Avantageusement, l'imprégnation permet une encapsulation physique et intime des fibres d'amiante, qui après séchage à l'air libre, peuvent être retirées sans émission de poussières, sous formes de blocs consolidés. Avantageusement, l'amiante ainsi traitée est un composite silicate-amiante, pouvant se présenter sous forme d'amalgame dans lequel l'amiante est présent à coeur, mais fortement lié au système enrobant. Ce composite peut être emballée et transporté plus facilement que l'amiante non traitée, et ce sans danger. Un autre avantage est la réduction, voire l'élimination complète, des risques de pollution, notamment de pollution accidentelle du voisinage du chantier de désamiantage. Il est possible de réaliser une imprégnation totale ou partielle de l'amiante. Aux fins de l'imprégnation totale, il est possible d'utiliser entre 1 et 5 litres de solution aqueuse contenant le silicate alcalin par m2 d'amiante à traiter, par exemple entre 2 et 4 litres par m2. Notamment les flocages friables d'amiante étant des produits dangereux et aussi très absorbants pour les liquides, on peut utiliser entre 1 et 5 litres de solution par m2 de flocage. Avantageusement, l'imprégnation est totale, pour obtenir un rendement d'amorphisation de 100%. La cuve (3) d'imprégnation peut être tout récipient capable de contenir l'amiante à traiter et la solution de traitement. Il peut par exemple s'agir d'un bac, d'un réservoir, d'un bassin, d'un conteneur, cette liste n'étant pas limitative. La cuve d'imprégnation peut en outre permettre de mélanger l'amiante à traiter et la solution de traitement. A cet effet, cuve d'imprégnation peut être dotée d'un moyen (non représenté sur les figures) d'agitation de son contenu. Il peut s'agir de tout moyen de mélange adapté, par exemple un outil de malaxage, permettant le mélange intime du matériau amianté avec la solution de traitement.
Le moyen (2) d'introduction de l'amiante dans la cuve d'imprégnation peut être tout moyen permettant de placer l'amiante dans la cuve (3) d'imprégnation. Il peut s'agird'un moyen manuel ou automatisé, par exemple un tapis roulant convoyeur, ou une vis transporteuse.
Le moyen d'introduction de la solution de traitement dans la cuve (3) d'imprégnation peut être tout moyen permettant de placer la solution dans la cuve (3) d'imprégnation. Il peut s'agir d'un moyen manuel ou automatisé, par exemple un tapis de transport ou une vis transporteuse.
Le moyen (5) de récupération de l'amiante traitée dans ladite cuve (3) d'imprégnation peut être tout moyen permettant de collecter l'amiante issue du traitement avec la solution de traitement. Il peut par exemple s'agir d'un tapis, un bac, une vis transporteuse, un réservoir, un bassin ou un conteneur, cette liste n'étant pas limitative.
Le moyen (4) d'égouttage de l'amiante imprégnée peut être tout moyen permettant de diminuer l'excédent de liquide de l'amiante imprégnée. Il peut s'agir d'un moyen d'essorage, d'un moyen de pressage, par exemple une presse à vis, d'un moyen de filtration sous vide, une grille, cette liste n'étant pas limitative.
Le moyen (8) de séchage et de traitement thermique de l'amiante égouttée peut être tout moyen permettant de diminuer la teneur en liquide de l'amiante imprégnée. Le moyen (8) de séchage et de traitement thermique peut être un moyen impliquant une source de chaleur et/ou une source de ventilation, par exemple en milieu non confiné. Le moyen (8) de 20 séchage et de traitement thermique peut être tout moyen permettant d'atteindre des températures d'environ 250 à 400 °C, notamment environ 300 à 400°C. Le temps de séchage et de traitement thermique peut être compris entre 1 heure et 5 heures. Le moyen (8) de séchage et de traitement thermique peut être un four statique ou un four rotatif. 25 Le dispositif peut comprendre en outre un moyen (1) de broyage et/ou de découpage d'amiante, placé en amont du moyen d'imprégnation, ce moyen (1) de broyage et/ou de découpage étant relié au moyen (2) d'introduction de l'amiante dans la cuve d'imprégnation. Avantageusement, ce moyen (1) de broyage et/ou de découpage d'amiante permet de casser 30 les fibres d'amiante, et éventuellement de les mettre en suspension. Il peut s'agir d'un broyage, par exemple au moyen d'une broyeuse à lames, d'un broyeur à marteaux, d'un broyeur à cylindre, et/ou d'un concassage, par exemple au moyen d'un broyeur concasseur à dent, et/ou d'une découpe et/ou d'un cisaillement. Le moyen (1) de broyage est particulièrement avantageux lorsque le matériau à traiter est à base d'amiante non friable. . Le dispositif peut en outre comprendre un moyen (non représenté sur les figures) de pressage de l'amiante imprégnée. Le moyen de 5 pressage de l'amiante imprégnée peut être une presse à vis ou une presse à plateau. Le dispositif peut en outre contenir un moyen (7) de stockage mobile, ledit moyen de stockage mobile pouvant être introduit dans ledit moyen de séchage. Ce moyen (7) de stockage mobile peut être un magasin de 10 stockage mobile. D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par les figures annexées, 15 donnés à titre illustratif. Brève description des figures - La figure 1 est une représentation schématique des principes et 2 0 des flux envisagés pour un module de traitement de friable où : - D : représente une étape de dilution, - C : représente une étape de concassage et/ou broyage et/ou cisaillement, I : représente une étape d'imprégnation et/ou de malaxage ; 25 une étape d'extrusion peu être ajouté T : représente une étape de traitement thermique avec une exposition entre 300 et 400°C permettant une élimination de l'eau - Pd : représente une pompe doseuse, 3 0 - -- : représente le transport entre l'étape I et T pouvant inclure optionnellement une étape de compression, ATP SOL : représente une solution d'ATP Sol entre 300 et 500 Kg par tonne d'amiante sec soit environ 45% de l'extrait sec, Ed : représente de l'eau de dilution entre 0 et 1 tonne par tonne ATP Sol, Mi : représente le matériau inerte et solide obtenue a la fin du processus de traitement Maf : représente le matériau amianté friable => : représente les flux La figure 2 est une représentation schématique des principes et des flux envisagés pour un module de traitement de friable où : C : représente une étape de concassage et/ou broyage et/ou cisaillement, I : représente une étape d'imprégnation et/ou de malaxage ; une étape d'extrusion peu être ajouté T : représente une étape de traitement thermique avec une exposition entre 300 et 400°C permettant une élimination de l'eau - Pd : représente une pompe doseuse, ATP SOL : représente une solution d'ATP Sol entre 300 et 500 Kg par tonne d'amiante sec soit environ 45% de l'extrait sec, - Ed : représente de l'eau de dilution entre 0 et 1 tonne par tonne ATP Sol, Mi : représente le matériau inerte et solide obtenue a la fin du processus de traitement Maf : représente le matériau amianté friable, TPE représente un tapis muni d'une presse essoreuse B : représente un bac de récupération permettant la réintroduction dans le système le liquide en provenance du TPE, CPA : représente un casier à plateaux automatisé - Cu : représente une cuve dans laquelle se déroule l'étape C et I > : représente les flux - La figure 3 est une représentation schématique des principes et des flux envisagés pour un module de traitement de friable où : C : représente une étape de concassage et/ou broyage et/ou cisaillement, I : représente une étape d'imprégnation et/ou de malaxage ; une étape d'extrusion peu être ajouté, - T : représente une étape de traitement thermique avec une exposition entre 300 et 400°C permettant une élimination de l'eau, Pd : représente une pompe doseuse, - ATP SOL : représente une solution d'ATP Sol, - Ed : représente de l'eau de dilution entre 0 et 1 tonne par tonne ATP Sol, Mi : représente le matériau inerte et solide obtenue a la fin du processus de traitement Manf : représente le matériau amianté non friable TPE représente un tapis muni d'une presse essoreuse B : représente un bac de récupération permettant la réintroduction dans le système le liquide en provenance du TPE, - CPA : représente un casier à plateaux automatisé Cu : représente une cuve dans laquelle se déroule l'étape C et I - Co : représente un concasseur 1=> : représente les flux - La figure 4a est une photographie au microscope optique, 3 0 grossissement 40 fois d'un flocage d'amiante de type amosite avant traitement. La figure 4b est une photographie en microscopie optique grossissement 40 fois du même flocage amosite après traitement. - La figure 5a est une photographie du flocage d'amosite témoin. La figure 5b est une photographie d'un flocage d'amosite amalgamé et consolidé par un traitement avec une solution d'ATP Sol et un séchage à 400°C pendant 2heures. - La figure 6a est une photographie témoin d'un amalgame consolidé d'amosite traité par une solution d'ATP Sol. La figure 6b est une photographie d'un amalgame consolidé d'amosite traité par une solution d'ATP Sol ayant été soumis à une flamme. - La figure 7A est une représentation schématique d'amorphysation de l'amiante où : 1 est un broyeur à lames 2 est un tapis roulant convoyeur 3 est une cuve mélangeuse 4 est une presse a vis 5 est un bac de récupération du liquide issue da la compression du matériau par la presse à vis 6 est un bac de stockage du matériau 11 : représente des vannes 12 : représente la pompe - r? : représente les flux. La figure 7B représente le stockage mobile du matériau, dans lequel : 7 est un magasin de stockage mobile dans le quel se trouve les bacs de stockage du matériau 8 est un four dans lequel le magasin de stockage mobile est introduit pour le séchage du matériau A : représente l'entrée d'air neuf dans le système de chauffage du four P : représente l'adjonction de produit chimique 9: représente le bruleur à gaz 10 : représente un souffleur : représente les flux EXEMPLES Exemple 1 : Dispositif pour amorphisation de l'amiante L'amiante se présente sous forme de flocage humide. Ces flocages sont conditionnés suivant la réglementation en vigueur en sacs plastique d'environ 25 kg/unitaire. Ces sacs sont munis d'une double poche afin d'éviter tout risque de contamination extérieure.
Les sacs, sous conditionnement pour éviter toute pollution, sont déversés dans l'entonnoir d'un broyeur à lames afin de casser les fibres et les mettre en suspension. Les particules de flocage d'amiante sortant du broyeur sont transportées par l'intermédiaire d'un tapis ou de vis de d'Archimède vers 15 une cuve d'imprégnation mélangeuse. Les fibres de flocage sont imprégnées de solution de traitement (ATP SOL, commercialisé par la Société VPCE, Groupe IRAM) qui a pour fonction, de par sa réaction, de modifier la structure cristalline des amiantes et de préparer la transformation en structure amorphe pendant le 20 séchage traitement thermique. Au bout d'un certain temps de malaxage (entre 15 et 60 mn), le produit est transféré par gravité dans un dispositif d'essorage du type presse à vis afin d'extraire l'excès de liquide et obtenir une humidité des fibres de flocage permettant leur manutention. Les liquides extraits des fibres de flocage tombent dans un bac de 25 rétention où ils sont repris par l'intermédiaire d'une pompe pour être recyclés en amont de la cuve de mélange. Le flocage d'amiante sortant de la presse à vis est stocké dans des dispositifs type panier ou cuve afin d'être repris soit manuellement soit automatiquement pour être introduits dans un four fonctionnant soit à 30 l'électricité, soit avec d'autres sources d'énergie (type gaz) afin de monter la température du magma pendant un certain temps pour déshydrater complètement les fibres d'amiante et les rendre inertes.
Ces fibres peuvent être réutilisées ultérieurement sans aucun risque de contamination ou de pollution pour des applications industrielles dans les travaux publics ou autres domaines industriels. Listes des références 1. US 5,516,973. 2. WO 9203235. 3. FR2894166. 4. FR2956046.
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de traitement de l'amiante, comprenant une cuve (3) d'imprégnation d'amiante avec une solution de traitement, un moyen (2) d'introduction d'amiante dans la cuve (3) d'imprégnation, un moyen d'introduction de la solution de traitement dans la cuve d'imprégnation, un moyen (5) de récupération de l'amiante traitée dans ladite cuve (3) d'imprégnation, un moyen (4) d'égouttage de l'amiante imprégnée et un moyen (8) de séchage et de traitement thermique de l'amiante égouttée.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant en outre un moyen (1) de broyage et/ou de découpage d'amiante, placé en amont de la cuve (3) d'imprégnation, ledit moyen (1) de broyage et/ou de découpage étant relié au moyen (2) d'introduction de l'amiante dans la cuve (3) d'imprégnation.
- 3. Dispositif selon la revendication 2, lequel le moyen (1) de broyage et/ou de découpage est choisi dans le groupe comprenant un broyeur à lame, un broyeur à marteaux, un broyeur à cylindre et un broyeur concasseur à dent.
- 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la cuve (3) d'imprégnation est dotée d'un moyen d'agitation de son contenu.
- 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre un moyen de pressage de l'amiante imprégnée.
- 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le moyen (4) de pressage est une presse à vis ou une presse à plateau.
- 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le moyen (8) de séchage et de traitement thermique est un four statique ou un four rotatif.
- 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre un moyen (7) de stockage mobile, ledit moyen de stockage (7) mobile pouvant être introduit dans ledit moyen de séchage et de traitement thermique.
- 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le moyen (7) de stockage mobile est un magasin de stockage mobile.
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