FR3080706A1 - PROCESS FOR TREATING RADIOACTIVE BITUMIN WASTE - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs, notamment de boues radioactives enrobées dans du bitume (ci-après désignés déchets bituminés radioactifs) qui sont conditionnés en conteneurs par exemple en fûts métalliques, ledit procédé comportant au moins une étape de broyage cryogénique des déchets en conteneurs, par exemple en fûts, les étapes successives d'incinération et puis de fusion du broyât résultant, en particulier des éclats de déchets bituminé, et une étape de formation d'une masse solide à partir du bain en fusion de déchets dans laquelle les radioéléments sont incorporés et stabilisés.The present invention relates to a process for the treatment of radioactive bituminous waste, in particular radioactive sludge coated with bitumen (hereinafter referred to as radioactive bituminous waste) which is packaged in containers for example in metal drums, said process comprising at least one grinding step cryogenic waste in containers, for example in drums, the successive stages of incineration and then melting of the resulting ground material, in particular bituminated waste shards, and a step of forming a solid mass from the molten bath of waste in which the radioelements are incorporated and stabilized.

Description

Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifsProcess for the treatment of radioactive bituminous waste

La présente invention concerne un procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs, notamment de boues radioactives enrobées dans du bitume (ci-après désignés déchets bituminés radioactifs) qui sont conditionnés en conteneurs par exemple en fûts métalliques, ledit procédé comportant au moins une étape de broyage cryogénique des déchets en conteneurs, par exemple en fûts, une étape optionnelle de séparation des déchets bituminés radioactifs de leurs conteneurs ou morceaux de conteneurs, les étapes successives d'incinération et puis de fusion du broyât résultant, ou des éclats de déchets bituminés radioactifs, et une étape de formation d'une masse solide à partir du bain en fusion de déchets dans laquelle les radioéléments sont incorporés et stabilisés.The present invention relates to a process for the treatment of radioactive bituminous waste, in particular radioactive sludge coated in bitumen (hereinafter referred to as radioactive bituminous waste) which is packaged in containers, for example in metal drums, said process comprising at least one grinding step. cryogenic of waste in containers, for example in drums, an optional step of separation of radioactive bituminous waste from their containers or pieces of containers, the successive stages of incineration and then fusion of the resulting ground material, or fragments of radioactive bituminous waste, and a step of forming a solid mass from the waste molten bath in which the radioelements are incorporated and stabilized.

L'invention concerne ainsi le traitement de déchets radioactifs bituminés ledit traitement conduisant à la neutralisation de la réactivité chimique des déchets radioactifs bituminés, en réponse aux besoins actuels du secteur de l'énergie nucléaire afin de permettre le stockage, à très long terme ou définitif, de ces déchets, en particulier en réponse à la demande de l'Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN) en France.The invention thus relates to the treatment of bituminized radioactive waste, said treatment leading to the neutralization of the chemical reactivity of bituminous radioactive waste, in response to the current needs of the nuclear energy sector in order to allow storage, in the very long term or definitive , of this waste, in particular in response to the request from the Nuclear Safety Authority (ASN) in France.

Les déchets radioactifs bituminés résultent de la stabilisation de boues d'épuration de stations de traitement d'effluents radioactifs en tant que sous-produits provenant principalement de l'exploitation des installations nucléaires. Ces déchets se présentent dans des conteneurs, tels que des fûts en acier contenant de la boue radioactive enrobée dans du bitume. Ces fûts sont entreposés au fur et à mesure de leur production en vue de leur stockage définitif en l'état dans une installation de stockage opérationnelle ; aujourd'hui, selon l'avis de l'ASN, le stockage en l'état n'est possible que moyennant une évolution du concept de l'installation de stockage. En alternative, un traitement préalable destiné à éliminer la réactivité chimique permettrait d'éviter la nécessité de faire évoluer le concept de stockage.Bituminous radioactive waste results from the stabilization of sewage sludge from radioactive effluent treatment plants as by-products mainly from the operation of nuclear installations. This waste comes in containers, such as steel drums containing radioactive mud coated in bitumen. These barrels are stored as and when they are produced with a view to their final storage in the state in an operational storage facility; today, according to the opinion of ASN, storage in its original state is only possible if the concept of the storage facility is changed. Alternatively, a preliminary treatment intended to eliminate chemical reactivity would avoid the need to change the storage concept.

Les déchets radioactifs proposés pour le traitement selon la présente invention sont classifiés en types distincts selon qu'il s'agit de déchets radioactifs de Moyenne Activité et à Vie Longue (MAVL), ou de déchets radioactifs de Faible Activité et à Vie Longue (FAVL).The radioactive waste proposed for treatment according to the present invention is classified into distinct types depending on whether it is radioactive waste of Medium Activity and Long Life (MAVL), or radioactive waste of Low Activity and Long Life (FAVL). ).

La présente invention concerne donc un procédé de traitement de déchets bituminés en conteneurs, notamment en fûts, par broyage cryogénique et le cas échéant séparation de déchets bituminés de leurs conteneurs, suivi d'incinération et de fusion des déchets bituminés avec ou sans les conteneurs, dont le produit résultant comprend les résidus des déchets traités qui eux-mêmes constituent l'essentiel de la matrice dudit produit, ledit procédé répondant à la demande de neutralisation de la réactivité chimique, notamment telle que formulée par l'ASN. Le produit MAVL issu de ce procédé peut alors être stocké définitivement sans risque, par exemple dans le Centre Industriel de stockage GEOIogique (CIGEO), et le produit FAVL dans un futur centre de stockage des FAVL.The present invention therefore relates to a process for the treatment of bituminous waste in containers, in particular in drums, by cryogenic grinding and if necessary separation of bituminous waste from their containers, followed by incineration and fusion of bituminous waste with or without the containers, the resulting product of which comprises the residues of treated waste which themselves constitute the main part of the matrix of said product, said process responding to the request for neutralization of the chemical reactivity, in particular as formulated by ASN. The MAVL product resulting from this process can then be permanently stored without risk, for example in the Industrial GEOIogical Storage Center (CIGEO), and the FAVL product in a future FAVL storage center.

Outre sa capacité à assurer la neutralisation de la réactivité chimique, le procédé présente un avantage du fait de la réduction de volume du déchet radioactif bituminé, et donc de la réduction de l'espace de stockage. L'enjeu de ce stockage est économiquement significatif puisqu'il se chiffre en France en milliards d'euros.In addition to its ability to ensure neutralization of chemical reactivity, the process has an advantage due to the reduction in volume of the bituminized radioactive waste, and therefore the reduction in storage space. The challenge of this storage is economically significant since it amounts to billions of euros in France.

Pour répondre à ce problème du traitement des déchets radioactifs bituminés en vue de leur stockage définitif, dans une étude publiée dans le cadre du Plan national de gestion des matières et des déchets radioactifs (PNGMDR) 2013-2015 sous le titre «Evaluation technico-économique d'un procédé de traitement d'enrobés de boues bitumées par incinération/vitrification », la possibilité d'incinérer puis vitrifier des déchets bituminés en fûts a été proposée. Le procédé envisagé utiliserait un four unique d'incinération/vitrification, chauffé par une torche à plasma.To address this problem of the treatment of bituminous radioactive waste with a view to its final storage, in a study published as part of the National Plan for the Management of Radioactive Materials and Waste (PNGMDR) 2013-2015 under the title "Technico-economic evaluation of a process for the treatment of bituminous sludge mixes by incineration / vitrification ”, the possibility of incinerating and then vitrifying bituminous waste in barrels has been proposed. The proposed process would use a single incineration / vitrification oven, heated by a plasma torch.

De nombreux verrous techniques ont été identifiés dans l'étude publiée vis-à-vis d'un tel procédé, qui comportent :Many technical obstacles have been identified in the study published regarding such a process, which include:

• la difficulté d'alimentation du four et la nécessité de prévoir une étape préalable de cryobroyage (broyage à -60°C), jusqu'à une granulométrie centimétrique, • la combustion incomplète du bitume qui laisse quelques pourcents d'imbrûlés, se déposant sur les parois internes du four, • le traitement difficile des gaz issus de la combustion, • les incertitudes sur le devenir des radioéléments lors du traitement thermique, • la difficulté à obtenir un produit final vitrifié homogène, • la maîtrise du risque de criticité nécessitant l'arrêt fréquent du four.• the difficulty of feeding the oven and the need to provide a prior stage of cryogenic grinding (grinding at -60 ° C), up to a centimeter particle size, • the incomplete combustion of the bitumen which leaves a few percent of unburnt material, depositing on the internal walls of the furnace, • the difficult treatment of gases from combustion, • the uncertainties about the fate of radioelements during heat treatment, • the difficulty in obtaining a homogeneous vitrified final product, • control of the risk of criticality requiring frequent stopping of the oven.

S'y ajoute la forte agressivité du bitume pour les réfractaires d'un incinérateur ou four de fusion. Enfin, le facteur de réduction de volume du procédé, facteur important pour l'aspect économique (moins le produit final est volumineux, moins le stockage définitif est coûteux), serait relativement faible puisque d'un facteur 2.Added to this is the strong aggressiveness of bitumen for the refractories of an incinerator or melting furnace. Finally, the factor for reducing the volume of the process, an important factor for the economic aspect (the less bulky the final product, the less costly the final storage), would be relatively low since by a factor of 2.

Plus particulièrement, lors de la conception d'un procédé de traitement de déchets radioactifs bituminés, il y a lieu de considérer les paramètres suivants relatifs à la composition de ces déchets. Comme indiqué ci-dessus, les déchets radioactifs bituminés sont des boues radioactives enrobées dans du bitume. Outre les éléments radioactifs dont il est nécessaire d'assurer la stabilisation dans le produit final issu du traitement, le procédé mis en œuvre doit tenir compte de la composition de la boue et de l'enrobage de bitume. Le produit final doit être chimiquement inerte, stable et présenter un certain degré d'homogénéité.More particularly, when designing a process for the treatment of bituminous radioactive waste, the following parameters relating to the composition of this waste should be considered. As indicated above, bituminous radioactive waste is radioactive sludge coated in bitumen. In addition to the radioactive elements which it is necessary to ensure stabilization in the final product resulting from the treatment, the process used must take into account the composition of the sludge and the coating of bitumen. The final product must be chemically inert, stable and have a certain degree of homogeneity.

En ce qui concerne la difficulté à obtenir un produit final homogène, une difficulté à maîtriser la chimie du bain en fusion a été pointée : le bitume apporte une capacité de réduction, et les sulfates, ainsi que les nitrates, présents dans les boues contenues dans le bitume, apportent une capacité d'oxydation. Si le bain est trop réducteur, il se forme des inclusions de sulfures métalliques et si le bain est trop oxydant, une deuxième phase liquide se sépare et flotte sur le bain, cette phase concentrant les sulfates alcalins et alcalino-terreux.With regard to the difficulty in obtaining a homogeneous final product, a difficulty in mastering the chemistry of the molten bath was pointed out: the bitumen provides a reduction capacity, and the sulfates, as well as the nitrates, present in the sludges contained in bitumen, bring an oxidation capacity. If the bath is too reducing, metal sulfide inclusions are formed and if the bath is too oxidizing, a second liquid phase separates and floats on the bath, this phase concentrating the alkali and alkaline earth sulfates.

En outre, la composition des déchets bituminés étant très variable, puisqu'ils contiennent plus ou moins de sulfates et de nitrates, il est difficile de maîtriser le caractère oxydant ou réducteur du bain, et de se placer dans le mince domaine d'oxydoréduction produisant un bain homogène.In addition, the composition of bituminous waste being very variable, since they contain more or less sulfates and nitrates, it is difficult to control the oxidizing or reducing nature of the bath, and to place oneself in the thin domain of redox producing a homogeneous bath.

Néanmoins, les inventeurs ont admis que l'homogénéité du produit final qui sera définitivement stocké dans les installations prévues à cet effet n'est pas requise aussi strictement que l'est la neutralisation chimique.Nevertheless, the inventors have admitted that the homogeneity of the final product which will be definitively stored in the installations provided for this purpose is not required as strictly as is chemical neutralization.

Il est au contraire essentiel que le produit final chimiquement neutralisé (inerte) soit également solide et non dispersable en cas de chute lors de la manutention pendant la mise en stockage.On the contrary, it is essential that the chemically neutralized (inert) final product is also solid and non-dispersible in the event of a fall during handling during storage.

A cet égard, si la formation de sulfures métalliques n'est pas gênante, celle aboutissant à une phase séparée de sulfates alcalins et alcalino-terreux l'est. En effet le 137Cs, radioélément majeur du spectre radiologique des déchets bituminés, est un élément alcalin, et le 90Sr, le deuxième élément majeur est un alcalino-terreux. La radioactivité se trouverait donc concentrée dans cette phase, qui se trouve être soluble, donc dispersable en présence d'eau. Il en résulte la nécessité que le produit final soit solide et non dispersable.In this respect, if the formation of metallic sulfides is not a nuisance, that leading to a separate phase of alkali and alkaline earth sulfates is. Indeed 137 Cs, major radioelement of the radiological spectrum of bituminous waste, is an alkaline element, and 90 Sr, the second major element is an alkaline earth. Radioactivity would therefore be concentrated in this phase, which is found to be soluble, therefore dispersible in the presence of water. This results in the need for the final product to be solid and non-dispersible.

Un autre risque est dû au fait que les fûts contenant les déchets bituminés contiennent des quantités appréciables de plutonium, plutonium constituant une partie de la radioactivité des fûts. Lorsque le plutonium s'accumule en quantités supérieures à quelques centaines de grammes dans l'installation de traitement, ce qui ne peut pas être exclu a priori, il y a un risque dit de criticité. Un phénomène de criticité consiste en un démarrage d'une réaction nucléaire en chaîne, qui serait hors de contrôle. C'est un accident très grave, pouvant irradier fortement, jusqu'aux doses létales et au-delà plusieurs centaines de mètres.Another risk is due to the fact that the drums containing the bituminous waste contain appreciable quantities of plutonium, plutonium constituting part of the radioactivity of the drums. When the plutonium accumulates in quantities greater than a few hundred grams in the treatment plant, which cannot be excluded a priori, there is a so-called criticality risk. A criticality phenomenon consists of the start of a nuclear chain reaction, which is out of control. It is a very serious accident, which can radiate strongly, up to lethal doses and beyond several hundred meters.

Il est donc crucial de maîtriser totalement ce risque de criticité. Le seul moyen de maîtriser le risque de criticité est de réaliser un « bilan matière » en mesurant la quantité de plutonium entrant et de plutonium sortant du procédé. Les mesures étant toujours réalisées avec une certaine incertitude, il faut arrêter l'installation dès que les incertitudes cumulées approchent la « masse sûre » de plutonium (masse en dessous de laquelle il n'y a aucun risque de criticité, par exemple 250 g). L'installation ne peut redémarrer qu'après nettoyage complet autorisant à remettre à zéro le cumul des incertitudes.It is therefore crucial to fully control this risk of criticality. The only way to control the risk of criticality is to carry out a “material balance” by measuring the quantity of plutonium entering and plutonium leaving the process. Since the measurements are always carried out with a certain uncertainty, the installation must be stopped as soon as the cumulative uncertainties approach the "safe mass" of plutonium (mass below which there is no risk of criticality, for example 250 g) . The installation can only restart after complete cleaning, allowing the cumulative uncertainties to be reset to zero.

Des procédés de conditionnement de déchets radioactifs via leur stabilisation ont été décrits dans l'état de la technique antérieure.Methods for conditioning radioactive waste via their stabilization have been described in the state of the prior art.

Par exemple, la demande de brevet W02006/081441 décrit un procédé de fusion de matière à traiter dans un récipient, puis de vitrification de la matière fondue, qui est ensuite entreposée avec ou sans le récipient. La matière à traiter, y compris les déchets radioactifs, est mélangée avec des matériaux en terre ou avec de la terre dans le but de détruire les contaminants organiques et d'immobiliser les matières inorganiques et radioactives dangereuses, dans un produit hautement intègre, vitrifié et/ou cristallin. Un chauffage par effet Joule est utilisé pour former le matériau fondu.For example, patent application WO2006 / 081441 describes a process for melting material to be treated in a container, then for vitrification of the molten material, which is then stored with or without the container. The material to be treated, including radioactive waste, is mixed with earthen materials or with earth in order to destroy organic contaminants and immobilize dangerous inorganic and radioactive materials, in a highly intact, vitrified and / or crystalline. Joule heating is used to form the molten material.

Le brevet US 4,581,163 décrit un procédé de traitement de déchets radioactifs faiblement à moyennement actifs, par vitrification (en les fondant dans du verre) au moyen d'électrodes pour générer la température de fusion. Le creuset, qui est utilisé comme un récipient dans lequel la fusion des déchets est effectuée, sert de récipient de stockage définitif des produits vitreux incorporant les déchets. Les électrodes utilisées pour générer de la température de fusion pour produire une matrice vitreuse restent dans le matériau de verre destiné au stockage.US Pat. No. 4,581,163 describes a process for treating weakly to moderately active radioactive waste, by vitrification (by melting them in glass) by means of electrodes to generate the melting temperature. The crucible, which is used as a container in which the waste is melted, serves as a container for the final storage of glassy products incorporating the waste. The electrodes used to generate the melting temperature to produce a glassy matrix remain in the glass material for storage.

Dans ces procédés, cependant, aucune incinération des déchets n'est effectuée et le déchet traité est simplement inclus dans une matrice vitreuse.In these methods, however, no incineration of the waste is carried out and the treated waste is simply included in a glassy matrix.

Dans la demande de brevet W02006/081441, le déchet radioactif est conditionné sous forme de roche synthétique. Ledit déchet radioactif dont l'extrait sec comprend au moins 90% de composés choisis parmi CaCCh, FejOa, SiCh, AI2O3 et B2O3, est subséquemment fondu et transformé en produit comprenant une roche synthétique, vitreuse ou vitro-cristalline après refroidissement. Le fait d'utiliser le déchet lui-même comme matrice est décrit mais les déchets à traiter ne correspondent pas au type de déchets radioactifs bituminés de la présente invention.In patent application WO2006 / 081441, radioactive waste is conditioned in the form of synthetic rock. Said radioactive waste, the dry extract of which comprises at least 90% of compounds chosen from CaCCh, FejOa, SiCh, AI2O3 and B2O3, is subsequently melted and transformed into a product comprising a synthetic, vitreous or vitro-crystalline rock after cooling. The fact of using the waste itself as a matrix is described, but the waste to be treated does not correspond to the type of bituminous radioactive waste of the present invention.

Hors du domaine des déchets radioactifs, des procédés de traitement des déchets par incinération et vitrification ont déjà été proposés avec un schéma de chauffage différent de la présente invention.Outside the field of radioactive waste, methods of treating waste by incineration and vitrification have already been proposed with a heating scheme different from the present invention.

La demande de brevet FR 3 032 635 rapporte ainsi un procédé de destruction de déchets amiantés dans lequel les déchets amiantés sont détruits par incinération et par fusion ultérieure par effet Joule dans un four de fusion du mâchefer pour obtenir les déchets en fusion qui sont ensuite moulés dans un système de lingotière pour obtenir des lingots.Patent application FR 3 032 635 thus reports a process for destroying asbestos-containing waste in which the asbestos-containing waste is destroyed by incineration and by subsequent fusion by Joule effect in a bottom ash melting furnace to obtain the molten waste which is then molded in an ingot mold system to obtain ingots.

La demande de brevet WO 95/04004 décrit un procédé d'inertage par torche à plasma de produits solides contenant des métaux, notamment de résidus solides provenant de l'incinération des ordures ménagères, dans lequel lesdits résidus sont vitrifiés dans un four. La torche à plasma est immergée en permanence dans lesdits produits et les produits fondus sont évacués du bain de fusion en continu ou semi-continu puis sont refroidis par trempe.Patent application WO 95/04004 describes a plasma torch inerting process for solid products containing metals, in particular solid residues from the incineration of household waste, in which said residues are vitrified in an oven. The plasma torch is permanently immersed in said products and the molten products are removed from the molten bath continuously or semi-continuously and then are cooled by quenching.

Le brevet EP1137603 concerne un procédé de traitement de déchets organiques, solides divisés et/ou liquides, dans un unique réacteur dans lequel lesdits déchets sont incinérés en présence d'oxygène à la surface d'un bain de verre fondu et vitrifiés dans ledit bain de verre fondu. Une injection d'oxygène dans le bain fondu est effectuée de manière à assurer une combustion complète et à maîtriser les conditions d'oxydo-réduction du bain.Patent EP1137603 relates to a process for treating organic waste, divided solid and / or liquid, in a single reactor in which said waste is incinerated in the presence of oxygen on the surface of a bath of molten glass and vitrified in said bath. molten glass. An injection of oxygen into the molten bath is carried out so as to ensure complete combustion and to control the oxidation-reduction conditions of the bath.

Un autre procédé concernant la combustion et la vitrification de déchets est décrit dans la demande de brevet WO 03/084883, dans lequel un double moyen de chauffage est suggéré : plasma d'oxygène et induction, le plasma assurant la combustion des déchets et le début de la fusion, l'induction entretenant la fusion.Another method concerning the combustion and vitrification of waste is described in patent application WO 03/084883, in which a double heating means is suggested: oxygen plasma and induction, the plasma ensuring the combustion of waste and the start of the merger, induction supporting the merger.

L'invention se démarque des procédés conçus dans l'art antérieur pour traiter les déchets bituminés radioactifs en vue de leur stockage à long terme et remédie au moins en partie aux inconvénients de la technologie ayant recours à l'utilisation de la torche à plasma directive par le choix de l'utilisation d'un four électrique permettant avantageusement la chauffe par un arc électrique ou par l'utilisation d'une torche à plasma dans des conditions permettant le chauffage effectif des zones appropriées du four et par la mise en œuvre d'une technique de fusion dans un four à creuset perdu.The invention differs from the methods devised in the prior art for treating radioactive bituminous waste with a view to its long-term storage and at least partially remedies the drawbacks of the technology using the use of the directive plasma torch by the choice of the use of an electric oven advantageously allowing the heating by an electric arc or by the use of a plasma torch under conditions allowing the effective heating of the appropriate zones of the oven and by the implementation of '' a melting technique in a lost crucible furnace.

La présente invention concerne dans ce cadre un procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs, lesdits déchets comprenant ou contenant des boues radioactives enrobées dans du bitume et étant conditionnés en conteneurs par exemple en fûts métalliques, comportant une étape d'incinération et une étape de fusion desdits déchets dans un creuset permettant la formation d'une masse solide obtenue après solidification du bain liquide définissant une matrice stable au sein du produit résultant du traitement, qui est destinée à être conditionnée ensemble avec le creuset en vue de son stockage définitif. Le produit désigné par « masse solide » définit la « matrice stable » des déchets après traitement.The present invention relates in this context to a process for the treatment of radioactive bituminous waste, said waste comprising or containing radioactive sludge coated in bitumen and being packaged in containers for example in metal drums, comprising an incineration step and a melting step said waste in a crucible allowing the formation of a solid mass obtained after solidification of the liquid bath defining a stable matrix within the product resulting from the treatment, which is intended to be packaged together with the crucible for final storage. The product designated by “solid mass” defines the “stable matrix” of the waste after treatment.

Dans le contexte de l'invention, les expressions « produit résultant du traitement » ou « produit final » signifient d'une part, le bain liquide ou bain en fusion, solidifié après refroidissement et contenant les boues initialement enrobées dans du bitume et calcinées lors de la fusion, ainsi que les cendres du bitume et, le cas échéant, s'ils ont été traités ensemble, le produit de fusion des conteneurs, et d'autre part, le creuset contenant le bain liquide solidifié. Avantageusement, la masse solide et le produit final ont une structure de verre ou de céramique. Dans un mode de réalisation particulier, le « produit résultant du traitement » ou « produit final » ne contient pas le produit de fusion des conteneurs de déchets bituminés par exemple des fûts métalliques.In the context of the invention, the expressions “product resulting from the treatment” or “final product” mean on the one hand, the liquid bath or molten bath, solidified after cooling and containing the sludge initially coated in bitumen and calcined during of the fusion, as well as the ashes of the bitumen and, if necessary, if they have been treated together, the fusion product of the containers, and on the other hand, the crucible containing the solidified liquid bath. Advantageously, the solid mass and the final product have a glass or ceramic structure. In a particular embodiment, the “product resulting from the treatment” or “final product” does not contain the fusion product of the bituminous waste containers, for example metal drums.

Ledit procédé emploie avantageusement un four électrique unique à chauffage par arc électrique, effet Joule ou plasma, la conception du four autorisant le choix entre ces modes de chauffage ou leur combinaison selon la phase du procédé. Alternativement deux fours peuvent être associés, pour les opérations d'incinération d'une part, de fusion d'autre part, de façon à permettre la combustion presque complète du bitume des déchets radioactifs bituminés, avant la fusion. Ainsi, contrairement à certaines des méthodes existantes utilisant la vitrification dans laquelle le déchet est incorporé dans une matrice de verre, la présente invention utilise le déchet lui-même, avec si nécessaire des additifs, pour générer une matrice chimiquement et physiquement stable.Said method advantageously employs a single electric oven with electric arc heating, Joule or plasma effect, the design of the oven allowing the choice between these heating modes or their combination according to the phase of the process. Alternatively two ovens can be combined, for the incineration operations on the one hand, and melting operations on the other hand, so as to allow the almost complete combustion of the bitumen of the bituminous radioactive waste, before the fusion. Thus, unlike some of the existing methods using vitrification in which the waste is incorporated into a glass matrix, the present invention uses the waste itself, with additives if necessary, to generate a chemically and physically stable matrix.

Le procédé proposé permet avantageusement d'atteindre un facteur de réduction de volume à partir de déchets bituminés radioactifs de départ de l'ordre de 4 à 6.The proposed method advantageously makes it possible to achieve a volume reduction factor from starting radioactive bituminous waste of the order of 4 to 6.

II est précisé que les intervalles (ouverts ou fermés) de valeurs (notamment de températures ou de quantités et plus généralement de tous types de grandeurs) incluent expressément les bornes desdits intervalles à défaut d'indications contraires. De la même façon les valeurs individuelles sont exprimées avec une marge de variation de l'ordre du %, par exemple une variation de 1 à 5%.It is specified that the intervals (open or closed) of values (in particular of temperatures or quantities and more generally of all types of quantities) expressly include the limits of said intervals in the absence of contrary indications. Similarly, the individual values are expressed with a variation margin of the order of%, for example a variation of 1 to 5%.

L'invention a pour objet un_procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs, lesdits déchets à traiter étant conditionnés en conteneurs métalliques et contenant des boues radioactives enrobées dans du bitume, comprenant les étapes de :The subject of the invention is a process for the treatment of radioactive bituminous waste, said waste to be treated being packaged in metal containers and containing radioactive sludge coated in bitumen, comprising the steps of:

a. Refroidissement des déchets conditionnés à une température comprise entre -200 °C et -10 °C, en particulier à -20 °C ;at. Cooling of conditioned waste at a temperature between -200 ° C and -10 ° C, in particular at -20 ° C;

b. Broyage cryogénique des déchets conditionnés à une température comprise entre -200 °C et -10 °C, en particulier -200 °C à -20 °C, en particulier dans l'intervalle de -30 °C à -10 °C, plus particulièrement dans l'intervalle de -22 °C à -18 °C, de manière à cristalliser le bitume et le rendre cassant en formant un broyât composé d'éclats de déchets bituminés et de morceaux de conteneurs métalliques, lesdits éclats de déchets bituminés étant détachés des morceaux de conteneurs métalliques ;b. Cryogenic grinding of conditioned waste at a temperature between -200 ° C and -10 ° C, in particular -200 ° C to -20 ° C, in particular in the range of -30 ° C to -10 ° C, more particularly in the range of -22 ° C to -18 ° C, so as to crystallize the bitumen and make it brittle by forming a shred consisting of bituminous waste fragments and pieces of metal containers, said bituminous waste fragments being detached pieces of metal containers;

c. Dans un four électrique, incinération et fusion du broyât issu de l'étape b ou incinération et fusion des éclats de déchets bituminés, l'incinération et la fusion étant réalisées dans un creuset jusqu'à l'obtention d'un bain liquide, la pression à l'intérieur du four étant maintenue inférieure à la pression atmosphérique ;vs. In an electric oven, incineration and fusion of the ground material from step b or incineration and fusion of the bituminous waste fragments, the incineration and fusion being carried out in a crucible until a liquid bath is obtained, the pressure inside the oven being kept below atmospheric pressure;

d. Désaccouplement du creuset contenant le bain liquide du ciel du four à l'issue d'incinération et de fusion selon l'étape c et récupération du creuset comprenant le bain liquide ;d. Uncoupling of the crucible containing the liquid bath from above the furnace after incineration and melting according to step c and recovery of the crucible comprising the liquid bath;

e. Refroidissement du bain liquide jusqu'à obtention d'une masse solide non dispersable et neutralisée chimiquement comprenant les déchets bituminés traités le cas échéant en association avec le produit de fusion des conteneurs ; ete. Cooling of the liquid bath until a solid non-dispersible and chemically neutralized mass is obtained comprising the bituminous waste treated if necessary in combination with the fusion product of the containers; and

f. Conditionnement ensemble de la masse solide à l'issue de l'étape e et du creuset la contenant, dans un conteneur de stockage en vue du stockage définitif.f. Packaging together of the solid mass at the end of step e and of the crucible containing it, in a storage container for final storage.

Dans le contexte de l'invention, le terme « bitume » signifie un liant hydrophobe connu dans l'art antérieur et largement utilisé pour encapsuler, enrober, immobiliser ou solidifier des déchets, en l'espèce des déchets radioactifs.In the context of the invention, the term "bitumen" means a hydrophobic binder known in the prior art and widely used to encapsulate, coat, immobilize or solidify waste, in this case radioactive waste.

Le bitume est essentiellement (à plus de 90 %) un mélange d'hydrocarbures lourds ; il comporte également des impuretés comme des hydrocarbures oxydés, et des molécules organiques avec atomes de soufre, azote et phosphore.Bitumen is essentially (more than 90%) a mixture of heavy hydrocarbons; it also contains impurities such as oxidized hydrocarbons, and organic molecules with sulfur, nitrogen and phosphorus atoms.

Par « déchet radioactif », on entend des déchets comprenant ou contenant des boues d'épuration de station de traitement d'effluents radioactifs produits dans des installations nucléaires. Ces boues contiennent des sels et de l'eau ; leur enrobage dans le bitume provoque l'évaporation de la majeure partie de l'eau. Les boues d'épuration enrobées dans du bitume proviennent généralement d'installations de retraitement du combustible nucléaire usé : de ce fait la radioactivité y est essentiellement constituée des actinides (U, Pu, ...) et des produits de fission. Après une dizaine d'années, seuls subsistent les radioéléments à vie relativement longue, c'est-à-dire en majorité le césium 137, le strontium 90, et les isotopes du plutonium (238 à 242). Ces déchets peuvent être classifiés FAVLou MAVL.By "radioactive waste" is meant waste comprising or containing sewage sludge from a radioactive effluent treatment station produced in nuclear installations. This sludge contains salts and water; coating them with bitumen causes most of the water to evaporate. The sewage sludge coated in bitumen generally comes from installations for the reprocessing of spent nuclear fuel: therefore, the radioactivity consists essentially of actinides (U, Pu, ...) and fission products. After ten years, only relatively long-lived radioactive elements remain, that is to say the majority cesium 137, strontium 90, and the isotopes of plutonium (238 to 242). This waste can be classified as FAVLor MAVL.

Dans le contexte de l'invention, l'expression « déchet bituminé radioactif » ou « déchet bituminé » signifie le déchet radioactif encapsulé, enrobé ou immobilisé dans une matrice de bitume. Le terme « déchet bituminé » est équivalent aux termes « déchet bitumineux » et employé de manière interchangeable. Les déchets bituminés radioactifs sont préparés par mélange dans une vis sans fin entre le bitume chaud (160 °C) et un concentrât liquide contenant les sels radioactifs. Cette préparation est réalisée en vue du stockage définitif en l'état du déchet bitumineux. En vue de leur traitement dans le cadre de l'invention, les déchets bituminés radioactifs se présentent dans des conteneurs, tels que des fûts en acier.In the context of the invention, the expression "radioactive bituminous waste" or "bituminous waste" means radioactive waste encapsulated, coated or immobilized in a bitumen matrix. The term “bituminous waste” is equivalent to the terms “bituminous waste” and used interchangeably. The radioactive bituminous waste is prepared by mixing in a worm between the hot bitumen (160 ° C) and a liquid concentrate containing the radioactive salts. This preparation is carried out with a view to final storage in the state of the bituminous waste. In view of their treatment in the context of the invention, radioactive bituminous waste is presented in containers, such as steel drums.

Dans le cadre de l'invention, le déchet bituminé à traiter comprend du bitume, des oléates, des diatomées, de l'eau, des sels, et du tributyl phosphate (TBP), les sels étant issus du traitement d'effluents contaminés par des matières radioactives générées notamment dans les installations nucléaires, en particulier par coprécipitation au carbonate de calcium, phosphate de calcium, ou sulfate de baryum. De ce fait, les constituants majeurs de ces sels sont le carbonate de calcium, le phosphate de calcium, ou le sulfate de baryum.In the context of the invention, the bituminous waste to be treated comprises bitumen, oleates, diatoms, water, salts, and tributyl phosphate (TBP), the salts being from the treatment of effluents contaminated with radioactive materials generated in particular in nuclear installations, in particular by coprecipitation with calcium carbonate, calcium phosphate, or barium sulfate. Therefore, the major constituents of these salts are calcium carbonate, calcium phosphate, or barium sulfate.

Lesdits sels comprennent également des hydroxydes de fer, de cuivre, d'aluminium, de magnésium et d'uranyle, du ferrocyanure de nickel et de potassium, des nitrates de sodium et de magnésium, et du sulfate de sodium.Said salts also include iron, copper, aluminum, magnesium and uranyl hydroxides, nickel and potassium ferrocyanide, sodium and magnesium nitrates, and sodium sulfate.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le déchet bituminé contient au moins 30 % en masse de bitume en particulier de 40 à 85 %.In a particular embodiment of the invention, the bituminized waste contains at least 30% by mass of bitumen in particular from 40 to 85%.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les déchets bituminés sont conditionnés en fûts métalliques, par exemple en fût en acier ou en inox, le cas échéant avec un surfût, en particulier en inox, par exemple en fûts métalliques de 150 L à 250 L, en particulier 217 à 225 L. Dans le cadre de la présente description, lorsqu'il est question du fût, s'il est contenu dans un surfût, ce dernier est considéré comme un élément du fût.In a particular embodiment of the invention, the bituminous waste is conditioned in metal drums, for example in steel or stainless steel barrel, if necessary with an overcut, in particular in stainless steel, for example in 150 L metal drums at 250 L, in particular 217 at 225 L. In the context of the present description, when the barrel is involved, if it is contained in a barrel, the latter is considered to be an element of the barrel.

A réception des fûts bitume dans l'installation en vue de leur traitement, on contrôle optionnellement le Débit d'Equivalent de Dose (DED, niveau d'irradiation émis par le fût). La caractérisation radiologique fine (détermination des radioéléments présents et de la quantité de chacun) a déjà été réalisée en amont, avant l'arrivée sur l'installation, lors de la reprise des fûts des casemates où ils ont été initialement entreposés.When bitumen drums are received in the installation for treatment, the Dose Equivalent Rate (DED, level of irradiation emitted by the barrel) is optionally checked. The fine radiological characterization (determination of the radioelements present and the quantity of each) has already been carried out upstream, before arrival on the installation, when the casks from the casemates are taken back where they were initially stored.

Compte-tenu des risques d'explosion, il est exclu d'introduire le conteneur ou fût complet de déchets bituminés dans le four. II est également exclu de chauffer le bitume pour le faire couler dans le four pour les raisons suivantes :Given the risk of explosion, it is excluded to introduce the container or complete barrel of bituminous waste into the oven. It is also excluded to heat the bitumen to make it flow in the oven for the following reasons:

• d'une part il serait nécessaire de nettoyer le fût, par exemple par un solvant approprié, solvant à traiter thermiquement ensuite comme le bitume lui-même : l'installation en serait complexifiée, et son dimensionnement devrait être augmenté ;• on the one hand, it would be necessary to clean the barrel, for example with an appropriate solvent, solvent to be heat treated then like the bitumen itself: the installation would be made more complex, and its dimensioning should be increased;

• le chauffage du fût, si l'on dépassait 120°C, risquerait de générer des réactions exothermiques aboutissant à déclencher la combustion du déchet en-dehors du four, voire une explosion. En revanche, si l'étape de chauffage était réalisée à une température inférieure à 120°C, le bitume risquerait de ne pas être suffisamment liquide pour s'écouler gravitairement.• heating the barrel, if it exceeded 120 ° C, would risk generating exothermic reactions leading to trigger the combustion of the waste outside the oven, or even an explosion. On the other hand, if the heating step were carried out at a temperature below 120 ° C., the bitumen would risk not being sufficiently liquid to flow by gravity.

Ainsi, selon l'étape b du procédé de l'invention, les conteneurs ou fûts comprenant les déchets bituminés subissent un broyage cryogénique à une température comprise entre -200 °C et -10 °C, de manière à cristalliser le bitume et le rendre cassant pour le diviser sous la forme de broyât. La température de réalisation de l'étape de broyage cryogénique peut être aménagée en fonction de la technique utilisée. De préférence, l'intervalle de température est de -30 °C à -10 °C, plus particulièrement de -22 °C à -18 °C.Thus, according to step b of the process of the invention, the containers or drums comprising the bituminous waste undergo cryogenic grinding at a temperature between -200 ° C and -10 ° C, so as to crystallize the bitumen and make it brittle to divide it into the ground form. The temperature at which the cryogenic grinding stage is carried out can be adjusted according to the technique used. Preferably, the temperature range is from -30 ° C to -10 ° C, more particularly from -22 ° C to -18 ° C.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les déchets bituminés conditionnés en conteneurs métalliques ou fûts, et le cas échéant le surfût, sont soumis à une étape de refroidissement préalable à une température comprise entre -200 °C et -10 °C, en particulier à -20 °C ou entre -22 °C et -18 °C, avant l'étape du broyage cryogénique. A titre d'exemple, notamment pour tenir compte des impératifs d'inventaire de fûts dans l'installation, deux solutions techniques peuvent être proposées.In a particular embodiment of the invention, the bituminous waste packaged in metal containers or drums, and if necessary the overkill, are subjected to a preliminary cooling step at a temperature between -200 ° C and -10 ° C , in particular at -20 ° C or between -22 ° C and -18 ° C, before the cryogenic grinding stage. By way of example, in particular to take account of the requirements for barrel inventory in the installation, two technical solutions can be proposed.

En cas de faible inventaire autorisé (cas d'une installation classée pour la protection de l'environnement (ICPE)), un refroidissement rapide peut être effectué en plongeant les conteneurs dans l'azote liquide à -200 °C. Dans ce cas, l'extérieur du fût est à -200 °C, et le cœur à moins de -10 °C. La durée d'immersion est ajustée en fonction de cet objectif. En cas d'inventaire élevé autorisé (cas d'une installation nucléaire de base (INB)), il est possible de refroidir dans un entreposage amont, à 20 °C, pendant plusieurs jours, la température dans le fût étant ainsi homogène.In the event of a small authorized inventory (in the case of an installation classified for environmental protection (ICPE)), rapid cooling can be carried out by immersing the containers in liquid nitrogen at -200 ° C. In this case, the outside of the barrel is at -200 ° C, and the core at less than -10 ° C. The immersion time is adjusted according to this objective. In the event of a high authorized inventory (in the case of a basic nuclear installation (BNI)), it is possible to cool in an upstream storage, at 20 ° C, for several days, the temperature in the barrel thus being homogeneous.

Dans le contexte de l'invention, le terme « broyât » signifie donc les déchets bituminés, leur conteneur ou fût, et le cas échéant le surfût le tout divisé en morceaux résultant de l'étape de broyage cryogénique. Le « broyât » est composé des éclats de déchets bituminés et des morceaux de conteneurs métalliques, lesdits éclats de déchets bituminés étant détachés des morceaux de conteneurs métalliques.In the context of the invention, the term “ground material” therefore signifies the bituminous waste, its container or barrel, and if necessary the overdust, the whole divided into pieces resulting from the cryogenic grinding step. The "ground material" is made up of bits of bituminous waste and pieces of metal containers, said bits of bituminous waste being detached from pieces of metal containers.

A l'issue de l'étape b, la granulométrie du broyât est comprise entre 20 et 300 mm, de préférence entre 50 et 100 mm. Le critère définissant la granulométrie tient à la capacité du four à absorber un apport brutal de chaleur : un bloc unique de bitume broyé qui brûlerait instantanément (dans une hypothèse pessimiste) ne devrait pas augmenter la température du four de plus de 200 à 300 °C.At the end of step b, the particle size of the ground material is between 20 and 300 mm, preferably between 50 and 100 mm. The criterion defining the particle size is the capacity of the oven to absorb a brutal supply of heat: a single block of crushed bitumen which would burn instantly (in a pessimistic hypothesis) should not increase the oven temperature by more than 200 to 300 ° C .

Dans un mode particulier de l'invention, la granulométrie des éclats de déchets bituminés est égale ou inférieure à 50 mm et la granulométrie des morceaux de conteneurs métalliques est supérieure à 50 mm, de préférence comprise entre 60 mm et 300 mm, plus particulièrement les morceaux ont une taille moyenne d'environ 200 mm. De préférence, la granulométrie des éclats de déchets bituminés est comprise entre 20 mm et 50 mm et est inférieure à la granulométrie des morceaux de conteneurs telle que décrite ci-dessus.In a particular embodiment of the invention, the particle size of the bituminous waste fragments is equal to or less than 50 mm and the particle size of the pieces of metal containers is greater than 50 mm, preferably between 60 mm and 300 mm, more particularly the pieces have an average size of about 200 mm. Preferably, the particle size of the bituminous waste fragments is between 20 mm and 50 mm and is less than the particle size of the pieces of container as described above.

Dans le cadre de la présente invention, en vue du broyage cryogénique décrit, les conteneurs ou fûts contenant les déchets bituminés sont plongés dans l'azote liquide pour être refroidis. La température appliquée lors de cette étape est suffisamment froide pour que le bitume soit cristallin. La température lors du broyage est avantageusement maintenue dans un intervalle de -20 °C à -60 °C par exemple autour de -40±5°C. Le broyage apporte une énergie mécanique au déchet bituminé, et donc le chauffe un peu. Le cas échéant, le broyeur lui-même est refroidi, ce qui évite de réchauffer le déchet bituminé. Les sels et les métaux des conteneurs (fût, surfût) sont cristallins à température ambiante et le restent quand on refroidit. En tout état de cause, il est connu que l'acier ou l'inox se broie sans difficulté particulière, et que le problème ne se pose pas pour les sels, qui sont sous forme divisée avant tout broyage. Il faut en effet une baisse rapide de la température pour éviter un entreposage amont trop important. Dans le cadre de l'invention, les fûts contenant les déchets bituminés sont broyés en l'état, sans ouverture, métal du fût et déchets bituminés ensemble. Dans le cas où le fût est conditionné en surfût inox, le broyage est effectué avec le surfût, le fût et les déchets bituminés ensemble en une seule opération.In the context of the present invention, for the purpose of the cryogenic grinding described, the containers or drums containing the bituminous waste are immersed in liquid nitrogen to be cooled. The temperature applied during this step is cold enough for the bitumen to be crystalline. The temperature during grinding is advantageously maintained in the range of -20 ° C to -60 ° C, for example around -40 ± 5 ° C. The grinding brings mechanical energy to the bituminized waste, and therefore heats it up a bit. If necessary, the crusher itself is cooled, which avoids heating the bituminized waste. The salts and metals of the containers (barrel, overkill) are crystalline at room temperature and remain so when cooled. In any event, it is known that steel or stainless steel grinds without particular difficulty, and that the problem does not arise for the salts, which are in divided form before any grinding. A rapid temperature drop is required to avoid excessive upstream storage. In the context of the invention, the drums containing the bituminous waste are ground as is, without opening, the metal of the barrel and the bituminous waste together. In the case where the barrel is conditioned in stainless steel barrel, grinding is carried out with the barrel, barrel and bituminous waste together in a single operation.

Les déchets bituminés à une température de -10 °C ou une température inférieure se comportent mécaniquement comme du verre et, après le broyage, se présentent sous forme d'éclats, de taille maximale de l'ordre de 50 mm, accompagnés d'une poudre fine ayant une granulométrie inférieure à 1 mm. Les conteneurs en métal, en particulier en acier, sont déchiquetés plutôt que broyés, et se présentent sous forme de morceaux d'une taille plus grande que celle des éclats des déchets bituminés, en particulier de l'ordre de 200 mm.Bituminous waste at a temperature of -10 ° C or below behaves mechanically like glass and, after grinding, is in the form of splinters, with a maximum size of around 50 mm, accompanied by a fine powder with a particle size less than 1 mm. The metal containers, in particular steel, are shredded rather than crushed, and are in the form of pieces of a size larger than that of the fragments of bituminous waste, in particular of the order of 200 mm.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le broyage des déchets conditionnés d'un fût dure 5 min maximum. Dans un mode particulier de l'invention, le broyage prend moins de 15 s. Le broyage cryogénique permet de détacher ou décoller les déchets bituminés des conteneurs en métal, en particulier en acier.In one embodiment of the invention, the grinding of conditioned waste from a barrel lasts a maximum of 5 min. In a particular embodiment of the invention, the grinding takes less than 15 s. Cryogenic grinding makes it possible to detach or take off bituminous waste from metal containers, in particular steel.

Dans une variante de réalisation de l'invention, le broyât est séparé d'une part en éclats de déchets bituminés et d'autre part en morceaux de conteneurs métalliques avant l'étape d'incinération et de fusion. Cette étape de séparation des éclats de déchets bituminés et des morceaux de conteneurs métalliques est réalisée en plaçant sous le broyeur une grille constituée de barreaux d'acier espacés de l'ordre de la taille maximale des éclats de déchets bituminés, en particulier de l'ordre de 50 mm, et disposée obliquement, de manière à ce que les éclats de déchets bituminés tombent à travers et que les morceaux de conteneurs métalliques glissent latéralement (figure 4). Avantageusement, la grille est refroidie à la température du broyeur, en particulier entre -200 °C et -10 °C, en particulier dans l'intervalle de -30 °C à -10 °C, plus particulièrement dans l'intervalle de -22 °C à -18 °C. Dans ce mode de réalisation particulier, les éclats de déchets bituminés sont recueillis pour être traités séparément des morceaux de conteneurs métalliques.In an alternative embodiment of the invention, the ground material is separated on the one hand into bits of bituminous waste and on the other hand into pieces of metal containers before the incineration and melting step. This step of separating the bituminous waste fragments and the pieces of metal containers is carried out by placing under the mill a grid made up of steel bars spaced apart on the order of the maximum size of the bituminous waste fragments, in particular of the order of 50 mm, and arranged obliquely, so that the bituminous waste fragments fall through and the pieces of metal containers slide sideways (Figure 4). Advantageously, the grid is cooled to the temperature of the grinder, in particular between -200 ° C and -10 ° C, in particular in the range from -30 ° C to -10 ° C, more particularly in the range from - 22 ° C to -18 ° C. In this particular embodiment, the bituminous waste fragments are collected to be treated separately from the pieces of metal containers.

Les conteneurs ou fûts en métallique en ne sont pas en soi radioactifs à moins que quelques traces de déchet bituminé ne restent associées aux morceaux de conteneurs métalliques. Les morceaux de conteneurs métalliques à l'issue de l'étape de séparation des éclats de déchets bituminés et des morceaux de conteneurs métalliques sont donc a priori moins radioactifs que les déchets bituminés, et peuvent donc suivre une filière déchet moins onéreuse : si les déchets bituminés sont classifiés MAVL, les conteneurs métalliques sont FAVL, voire « très faible activité » (TFA), et si les déchets bituminés sont classifiés FAVL, les conteneurs métalliques sont TFA.Metal containers or drums are not inherently radioactive unless some traces of bituminized waste remain associated with the pieces of metal containers. The pieces of metal containers at the end of the step of separating the fragments of bituminous waste and pieces of metal containers are therefore a priori less radioactive than bituminous waste, and can therefore follow a less expensive waste pathway: if the waste bituminous materials are classified MAVL, metal containers are FAVL, or even “very low activity” (TFA), and if bituminous waste is classified FAVL, metal containers are TFA.

Les conteneurs métalliques classifiés TFA peuvent être mis en stockage définitif TFA c'est à dire simplement conditionnés en l'état, par exemple en fûts ou en grand récipient vrac solide (GRVS). Les conteneurs métalliques classifiés FAVL peuvent être stockés dans un centre de stockage des FAVL, simplement conditionnés en l'état, par exemple en fûts ou en caissons métalliques.TFA classified metal containers can be placed in TFA final storage, that is to say simply packaged as is, for example in drums or in a large solid bulk container (FIBC). FAVL classified metal containers can be stored in a FAVL storage center, simply packaged as is, for example in drums or metal boxes.

Avantageusement, les conteneurs métalliques, en particulier en acier, qui sont séparés des déchets bituminés après le broyage cryogénique sont fondus dans la même installation de traitement que celle des déchets bituminés pour produire des lingots classifiés FAVL ou TFA. La fusion des morceaux de conteneurs métallique réduit le volume occupé d'un facteur 5 à 10. La fusion des conteneurs métalliques est réalisée en utilisant le four pour la fusion/incinération de déchet bituminé. La fusion des conteneurs métalliques, en particulier en acier, peut être réalisée dans des creusets perdus, comme la fusion/incinération de déchet bituminé, ou dans un creuset spécifique en métal, en particulier en acier, ou dans un creuset en céramique réfractaire spécifique aux campagnes de fusion d'acier, qui est basculable ou à bonde, selon les technologies en usage courant dans les aciéries.Advantageously, the metal containers, in particular of steel, which are separated from the bituminized waste after cryogenic grinding are melted in the same processing installation as that of the bituminous waste to produce ingots classified FAVL or TFA. The melting of the pieces of metal containers reduces the occupied volume by a factor of 5 to 10. The melting of the metal containers is carried out using the oven for the melting / incineration of bituminized waste. The melting of metal containers, in particular steel, can be carried out in lost crucibles, such as the melting / incineration of bituminized waste, or in a specific metal crucible, in particular steel, or in a refractory ceramic crucible specific to steel smelting campaigns, which is tiltable or bung, depending on the technologies in common use in steelworks.

Selon un mode de réalisation de l'invention, lors de l'incinération à l'étape c, un four électrique à arc est utilisé pour le déclenchement de l'incinération du broyât ou des éclats de déchets bituminés puis pour former un bain liquide par fusion après l'incinération du broyât ou respectivement des éclats de déchets bituminés.According to one embodiment of the invention, during the incineration in step c, an electric arc furnace is used for initiating the incineration of the ground material or bituminous waste fragments and then to form a liquid bath by fusion after the incineration of the ground material or respectively of the bituminous waste fragments.

Ce type de four est couramment utilisé dans les fonderies de métaux, ferreux et non ferreux, ainsi que dans l'industrie des réfractaires. Des températures de près de 2700°C y sont atteintes couramment dans l'industrie des réfractaires, les métaux ne nécessitant habituellement pas de telles températures.This type of furnace is commonly used in metal, ferrous and non-ferrous foundries, as well as in the refractory industry. Temperatures of almost 2700 ° C are commonly reached in the refractory industry, metals usually do not require such temperatures.

Un four électrique à arc comporte en principe trois électrodes en graphite, une par phase de l'alimentation électrique, alimentées en courant alternatif (50 Hz du réseau) à des tensions de l'ordre de 30 kV, tensions fournies par un transformateur électrique (lui-même habituellement alimenté en moyenne tension, 5000 ou 6000 V). Cette tension de 30 kV génère un arc électrique entre les électrodes, chauffant par rayonnement l'intérieur du four.An electric arc furnace in principle has three graphite electrodes, one per phase of the power supply, supplied with alternating current (50 Hz from the network) at voltages of the order of 30 kV, voltages supplied by an electric transformer ( usually supplied with medium voltage, 5000 or 6000 V). This voltage of 30 kV generates an electric arc between the electrodes, heating the interior of the oven by radiation.

Les avantages de ce type de chauffe par arc électrique sont notamment :The advantages of this type of electric arc heating are:

son aspect économique même pour des puissances importantes utilisées pour éviter ou limiter les imbrûlés et, le caractère isotrope de la chauffe : contrairement à la technologie plasma qui est très directive (une torche à plasma chauffe surtout dans la direction de la flamme), la chauffe en mode arc est isotrope : en conséquence le ciel du four est autant chauffé que la matière dans le creuset. Ceci permet de limiter ou d'éviter les imbrûlés qui proviennent en partie de la directivité dans le cas de chauffe au moyen de la torche à plasma, surtout pour ce qui concerne les dépôts sur les parois du four.its economic aspect even for large powers used to avoid or limit unburnt and, the isotropic nature of the heater: unlike plasma technology which is very directive (a plasma torch heats especially in the direction of the flame), the heater in arc mode is isotropic: consequently the sky of the furnace is as much heated as the material in the crucible. This makes it possible to limit or avoid the unburnt which comes in part from the directivity in the case of heating by means of the plasma torch, especially with regard to the deposits on the walls of the oven.

Par « arc électrique », on entend ainsi un arc qui chauffe de manière isotrope. Bien qu'un arc électrique soit en fait un plasma (i.e. du gaz sous forme fortement ionisée) ou au moins contienne un plasma, les termes « four à arc électrique » sont utilisés ici de manière à faire la différence entre l'arc qui est isotrope, et le plasma, généré par une torche à plasma, qui est directif.By "electric arc" is thus meant an arc which heats isotropically. Although an electric arc is in fact a plasma (ie gas in highly ionized form) or at least contains a plasma, the terms "electric arc furnace" are used here in order to make the difference between the arc which is isotropic, and plasma, generated by a plasma torch, which is directive.

Dans le cadre de l'invention, le terme « ciel du four » signifie la partie supérieure du four qui est au moins au-dessus de la hauteur du creuset introduit dans le four.In the context of the invention, the term "oven sky" means the upper part of the oven which is at least above the height of the crucible introduced into the oven.

Lorsque le creuset est introduit dans le four, il est vide. Le creuset est rempli, au cours de l'étape d'incinération et fusion, par les produits de l'incinération et de la fusion de chaque charge injectée de broyât ou d'éclats de déchets bituminés.When the crucible is introduced into the furnace, it is empty. During the incineration and fusion stage, the crucible is filled with the incineration and fusion products from each charge injected with ground material or bituminous waste fragments.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'étape c de l'incinération et de la fusion comprend des étapes de :In a particular embodiment of the invention, step c of the incineration and of the fusion comprises steps of:

i. Injection d'une charge du broyât ou d'une charge des éclats de déchets bituminés dans le four pourvu d'un creuset vide ou d'un creuset partiellement rempli à l'issue d'un cycle de traitement antérieur de déchets bituminés radioactifs ;i. Injection of a charge of the ground material or of a charge of the bituminous waste fragments into the furnace provided with an empty crucible or a crucible partially filled at the end of a previous treatment cycle for radioactive bituminous waste;

/7. Au moyen des électrodes du four, déclenchement de l'incinération du broyât ou des éclats de déchets bituminés par chauffe, par arc électrique ou par plasma, en présence de gaz comburant et poursuite de la combustion du bitume par ajout du broyât ou des éclats des éclats de déchets bituminés à traiter en quantités contrôlées en ajustant le gaz comburant de manière à maintenir la température dans un intervalle de 1100 à 1800°C pour former un bain liquide résultant de la fusion et comprenant les sels contenus dans les boues radioactives libérés par la combustion du bitume et fondus et/ou dissociés thermiquement ainsi que le cas échéant le produit de la fusion des conteneurs, optionnellement en apportant un complément de chauffe par arc électrique ou par plasma, iii. Le cas échéant, répétition de l'étape /7 jusqu'à atteindre la limite de capacité en volume du bain liquide du creuset ;/ 7. By means of the oven electrodes, initiation of the incineration of the ground material or bituminous waste fragments by heating, by electric arc or by plasma, in the presence of oxidizing gas and further combustion of the bitumen by adding the ground material or fragments of bituminous waste fragments to be treated in controlled quantities by adjusting the oxidizing gas so as to maintain the temperature in a range of 1100 to 1800 ° C. to form a liquid bath resulting from the fusion and comprising the salts contained in the radioactive sludges released by the combustion of bitumen and molten and / or thermally dissociated as well as, where appropriate, the product of the melting of the containers, optionally by providing additional heating by electric arc or by plasma, iii. If necessary, repeat step / 7 until the volume capacity limit of the crucible liquid bath is reached;

iv. Optionnellement chauffage par arc électrique ou par plasma pour traiter les éventuels résidus du broyât ou des éclats de déchets bituminés contenus dans le four et,iv. Optionally electric arc or plasma heating to treat any residue from the ground material or bituminous waste fragments contained in the oven and,

v. Optionnellement chauffage du bain liquide, par effet Joule ou par arc électrique ou par plasma, à une température comprise dans un intervalle de 1300 à 1800 °C, en particulier à 1600 °C, de manière à réaliser la dissociation thermique des sulfates alcalins et alcalino-terreux contenus dans les boues radioactives.v. Optionally heating the liquid bath, by Joule effect or by electric arc or by plasma, to a temperature in the range of 1300 to 1800 ° C, in particular to 1600 ° C, so as to carry out the thermal dissociation of alkali and alkaline sulfates - earths contained in radioactive sludge.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les électrodes du four sont motorisées selon un mouvement vertical, en particulier en vue de la réalisation par effet Joule de l'étape v, ce qui permet de :In a particular embodiment of the invention, the electrodes of the furnace are motorized according to a vertical movement, in particular with a view to the production by Joule effect of step v, which makes it possible to:

• Compenser leur érosion par l'apport régulier de graphite neuf, sous forme de tronçons d'électrode ajoutés en partie haute de l'électrode ;• Compensate for their erosion by the regular supply of new graphite, in the form of electrode sections added at the top of the electrode;

• Autoriser un fonctionnement par effet Joule lorsque du liquide est présent dans le creuset : pour cela, on plonge les électrodes dans le bain. Ce type de chauffe est plus efficace puisque 100 % de la puissance est transférée au bain en fusion ;• Allow operation by Joule effect when liquid is present in the crucible: to do this, immerse the electrodes in the bath. This type of heating is more efficient since 100% of the power is transferred to the molten bath;

• Autoriser le retrait des électrodes pour désolidariser la partie basse du four (le creuset) du ciel, selon un mouvement horizontal.• Authorize the withdrawal of the electrodes to separate the lower part of the oven (the crucible) from the sky, in a horizontal movement.

Les électrodes sont remontées partiellement à l'extérieur du four (au-dessus du four) tandis qu'une partie reste à l'intérieur du four (sous le ciel du four). La partie des électrodes à l'extérieur du four peut être logée dans un espace ventilé confiné au-dessus du four, dans lequel la dépression est plus faible qu'à l'intérieur du four. Le cas échéant plusieurs espaces confinés sont aménagés aux alentours du four avec des niveaux de dépression successifs, de plus en plus faibles au fur et à mesure que l'on s'éloigne du four et que le risque de dissémination de matières radioactives diminue.The electrodes are partially reassembled outside the oven (above the oven) while part remains inside the oven (under the roof of the oven). The part of the electrodes outside the oven can be housed in a ventilated space confined above the oven, in which the vacuum is lower than inside the oven. If necessary, several confined spaces are arranged around the furnace with successive levels of depression, which become progressively lower as the distance from the furnace increases and the risk of dissemination of radioactive materials decreases.

Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, une technologie de chauffe à plasma est utilisée en alternative au four à arc. Une telle technologie utilise aussi des électrodes graphite pleines, consommables, en général deux électrodes, le courant électrique est continu, la tension relativement basse (quelques centaines de volts), et le courant relativement important (en fonction de la puissance désirée). Cette technologie est utilisable, parce que peu onéreuse et robuste, mais moins appropriée, parce que le plasma est directif.According to another embodiment of the invention, a plasma heating technology is used as an alternative to the arc furnace. Such technology also uses solid, consumable graphite electrodes, in general two electrodes, the electric current is direct, the voltage relatively low (a few hundred volts), and the current relatively large (depending on the desired power). This technology is usable, because it is inexpensive and robust, but less suitable, because the plasma is directive.

A l'étape / du procédé selon l'invention, une charge du broyât ou une charge des éclats de déchets bituminés est injectée en quantité de 10 à 200 kg de manière gravitaire : le broyât ou les éclats de déchets bituminés issu(s) du broyeur tombe(nt) directement dans une trémie faisant office de sas d'alimentation du four : quand la quantité de broyât ou d'éclats de déchets bituminés dans la trémie correspond(ent) à ce que l'on veut injecter (10 à 200 kg), on arrête le broyeur, on ferme le haut de la trémie, et on ouvre le bas, de manière à ce que la quantité sélectionnée tombe dans le four.In step / of the method according to the invention, a charge of the ground material or a charge of the bituminous waste fragments is injected in an amount of 10 to 200 kg by gravity: the ground material or the bituminous waste fragments originating from the crusher falls (s) directly into a hopper serving as an oven airlock: when the quantity of ground material or bituminous waste fragments in the hopper corresponds to what you want to inject (10 to 200 kg), the mill is stopped, the top of the hopper is closed, and the bottom is opened, so that the selected quantity falls into the oven.

Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, on intercale un convoyeur horizontal entre la sortie du broyeur et la trémie/sas alimentant le four : on peut ainsi plus librement implanter le broyeur (à -60°C) par rapport au four (à 1600°C), et autoriser le broyeur à alimenter le four de manière quasicontinue. Le broyât ou les éclats de déchets bituminés tombe(nt) sur le convoyeur, qui fait office de tampon entre le broyeur et la trémie, et n'alimente la trémie que selon le besoin.According to another embodiment of the invention, a horizontal conveyor is interposed between the outlet of the crusher and the hopper / airlock supplying the oven: it is thus more freely possible to locate the crusher (at -60 ° C) relative to the oven ( at 1600 ° C), and authorize the crusher to feed the furnace almost continuously. The ground material or bituminous waste fragments fall (s) on the conveyor, which acts as a buffer between the crusher and the hopper, and feeds the hopper only when necessary.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, une fois la combustion du bitume déclenchée, vers 300 °C, le procédé fonctionne à étape /7 autant que possible en auto-thermie : le bitume a en effet un pouvoir calorifique très élevé, sa combustion entretenant une température élevée, par exemple de 1100 à 1800°C dans le four.In a particular embodiment of the invention, once the combustion of the bitumen has been started, at around 300 ° C., the process operates in step / 7 as much as possible in self-heat: the bitumen indeed has a very high calorific value, its combustion maintaining a high temperature, for example from 1100 to 1800 ° C in the oven.

Le bitume subit une combustion tandis que les sels de la boue radioactive enrobée dans le bitume subissent une fusion et/ou une dissociation thermique. Ainsi, la combustion du bitume des déchets bituminés libère les sels contenus dans la boue des déchets bituminés. Certains sels, par exemple les sulfates, les nitrates, les carbonates et les hydroxydes, subissent une dissociation thermique produisant des oxydes de ceux-ci. Les sels tels que les phosphates ne sont pas dissociés thermiquement.The bitumen undergoes combustion while the salts of the radioactive mud coated in the bitumen undergo fusion and / or thermal dissociation. Thus, the combustion of bitumen from bituminous waste releases the salts contained in the mud of bituminous waste. Certain salts, for example sulfates, nitrates, carbonates and hydroxides, undergo thermal dissociation producing oxides of these. Salts such as phosphates are not thermally dissociated.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le broyât ou les éclats de déchets bituminés est(sont) ajouté(s) dans le four en quantités contrôlées successives de manière à maintenir la température dans un intervalle de 1100 °C à 1800 °C jusqu'à l'obtention de matière fondue dans le creuset, une partie au moins des sels contenus dans les déchets bituminés radioactifs subissant une dissociation thermique. La température du bain liquide provoque donc la dissociation thermique d'au moins une partie des sels, par exemple des sulfates, des nitrates, des carbonates et des hydroxydes, pour produire des oxydes.In a preferred embodiment of the invention, the ground material or bits of bituminous waste is (are) added to the oven in successive controlled quantities so as to maintain the temperature in the range of 1100 ° C. to 1800 ° C until molten material is obtained in the crucible, at least part of the salts contained in the radioactive bituminous waste undergoing thermal dissociation. The temperature of the liquid bath therefore causes thermal dissociation of at least a portion of the salts, for example sulfates, nitrates, carbonates and hydroxides, to produce oxides.

Par ailleurs, les oléates et le tributyl phosphate (TBP) subissent aussi une combustion.In addition, oleates and tributyl phosphate (TBP) also undergo combustion.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la température du bain liquide résultant est maintenue dans un intervalle de 1100 °C à 1800 °C en apportant un complément de chauffe par arc électrique ou par plasma.In a particular embodiment of the invention, the temperature of the resulting liquid bath is maintained in a range from 1100 ° C. to 1800 ° C. by providing additional heating by electric arc or by plasma.

Chaque quantité de broyât ou des éclats de déchets bituminés injectée dans le four subit deux étapes successives, incinération, puis fusion. En général, compte tenu du mode d'alimentation du four en broyât ou en éclats de déchets bituminés, les deux étapes d'incinération et de fusion se produisent au moins partiellement simultanément dans un creuset, consistant à la fois en l'incinération du broyât ou des éclats de déchets bituminés fraîchement introduit(s), et en la fusion du résidu du broyât ou des éclats de déchets bituminés préalablement introduit(s) et déjà incinéré(s).Each quantity of ground material or bituminous waste fragments injected into the furnace undergoes two successive stages, incineration, then fusion. In general, taking into account the mode of supplying the furnace with ground material or bituminous waste fragments, the two stages of incineration and melting take place at least partially simultaneously in a crucible, consisting of both the incineration of the ground material or fragments of freshly introduced bituminous waste (s), and in the melting of the residue of the ground material or fragments of bituminous waste previously introduced and already incinerated.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'apport de gaz comburant est ajusté de manière également à maîtriser la température du four, dans l'intervalle de température indiqué. L'apport de gaz est en continu, suivant un débit (kg/h) réglé pour maîtriser la combustion et la température du four. Le débit est déterminé en fonction de la stœchiométrie de combustion du bitume. Pour assurer la combustion complète ou presque complète, on introduit généralement un excès de 1,5 à 4 fois du gaz comburant par rapport à la stœchiométrie (la quantité minimale de gaz comburant qui en théorie permet la combustion complète du combustible présent dans les déchets radioactifs). Selon un mode de réalisation particulier, on double la stoechiométrie de gaz comburant pour optimiser la réaction et diminuer les imbrûlés.In a preferred embodiment of the invention, the supply of oxidizing gas is adjusted so as also to control the temperature of the oven, in the temperature range indicated. The gas supply is continuous, at a rate (kg / h) adjusted to control combustion and the oven temperature. The flow rate is determined as a function of the combustion stoichiometry of the bitumen. To ensure complete or almost complete combustion, we generally introduce an excess of 1.5 to 4 times of the oxidizing gas compared to the stoichiometry (the minimum quantity of oxidizing gas which in theory allows the complete combustion of the fuel present in radioactive waste ). According to a particular embodiment, the stoichiometry of oxidizing gas is doubled to optimize the reaction and reduce the unburnt.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le gaz comburant est de l'air.In a particular embodiment of the invention, the oxidizing gas is air.

Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, le gaz comburant est de l'air enrichi en oxygène, par exemple de l'air comprenant 20 à 99,9 %, en particulier 95 % (v/v) d'oxygène. Le gaz comburant peut être 100 % d'oxygène.In another particular embodiment of the invention, the oxidizing gas is air enriched in oxygen, for example air comprising 20 to 99.9%, in particular 95% (v / v) of oxygen . The oxidizing gas can be 100% oxygen.

La décision d'utiliser de l'air enrichi en oxygène en tant que gaz comburant peut dépendre de la taille du four qui est utilisé pour traiter les déchets bituminés, en particulier conditionnés en conteneur ou fût et le cas échéant en surfût.The decision to use oxygen-enriched air as an oxidizing gas may depend on the size of the furnace which is used to treat bituminous waste, in particular packaged in containers or drums and, where appropriate, in drums.

L'utilisation de l'air enrichi en oxygène permet avantageusement une production moindre des oxydes d'azote (NOx), ce qui facilite ultérieurement le traitement des fumées résultant de l'incinération des déchets bituminés : une partie des NOx est produite lors de la combustion, par oxydation de l'azote de l'air (lorsque l'air est utilisé comme comburant). L'enrichissement de l'air en oxygène permet de considérablement réduire les NOx qui sont dès lors seulement issus de l'azote contenu dans le déchet bituminé, en particulier sous forme de nitrates et de cyanures. Par ailleurs, la combustion du bitume et l'oxydation des fûts en surface utilisant l'air enrichi en oxygène est plus complète et le fonctionnement du four en auto-thermie plus aisé.The use of oxygen-enriched air advantageously allows a lower production of nitrogen oxides (NOx), which subsequently facilitates the treatment of the fumes resulting from the incineration of bituminous waste: part of the NOx is produced during the combustion, by oxidation of nitrogen in the air (when air is used as an oxidizer). Enriching the air with oxygen makes it possible to considerably reduce the NOx, which therefore only comes from the nitrogen contained in the bituminized waste, in particular in the form of nitrates and cyanides. In addition, the combustion of the bitumen and the oxidation of the barrels on the surface using the air enriched with oxygen is more complete and the operation of the furnace in self-combustion is easier.

De plus, l'utilisation d'air enrichi en oxygène permet de diviser le débit de fumées à traiter par un facteur d'environ 4.In addition, the use of oxygen-enriched air makes it possible to divide the flow of smoke to be treated by a factor of approximately 4.

En contrepartie, du fait de la grande réactivité de l'oxygène, le pilotage du four à air enrichi en oxygène est plus délicat.In return, due to the high reactivity of oxygen, the control of the oxygen-enriched air oven is more difficult.

A l'issue de l'étape d'incinération ii, il se forme un bain liquide résultant de la fusion, en fond de creuset. Le bitume non encore brûlé, de densité à peine supérieure à 1, flotte sur le liquide de densité 2,7 à 3 en particulier si la boue enrobée dans le bitume contient beaucoup de sulfate de baryum. Le bain liquide a une densité de 2,7 quand il n'y a pas de sulfate de baryum dans les sels, ce qui fait partie de la variabilité des sels. Pour une teneur de 50 % de sulfate de baryum dans les sels, valeur maximale constatée, des additifs sont ajoutés de manière à obtenir une teneur de 30 % d'oxyde de baryum (résultant de la dissociation thermique du sulfate) dans le liquide fondu (valeur maximale d'incorporation pour une fusion à 1600°C), et dans ce cas la densité du liquide est de 3,6. La densité de 3 correspond à 15 % d'oxyde de baryum dans le liquide.At the end of the incineration step ii, a liquid bath is formed resulting from the melting, at the bottom of the crucible. Bitumen not yet burnt, with a density barely greater than 1, floats on the liquid with density 2.7 to 3, in particular if the mud coated in the bitumen contains a lot of barium sulphate. The liquid bath has a density of 2.7 when there is no barium sulfate in the salts, which is part of the variability of the salts. For a content of 50% of barium sulphate in the salts, maximum value observed, additives are added so as to obtain a content of 30% of barium oxide (resulting from the thermal dissociation of the sulphate) in the molten liquid ( maximum incorporation value for melting at 1600 ° C.), in which case the density of the liquid is 3.6. The density of 3 corresponds to 15% of barium oxide in the liquid.

Dans un mode de réalisation de l'invention où le broyât est soumis à l'étape d'incinération et de fusion, ce bain comporte au moins deux phases, la phase supérieure étant constituée d'oxydes et phosphates et éventuellement de sulfates en fusion, la phase inférieure étant constituée du produit de la fusion des conteneurs, en particulier d'acier en fusion.In an embodiment of the invention in which the ground material is subjected to the incineration and melting stage, this bath comprises at least two phases, the upper phase consisting of oxides and phosphates and optionally of molten sulphates, the lower phase consisting of the product of the melting of the containers, in particular of molten steel.

Dans un mode de réalisation particulier, une charge du broyât ou une charge des éclats de déchets bituminés injectée dans un creuset remplit environ 15 % du creuset, ce qui implique la répétition de l'étape //jusqu'à atteindre la limite de capacité en volume du bain liquide du creuset.In a particular embodiment, a charge of the ground material or a charge of the bituminous waste fragments injected into a crucible fills approximately 15% of the crucible, which implies the repetition of step // until reaching the capacity limit in volume of the liquid bath of the crucible.

Dans le cadre de la présente invention, périodiquement et/ou lorsque le creuset atteint sa limite de capacité, une étape de chauffe par arc électrique ou par plasma est réalisée, en particulier afin de traiter les éventuels imbrûlés présents sur le ciel de four, puis une étape de chauffe par effet Joule ou par arc électrique ou par plasma, de manière à obtenir une température de l'ordre de 1600 °C, assurant (i) la fin de la dissociation thermique des sulfates, notamment de baryum, (ii) l'obtention d'un bain comprenant une phase supérieure unique et homogène (contenant les oxydes et les phosphates), et (iii) un bain sans bulles de gaz (qui augmenteraient le volume de produit final). La phase inférieure du bain contient la matière notamment l'acier des fûts en fusion.In the context of the present invention, periodically and / or when the crucible reaches its capacity limit, a step of heating by electric arc or by plasma is carried out, in particular in order to treat any unburnt matter present on the furnace roof, then a heating step by Joule effect or by electric arc or by plasma, so as to obtain a temperature of the order of 1600 ° C., ensuring (i) the end of the thermal dissociation of sulfates, in particular of barium, (ii) obtaining a bath comprising a single, homogeneous upper phase (containing the oxides and phosphates), and (iii) a bath without gas bubbles (which would increase the volume of final product). The lower phase of the bath contains the material, in particular the steel of the molten barrels.

Puis on arrête la chauffe et on remonte les électrodes, puis on désolidarise le creuset plein du ciel du four que l'on associe avec un creuset neuf, pour commencer un nouveau cycle (batch) d'incinération/fusion.Then the heating is stopped and the electrodes are reassembled, then the crucible full from the sky is separated from the furnace, which is associated with a new crucible, to start a new incineration / fusion cycle (batch).

Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, les éventuels résidus imbrûlés du broyât ou des éclats de déchets bituminés présents au niveau du ciel du four dans l'étape iv sont traités par le chauffage à arc électrique ou au plasma. Avantageusement, cette étape de chauffage est effectuée à une température comprise entre 1100 et 1800 °C. Dans le cas où le plasma est utilisé, la torche à plasma est conçue pour chauffer efficacement le ciel du four de sorte que la combustion des imbrûlés est effectuée. L'accumulation d'imbrûlés dans le ciel de four ne devient gênante que quand le bilan de masse de plutonium (Pu) approche de la valeur sûre évitant les phénomènes de criticité. Cette étape est ainsi réalisée périodiquement et/ou lorsque le creuset atteint sa limite de capacité, la périodicité dépendant des quantités de plutonium entrantes et sortantes et des incertitudes sur ces quantités.In another particular embodiment of the invention, any unburnt residues of the ground material or fragments of bituminous waste present at the level of the roof of the furnace in step iv are treated by electric arc or plasma heating. Advantageously, this heating step is carried out at a temperature between 1100 and 1800 ° C. In the case where plasma is used, the plasma torch is designed to efficiently heat the roof of the oven so that the combustion of unburnt materials is carried out. The accumulation of unburnt materials in the furnace roof only becomes troublesome when the plutonium (Pu) mass balance approaches the safe value avoiding criticality phenomena. This step is thus carried out periodically and / or when the crucible reaches its capacity limit, the frequency depending on the quantities of incoming and outgoing plutonium and the uncertainties about these quantities.

Dans le contexte de l'invention, l'expression « bain liquide » est utilisée de manière interchangeable avec l'expression « bain en fusion » et signifie le produit résultant de la fonte du résidu résultant de l'incinération et de la dissociation thermique des boues du déchet bituminé, y compris le cas échéant de la fonte du conteneur, notamment du fût et du surfût dans lequel le déchet bituminé était contenu. Ladite fonte est avantageusement complète ou presque complète à l'issue de l'étape de combustion et le cas échéant de chauffage du bain liquide produit.In the context of the invention, the expression “liquid bath” is used interchangeably with the expression “molten bath” and means the product resulting from the melting of the residue resulting from the incineration and from the thermal dissociation of the sludge from bituminized waste, including where appropriate from the melting of the container, in particular from the drum and the overflow in which the bituminized waste was contained. Said cast iron is advantageously complete or almost complete at the end of the combustion step and, where appropriate, the heating of the liquid bath produced.

Dans un mode de réalisation de l'invention où le broyât est séparé en éclats de déchets bituminés et morceaux de conteneurs métalliques et où seuls les éclats de déchets bituminés sont soumis à l'étape d'incinération et de fusion, le bain liquide ne contient que la fonte du résidu résultant de l'incinération et de la dissociation thermique des boues du déchet bituminé sans la fonte du conteneur métallique.In one embodiment of the invention where the ground material is separated into bituminous waste fragments and pieces of metal containers and where only the bituminous waste fragments are subjected to the incineration and melting step, the liquid bath does not contain than the melting of the residue resulting from the incineration and thermal dissociation of the bituminous waste sludge without the melting of the metal container.

Dans le contexte de la présente invention, à l'issue du traitement des déchets bituminés, le bain en fusion obtenu est chimiquement neutralisé pour essentiellement :In the context of the present invention, at the end of the treatment of bituminous waste, the molten bath obtained is chemically neutralized for essentially:

(i) produire une matrice finale solide après refroidissement et acceptable en stockage définitif, et en particulier éviter la formation d'une phase séparée de sulfates alcalins et alcalino-terreux, ou si cette phase se forme, permettre de la résorber.(i) produce a solid final matrix after cooling and acceptable in final storage, and in particular avoid the formation of a separate phase of alkali and alkaline earth sulfates, or if this phase is formed, allow it to be absorbed.

(ii) limiter autant que possible, compte-tenu de l'objectif de stockage définitif, le volume de cette matrice.(ii) limit as much as possible, taking into account the final storage objective, the volume of this matrix.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, au moins un additif favorisant la dissociation des sulfates est ajouté à l'étape ii. L'additif favorise ainsi l'obtention d'une fusion satisfaisante (le bain liquide comporte une phase unique et homogène, sans bulles) à une température acceptable pour le four (<1800 °C). Les déchets bituminés radioactifs étant de composition très variable, la quantité d'additif varie également. Les quantités précises dépendent de la composition des sels.In a particular embodiment of the invention, at least one additive promoting the dissociation of sulfates is added in step ii. The additive thus promotes the obtaining of a satisfactory fusion (the liquid bath comprises a single and homogeneous phase, without bubbles) at an acceptable temperature for the oven (<1800 ° C.). Since radioactive bituminous waste is very variable in composition, the quantity of additive also varies. The precise amounts depend on the composition of the salts.

Par exemple, en présence de sulfate de baryum, la stœchiométrie de la formation de silicate de baryum à partir de sulfate en présence de silice ajoutée à la silice déjà présente sous forme de diatomées est déterminée.For example, in the presence of barium sulfate, the stoichiometry of the formation of barium silicate from sulfate in the presence of silica added to the silica already present in the form of diatoms is determined.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'additif est sélectionné parmi la silice, l'alumine, un mélange des deux.In a preferred embodiment of the invention, the additive is selected from silica, alumina, a mixture of the two.

L'empêchement de la formation d'une phase séparée de sulfates alcalins et alcalino-terreux, ou sa résorption, repose d'une part sur la puissance de chauffe et la température dans le four et d'autre part, sur l'ajout d'additifs, si nécessaire, facilitant la dissociation/décomposition des sulfates, ce qui a pour effet de diminuer la température de dissociation thermique des sulfates.The prevention of the formation of a separate phase of alkali and alkaline earth sulfates, or its absorption, is based on the one hand on the heating power and the temperature in the oven and on the other hand, on the addition of additives, if necessary, facilitating the dissociation / decomposition of the sulfates, which has the effect of reducing the temperature of thermal dissociation of the sulfates.

Le sulfate de baryum seul se dissocie vers 2000 °C. En présence de silice, cette température diminue à 1300 °C. Selon un mode particulier de l'invention, le four est prévu pour fonctionner à une température maximale de 1800 °C. La présence de silice permet donc de dissocier le sulfate de baryum à une température acceptable par le four, selon l'une des réactions :Barium sulphate alone dissociates around 2000 ° C. In the presence of silica, this temperature decreases to 1300 ° C. According to a particular embodiment of the invention, the oven is designed to operate at a maximum temperature of 1800 ° C. The presence of silica therefore makes it possible to dissociate barium sulphate at a temperature acceptable by the oven, according to one of the reactions:

BaSÛ4 + S1O2 —> BaSiOs + SO3 ou BaSÛ4 + S1O2 —> BaSiOs + SO2 + ½ O2BaSÛ4 + S1O2 -> BaSiOs + SO3 or BaSÛ4 + S1O2 -> BaSiOs + SO2 + ½ O2

Les additifs ajoutés pour la réalisation du procédé sont par exemple la silice ou l'alumine qui favorisent la dissociation thermique des sulfates en dissolvant les cations associés, (notamment calcium ou baryum selon la nature des sels qui ont été enrobés dans le bitume) dans une matrice composée d'un mélange d'oxydes, principalement chaux, alumine, silice, ou oxyde de baryum, selon la nature du sel qui a été enrobé dans le bitume. Ce mélange d'oxydes est plus que ternaire. En effet d'autres métaux sont présents, notamment Na, K, Mg, Fe (et, en proportion moindre, Cu, Mn, Ti, U). L'expérience montre que les mélanges complexes à partir de trois composants, de préférence de valences différentes, sont plutôt favorables à l'obtention de nombreux eutectiques fondant à basse température (inférieure à 1800 °C, de préférence inférieure à 1600 °C).The additives added for carrying out the process are for example silica or alumina which promote the thermal dissociation of the sulfates by dissolving the associated cations (in particular calcium or barium depending on the nature of the salts which have been coated in the bitumen) in a matrix composed of a mixture of oxides, mainly lime, alumina, silica, or barium oxide, depending on the nature of the salt which has been coated in the bitumen. This mixture of oxides is more than ternary. Indeed other metals are present, in particular Na, K, Mg, Fe (and, in less proportion, Cu, Mn, Ti, U). Experience shows that complex mixtures from three components, preferably of different valences, are rather favorable for obtaining many eutectics melting at low temperature (below 1800 ° C, preferably below 1600 ° C).

L'addition de silice ou d'alumine pour favoriser la dissolution des oxydes est le cas échéant décidée en cours de réalisation du procédé. En effet, la silice est présente dans les sels sous forme de diatomées, et l'alumine également, sous forme d'hydroxyde. Si la silice et l'alumine initialement contenues dans les déchets bituminés traités ne permettent pas d'empêcher la phase de sulfates de se former (détectée par caméra refroidie équipant le four, si nécessaire par analyse spectrale) et que la température du four ne suffit à dissocier les sulfates, des additifs tels que la silice et/ou l'alumine seront ajoutés.The addition of silica or alumina to promote the dissolution of the oxides is optionally decided during the course of the process. Indeed, silica is present in salts in the form of diatoms, and alumina also, in the form of hydroxide. If the silica and alumina initially contained in the treated bituminous waste do not prevent the sulphate phase from forming (detected by cooled camera fitted to the oven, if necessary by spectral analysis) and the oven temperature is not sufficient to dissociate the sulfates, additives such as silica and / or alumina will be added.

La quantité des additifs ajoutés est de 0 à 30 % par rapport à la masse de sels (les diatomées étant comptabilisées comme sels), de préférence de 0 à 20 %.The amount of additives added is from 0 to 30% relative to the mass of salts (the diatoms being counted as salts), preferably from 0 to 20%.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'additif peut comprendre ou peut être choisi parmi la fluorine, la lithine, la soude, les oxydes de bores en tant que fondants qui, ajoutés en quantité massique inférieure ou égale à 5 %, permettent de réduire la température de fusion, jusqu'à 300°C de moins.In another embodiment of the invention, the additive can comprise or can be chosen from fluorine, lithine, soda, boron oxides as fluxes which, added in a mass amount less than or equal to 5% , reduce the melting temperature up to 300 ° C less.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le creuset est en céramique, en particulier en alumine.In a particular embodiment of the invention, the crucible is made of ceramic, in particular alumina.

Un creuset en alumine peut constituer un avantage. En effet, si l'étape de fusion et de dissociation des sulfates nécessite de l'alumine, la matière du creuset fournit spontanément l'alumine.An alumina crucible can be an advantage. Indeed, if the melting and dissociation step of the sulfates requires alumina, the crucible material spontaneously provides the alumina.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les dimensions du creuset sont déterminées afin de pouvoir quantifier un facteur de réduction de volume global. La contrainte est de remplir le conteneur de stockage de manière optimale, avec un ou plusieurs creusets refroidis. Le conteneur de stockage pour les MAVL est connu à ce jour comme étant un parallélépipède de dimensions maximales (extérieures) 2,9 x 2,9 x 2,25 m. Le creuset peut avoir un diamètre de 1 m sur une hauteur de 0,7 m. Dans la mesure du possible l'invention met en œuvre des creusets de grand volume, l'augmentation de volume résultant du principe du creuset perdu étant d'autant moindre que les creusets sont grands.In a particular embodiment of the invention, the dimensions of the crucible are determined in order to be able to quantify an overall volume reduction factor. The constraint is to fill the storage container optimally, with one or more cooled crucibles. The storage container for MAVL is known to date as being a parallelepiped of maximum dimensions (external) 2.9 x 2.9 x 2.25 m. The crucible can have a diameter of 1 m on a height of 0.7 m. As far as possible, the invention uses crucibles of large volume, the increase in volume resulting from the principle of the lost crucible being all the less the larger the crucibles.

Dans le contexte de la présente invention, le produit de chaque batch d'incinération/fusion reste dans son creuset. Ainsi, après refroidissement, le creuset et la masse solide résultant de l'incinération et de la fusion des déchets bituminés et, le cas échéant, de leurs conteneurs sont conditionnés ensemble, le dernier dans le premier, dans un conteneur de stockage définitif.In the context of the present invention, the product of each incineration / fusion batch remains in its crucible. Thus, after cooling, the crucible and the solid mass resulting from the incineration and fusion of the bituminous waste and, where appropriate, their containers are packaged together, the last in the first, in a final storage container.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le creuset est constitué d'une couche interne de réfractaire et d'une enveloppe externe en acier assurant la tenue mécanique et le couplage avec le ciel de four.In a particular embodiment of the invention, the crucible consists of an internal refractory layer and an external steel casing ensuring the mechanical strength and the coupling with the furnace roof.

Dans le cadre de l'invention, le procédé repose donc sur le principe du « creuset perdu » qui présente les avantages suivants : Il évite presque totalement les éventuelles accumulations de plutonium au niveau de l'installation de traitement, cette accumulation étant susceptible de générer un risque de criticité ; Il facile les manutentions, nécessairement téléopérées pour les niveaux d'activité radioactive des déchets traités (même FAVL) ; Il répond au problème d'abrasion des creusets en céramiques par le bitume en train de se consumer.In the context of the invention, the method is therefore based on the principle of the "lost crucible" which has the following advantages: It almost completely avoids possible accumulations of plutonium at the level of the treatment installation, this accumulation being capable of generating a risk of criticality; It facilitates handling, which is necessarily remote-controlled for the levels of radioactive activity of the treated waste (even FAVL); It responds to the problem of abrasion of ceramic crucibles by bitumen burning.

Les inconvénients qui sont liés à un coût d'approvisionnement en creusets et à l'impact sur la réduction de volume du produit final sont relativement peu significatifs.The drawbacks which are linked to the cost of supplying crucibles and the impact on the reduction in volume of the final product are relatively insignificant.

Du fait de l'emploi des creusets perdus, la présente invention permet un facteur de réduction de volume de déchets bituminés d'environ 4, en particulier pour un diamètre utile de creuset de 1 m sur une hauteur utile de 0,7 m.Due to the use of lost crucibles, the present invention allows a volume reduction factor of bituminous waste of about 4, in particular for a useful crucible diameter of 1 m on a useful height of 0.7 m.

Le creuset est avantageusement conçu pour être relativement peu onéreux et surtout pour ajouter peu de volume. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le réfractaire du creuset est lui même peu onéreux, et surtout peu épais. Cela est possible à condition de refroidir le creuset par circulation d'eau sur ses surfaces externes, par exemple au moyen d'un manteau froid, comme montré dans la figure 3. La couche réfractaire du creuset a, par exemple, une épaisseur de 15 à 100 mm, en particulier de 50 mm.The crucible is advantageously designed to be relatively inexpensive and above all to add little volume. In a particular embodiment of the invention, the refractory of the crucible is itself inexpensive, and above all not very thick. This is possible provided that the crucible is cooled by circulation of water on its external surfaces, for example by means of a cold mantle, as shown in FIG. 3. The refractory layer of the crucible has, for example, a thickness of 15 at 100 mm, in particular 50 mm.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le réfractaire du creuset est constitué d'alumine ou de matériau à base de graphite.In a particular embodiment of the invention, the refractory of the crucible consists of alumina or of material based on graphite.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le manteau froid utilisé pour le refroidissement peut être en plusieurs portions que l'on accouple une fois le creuset en place. Alternativement le creuset est maintenu solidaire de son manteau lorsqu'il est désolidarisé du four, et n'est séparé de son manteau qu'à l'étape où il est placé dans le conteneur de stockage définitif. Le refroidissement de la partie inférieure du creuset n'est pas toujours nécessaire, le flux de chaleur dégagé par cette face inférieure étant moindre. Le cas échéant une surépaisseur de réfractaire est apportée en face inférieure.In a particular embodiment of the invention, the cold mantle used for cooling can be in several portions which are coupled once the crucible in place. Alternatively, the crucible is kept integral with its mantle when it is detached from the furnace, and is only separated from its mantle at the stage where it is placed in the final storage container. Cooling of the lower part of the crucible is not always necessary, the heat flow released by this lower face being less. If necessary, a refractory allowance is made on the lower face.

Ainsi, le réfractaire du creuset est protégé d'une corrosion excessive par le refroidissement. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'épaisseur du réfractaire du creuset est limitée à 50 mm ou moins d'alumine.Thus, the refractory of the crucible is protected from excessive corrosion by cooling. In a particular embodiment of the invention, the thickness of the crucible refractory is limited to 50 mm or less of alumina.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la manutention au niveau du four et du creuset est réalisée à distance, par exemple en effectuant trois mouvements linéaires comportant l'utilisation notamment d'une vis sans fin, de vérins ou convoyeur (figure 2).In a particular embodiment of the invention, the handling at the level of the furnace and the crucible is carried out remotely, for example by carrying out three linear movements comprising the use in particular of an endless screw, of jacks or conveyor (FIG. 2).

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les quantités de radioéléments dans le creuset plein du bain liquide sont mesurées après le désaccouplement du creuset du ciel du four et avant la mise en conteneur définitif.In a particular embodiment of the invention, the quantities of radioelements in the crucible full of the liquid bath are measured after the uncoupling of the crucible from the top of the furnace and before the final containerization.

Une fois le creuset désolidarisé du four, il est levé, par exemple avec un pont, pour le déposer dans le conteneur définitif de stockage qui est facultativement blindé, et aura été disposé au préalable à côté du convoyeur, puis le conteneur définitif est fermé de manière à assurer l'absence de risque d'irradiation, puis évacué.Once the crucible has been detached from the oven, it is lifted, for example with a bridge, to place it in the final storage container which is optionally shielded, and will have been previously placed next to the conveyor, then the final container is closed by so as to ensure the absence of risk of irradiation, then evacuated.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on récupère les fumées générées par l'incinération et la fusion des déchets traités au moyen d'au moins une sortie des fumées présente au niveau du ciel du four.In a particular embodiment of the invention, the fumes generated by the incineration and the melting of the treated waste are recovered by means of at least one outlet for the fumes present at the level of the oven sky.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, après la sortie du four, les fumées sont soumises à un traitement dans une étape de postcombustion dans une chambre de postcombustion. En effet la combustion (du bitume ou d'autre combustibles) produit un mélange de gaz constitué de vapeur d'eau et de CO2, mais également du CO et divers composés organiques volatiles ; ces derniers (CO et COV) sont toxiques et/ou polluants et ne peuvent donc être rejetés à l'atmosphère. La postcombustion permet de brûler le CO et les COV, pour ne produire que de la vapeur d'eau et du CO2.In a particular embodiment of the invention, after removal from the oven, the fumes are subjected to a treatment in a post-combustion stage in a post-combustion chamber. In fact, combustion (of bitumen or other fuels) produces a mixture of gases consisting of water vapor and CO2, but also CO and various volatile organic compounds; these (CO and VOC) are toxic and / or polluting and therefore cannot be released to the atmosphere. Post-combustion burns CO and VOCs, producing only water vapor and CO2.

Dans un mode de réalisation particulier l'étape de postcombustion est effectuée à une température égale ou supérieure à 850 °C et comporte un temps de séjour minimal des fumées traitées de 2 s dans la chambre de postcombustion, en particulier en l'absence de molécules chlorées (c'est le cas pour les déchets bitume). Ces paramètres, 850°C et 2 s, sont imposés par la réglementation de l'Union Européenne pour l'incinération de déchets contenant moins de 1 % de chlore. Ils peuvent être modifiés pour augmenter la durée et la température de traitement de postcombustion.In a particular embodiment, the post-combustion step is carried out at a temperature equal to or greater than 850 ° C. and includes a minimum residence time of the treated fumes of 2 s in the after-combustion chamber, in particular in the absence of molecules. chlorinated (this is the case for bitumen waste). These parameters, 850 ° C and 2 s, are imposed by European Union regulations for the incineration of waste containing less than 1% chlorine. They can be modified to increase the duration and temperature of the afterburner treatment.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la chambre de postcombustion comporte un dispositif permettant d'injecter de l'urée ou de l'ammoniaque pour abattre les oxydes d'azote, notamment jusqu'à atteindre les critères réglementaires, soit 200 mg/m3 en moyenne journalière.In a particular embodiment of the invention, the afterburner chamber includes a device for injecting urea or ammonia to suppress nitrogen oxides, in particular until reaching the regulatory criteria, ie 200 mg / m 3 on daily average.

Ce dispositif d'abattement des oxydes d'azote en postcombustion se substitue au plus classique dispositif DENOX habituellement placé en fin de traitement des fumées et fonctionnant par catalyse à une température plus basse que celle de la postcombustion (300 °C au lieu de 850 °C).This device for reducing nitrogen oxides in afterburning replaces the more traditional DENOX device usually placed at the end of smoke treatment and operating by catalysis at a temperature lower than that of afterburning (300 ° C instead of 850 ° VS).

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'étape de postcombustion est suivie par d'une étape de trempage (Quench) dans laquelle un refroidissement brutal à température comprise entre 100 °C et 200 °C des gaz de combustion est effectué par exemple pour convertir les radioéléments volatiles (isotopes du césium et du ruthénium) en une phase solide.In a particular embodiment of the invention, the post-combustion step is followed by a quenching step in which an abrupt cooling to a temperature between 100 ° C. and 200 ° C. of the combustion gases is carried out. for example to convert volatile radioelements (isotopes of cesium and ruthenium) into a solid phase.

Cette étape permet d'effectuer un refroidissement brutal des gaz de combustion avec pour avantage également de limiter la formation de dioxines.This step makes it possible to carry out a brutal cooling of the combustion gases with also the advantage of limiting the formation of dioxins.

L'étape de trempage est essentielle d'une part pour protéger les filtres à manches et les filtres à particules de Très Haute Efficacité (THE) qui sont utilisés à la suite, et d'autre part pour repasser en phase solide les radioéléments potentiellement gazeux à forte température, en particulier le 137Cs, un des principaux radioéléments présents dans les déchets bituminés.The soaking step is essential on the one hand to protect the bag filters and Very High Efficiency particle filters (THE) which are used afterwards, and on the other hand to return in the solid phase potentially gaseous radioelements at high temperature, in particular 137 Cs, one of the main radioelements present in bituminous waste.

L'essentiel (95 %, voire 99 %) des actinides et du 90Sr reste dans le bain liquide, les quelques pourcents compris entre 1 et 5 % restant partant dans les fumées sous forme de cendres volantes.Most (95%, even 99%) of the actinides and 90 Sr remain in the liquid bath, the few percent between 1 and 5% remaining leaving in the fumes in the form of fly ash.

Une part plus significative, de 10 à 50 %, du 137Cs part dans les fumées, partiellement sous forme gazeuse, et est transformée en totalité en cendres volantes après l'étape de trempage (quench).A more significant part, from 10 to 50%, of the 137 Cs leaves in the fumes, partially in gaseous form, and is transformed entirely into fly ash after the quenching step (quench).

Dans les utilisations connues du trempage ou quench on fait appel à un rideau d'eau que doivent traverser les fumées. Selon l'invention, compte-tenu des faibles débits de fumées, et aussi du caractère très radioactif qu'acquerrait l'eau ainsi utilisée, le quench est de préférence constitué d'un échangeur refroidi à l'eau. De tels échangeurs sont connus dans le domaine et par exemple sont constitués d'une calandre à l'intérieur de laquelle circule le gaz à refroidir, cette calandre étant traversée de tubes dans lesquels circule l'eau de refroidissement. La configuration inverse, là où l'eau circule dans la calandre et le gaz dans les tubes est également possible, mais s'encrasse plus facilement.In known uses of soaking or quenching, a curtain of water is used which must pass through the fumes. According to the invention, taking into account the low smoke flow rates, and also the very radioactive nature that the water thus used would acquire, the quench preferably consists of a water-cooled exchanger. Such exchangers are known in the field and for example consist of a calender inside which circulates the gas to be cooled, this calender being traversed by tubes in which the cooling water circulates. The opposite configuration, where the water circulates in the radiator grille and the gas in the tubes is also possible, but clogs more easily.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, des cendres volantes présentes à l'issue de l'étape de trempage sont soumises à une étape de filtration au moyen d'un filtre à manches dans lequel les cendres volantes sont récupérées.In a particular embodiment of the invention, fly ash present at the end of the soaking step is subjected to a filtration step by means of a bag filter in which the fly ash is recovered.

Le filtre à manches récupère la presque totalité des cendres volantes (à hauteur de 99 %, voire 99,9 %). II s'agit d'un filtre décolmatable, c'est-à-dire que l'on peut extraire les cendres volantes du filtre, pour pouvoir réutiliser le filtre. De tels filtres sont couramment utilisés et connus de l'homme du métier dans le traitement des gaz de combustion dans une variété d'industries, y compris les usines de traitement des déchets et de production d'énergie.The bag filter collects almost all of the fly ash (up to 99%, even 99.9%). It is a cleanable filter, that is to say that the fly ash can be extracted from the filter, in order to be able to reuse the filter. Such filters are commonly used and known to those skilled in the art in the treatment of flue gases in a variety of industries, including waste treatment and power generation plants.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les cendres volantes récupérées sont réinjectées dans le four pour être ensuite traitées avec les déchets bituminés lors d'un cycle de traitement ultérieur. Périodiquement, le filtre est décolmaté après un cycle et les cendres collectées sont injectées dans le cycle suivant.In a particular embodiment of the invention, the fly ash recovered is reinjected into the oven to be then treated with the bituminous waste during a subsequent treatment cycle. Periodically, the filter is unclogged after a cycle and the collected ash is injected in the next cycle.

Les cendres volantes sont réinjectées dans le four et finissent par s'incorporer dans le produit final, même si certaines cendres peuvent être réémises et subir plusieurs cycles de fusion, émission dans les fumées, et capture dans les filtres.The fly ash is reinjected into the furnace and eventually becomes incorporated into the final product, even if some ashes can be re-emitted and undergo several cycles of melting, emission in the fumes, and capture in the filters.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, des cendres volantes restant après l'étape de filtration au moyen du filtre à manches sont soumises à au moins une étape de filtration de particules de Très Haute Efficacité (THE).In a particular embodiment of the invention, fly ash remaining after the filtration step by means of the bag filter is subjected to at least one very high efficiency (THE) particle filtration step.

L'efficacité de filtration THE est au minimum de 99,9 %, elle peut atteindre 99,9999 %, voire plus.THE filtration efficiency is at least 99.9%, it can reach 99.9999% or more.

Après cette étage de filtration, la radioactivité a essentiellement disparu des gaz, les déchets liquides générés en aval peuvent être traités par la station de traitement, avant rejet par exemple en rivière.After this filtration stage, the radioactivity has essentially disappeared from the gases, the liquid waste generated downstream can be treated by the treatment station, before discharge, for example into the river.

Les filtres THE doivent être changés une fois colmatés et constituent un déchet radioactif. Toutefois, les filtres à manches en amont les protègent, et leur remplacement reste peu fréquent, par exemple, tous les ans.THE filters must be changed once they are clogged and constitute radioactive waste. However, upstream bag filters protect them, and their replacement remains infrequent, for example, every year.

Les filtres THE sont toutefois changés par intervention humaine directe. De manière à éviter une dosimétrie trop élevée, le débit d'équivalent de dose des THE est monitoré, et peut déclencher un changement de THE, même si ce dernier n'est pas colmaté.THE filters are however changed by direct human intervention. In order to avoid too high dosimetry, the dose equivalent rate of THE is monitored, and can trigger a change of THE, even if the latter is not clogged.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la pression dans le four et dans l'installation destinée au traitement des fumées est inférieure à la pression atmosphérique pour au moins l'une des étapes, en particulier pour toutes les étapes d'incinération, de fusion, de postcombustion, de trempage, et de filtration au moyen du filtre à manches, et de filtration de particules de THE. Cette pression relative inférieure par rapport à la pression extérieure (la dépression) permet d'assurer une vitesse de circulation de l'air à travers les éventuelles fuites dans le bon sens (de l'extérieur vers l'intérieur) et suffisante pour s'opposer à la rétrodiffusion qui est due aux turbulences et à la diffusion thermique. Compte tenu des fortes températures régnant dans le four et des phénomènes turbulents associés, il est préférable qu'une vitesse minimale de 5 m/s soit appliquée pour la circulation, ce qui correspond à une dépression minimale de 15 Pa dans le four.In a particular embodiment of the invention, the pressure in the oven and in the installation intended for the treatment of smoke is lower than atmospheric pressure for at least one of the stages, in particular for all the incineration stages , melting, post-combustion, quenching, and filtration using the bag filter, and particle filtration of THE. This lower relative pressure compared to the external pressure (vacuum) ensures a speed of air circulation through the possible leaks in the right direction (from outside to inside) and sufficient to oppose backscatter which is caused by turbulence and thermal diffusion. Given the high temperatures prevailing in the oven and the associated turbulent phenomena, it is preferable that a minimum speed of 5 m / s be applied for circulation, which corresponds to a minimum depression of 15 Pa in the oven.

Le traitement des fumées est donc conçu pour fonctionner en dépression par rapport à la pression atmosphérique, au moins jusqu'après l'étage THE, de manière à confiner les gaz et poussières radioactifs à l'intérieur du procédé, même en cas de fuites. Cette dépression s'étend à l'intérieur du four.The smoke treatment is therefore designed to operate under vacuum with respect to atmospheric pressure, at least until after the THE stage, so as to confine the radioactive gases and dust inside the process, even in the event of leaks. This depression extends inside the oven.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la dépression du four et de la chambre de postcombustion est maintenue à au moins 15 Pa. A partir de l'étape de trempage, une dépression suffisante peut être de 5 Pa. Il est toutefois envisagé de générer une dépression très supérieure pour des raisons technologiques. Par exemple, il est préférable de placer l'extracteur en aval des filtres pour éviter sa contamination. La perte de charge dans chaque filtre étant comprise entre 200 et 1000 Pa selon l'état de colmatage, la perte de charge totale est, pour trois filtres (filtre à manches et deux étages THE) comprise entre 600 et 3000 Pa. Donc pour assurer 15 Pa de dépression dans le four, il peut être nécessaire de générer 615 à 3015 Pa en amont de l'extracteur.In a preferred embodiment of the invention, the vacuum of the oven and the afterburner is maintained at least 15 Pa. From the soaking step, a sufficient vacuum can be 5 Pa. contemplated generating a much higher depression for technological reasons. For example, it is preferable to place the extractor downstream of the filters to avoid contamination. The pressure drop in each filter being between 200 and 1000 Pa depending on the clogging state, the total pressure drop is, for three filters (bag filter and two THE stages) between 600 and 3000 Pa. So to ensure 15 Pa of vacuum in the oven, it may be necessary to generate 615 to 3015 Pa upstream of the extractor.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'ensemble des locaux où transite de la matière radioactive non confinée est également en dépression, par exemple le local où s'effectue le broyage, le local accueillant le four, le local où s'effectuent la caractérisation et le conditionnement en conteneur de stockage. La dépression des locaux est plus faible que celle du four, 2 Pa typiquement.In a particular embodiment of the invention, all of the premises through which non-confined radioactive material passes is also under vacuum, for example the room where the grinding takes place, the room hosting the oven, the room where s '' carry out the characterization and packaging in storage container. The vacuum of the premises is lower than that of the oven, typically 2 Pa.

Après la/les filtrations des fumées une étape destinée à abattre les gaz acides produits au cours de l'étape d'incinération/fusion, tels que SO2 et SO3 est réalisée, par exemple au moyen d'une tour de lavage. La tour de lavage produit un effluent liquide, notamment une solution de soude et de sulfate de soude, qui est envoyée à la station de traitement des effluents liquides.After the smoke filtering (s), a step intended to suppress the acid gases produced during the incineration / fusion step, such as SO2 and SO3, is carried out, for example by means of a washing tower. The washing tower produces a liquid effluent, in particular a solution of sodium hydroxide and sodium sulphate, which is sent to the liquid effluent treatment station.

Les résidus tels que les poussières, le monoxyde de carbone (CO), les composés organiques volatils (COV), les oxydes d'azote (NOx), les oxydes de soufre (SOx) et aérosols radioactifs sont contrôlés en continu au niveau de la cheminée avant évacuation vers l'atmosphère.Residues such as dust, carbon monoxide (CO), volatile organic compounds (VOC), nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx) and radioactive aerosols are continuously monitored at the level of chimney before evacuation to the atmosphere.

Dans une variante de réalisation de l'invention, l'étape /7 est divisée en deux sous-étapes : (i) une étape spécifique d'incinération de déchets bituminés broyés, en particulier des éclats de déchets bituminés, et (ii) une étape de fusion pour former un bain liquide dans un creuset. L'étape spécifique d'incinération est opérée grâce à un four rotatif déversant directement dans le four où s'effectue la fusion.In an alternative embodiment of the invention, step / 7 is divided into two sub-steps: (i) a specific step of incinerating crushed bituminous waste, in particular bits of bituminous waste, and (ii) a melting step to form a liquid bath in a crucible. The specific incineration stage is carried out thanks to a rotary kiln pouring directly into the furnace where the fusion takes place.

L'avantage de l'étape spécifique d'incinération est d'assurer une combustion presque complète du bitume, surtout si le gaz comburant est l'oxygène.The advantage of the specific incineration stage is to ensure almost complete combustion of the bitumen, especially if the oxidizing gas is oxygen.

La mise en œuvre de deux fours plutôt qu'un four unique selon l'invention, remédie au risque que des morceaux de bitume soient enfouis dans le bain en fusion au fur et à mesure de sa formation, sans pouvoir accéder au gaz comburant nécessaire à leur combustion. Ce risque est néanmoins faible, compte-tenu des densités respectives du bitume et du bain.The use of two ovens rather than a single oven according to the invention, remedies the risk that pieces of bitumen are buried in the molten bath as it is formed, without being able to access the oxidizing gas necessary for their combustion. This risk is nevertheless low, given the respective densities of the bitumen and the bath.

Si l'enfouissement de morceaux de bitume intervient ces morceaux enfouis subissent une pyrolyse (décomposition thermique en l'absence d'oxygène) plutôt qu'une combustion, aboutissant à la formation d'inclusions de graphite. Toutefois le graphite étant légèrement moins dense que le bain en fusion (2 contre 2,7) ils se trouve poussé vers la surface, soit vers le gaz comburant permettant le cas échéant sa combustion.If bitumen pieces are buried, these buried pieces undergo pyrolysis (thermal decomposition in the absence of oxygen) rather than combustion, leading to the formation of graphite inclusions. However the graphite being slightly less dense than the molten bath (2 against 2.7) they are pushed towards the surface, that is towards the oxidizing gas allowing its combustion if necessary.

Les inclusions de graphite ne sont pas gênantes pour la qualité de la matrice finale, mais elles augmentent le volume de déchet final.The graphite inclusions are not detrimental to the quality of the final matrix, but they increase the volume of final waste.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, toutes les manutentions de produits radioactifs sont effectuées à distance : entreposage amont des fûts, broyage, injection dans le four, manutention des creusets contenant le produit fini, manutention des poussières de filtre.In a particular embodiment of the invention, all handling of radioactive products is carried out remotely: upstream storage of barrels, grinding, injection into the oven, handling of crucibles containing the finished product, handling of filter dust.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les équipements (broyeur, trémies, conduit d'alimentation du four, four, conduit poussière, filtres) sont instrumentés, par exemple caméras et comptage neutron, de manière à détecter toute accumulation de matière susceptible de générer un risque criticité.In a particular embodiment of the invention, the equipment (grinder, hoppers, furnace supply duct, oven, dust duct, filters) are instrumented, for example cameras and neutron counting, so as to detect any accumulation of material likely to generate a criticality risk.

L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples et des figures annexées selon lesquels :The invention will be better understood on reading the examples and appended figures according to which:

Figure 1 : schéma général du procédé.Figure 1: general diagram of the process.

Figure 2 : représentation de l'étape de récupération du creuset complet d'un four à la fin de l'incinération/fusion de déchets bituminés radioactifs, par manutention à distance.Figure 2: representation of the recovery stage from the complete crucible of an oven at the end of the incineration / fusion of radioactive bituminous waste, by remote handling.

Figure 3 : représentation du refroidissement du creuset contenant le bain liquide par circulation d'eau sur ses surfaces externes.Figure 3: representation of the cooling of the crucible containing the liquid bath by circulation of water on its external surfaces.

Figure 4 : représentation de séparation des éclats de déchets bituminés et des morceaux de conteneurs métalliques en plaçant une grille sous le broyeur.Figure 4: representation of separation of bituminous waste fragments and pieces of metal containers by placing a grid under the crusher.

ExemplesExamples

Essai de broyageGrinding test

L'essai de broyage est réalisé avec du bitume conditionné dans des conteneurs en acier. Le bitume de type AZALT 70/100 est coulé dans des boîtes parallélépipédiques, de dimension 50 x 50 x 15 cm et d'épaisseur de 2 mm, la grande face supérieure de la boîte étant ouverte sur le dessus. Les 3 boîtes sont refroidies à -20°C avant le broyage, chacune contenant environ 40 kg de bitume et 10 kg d'acier. L'essai est réalisé dans un broyeur de type S300 (Fournisseur SID) à cisailles rotatives d'ouverture 1,7 x 1 m, d'une puissance de 200 kW. Les constats sont les suivants :The grinding test is carried out with bitumen conditioned in steel containers. Bitumen of the AZALT 70/100 type is poured into rectangular boxes, 50 x 50 x 15 cm in size and 2 mm thick, the large upper face of the box being open on the top. The 3 boxes are cooled to -20 ° C before grinding, each containing about 40 kg of bitumen and 10 kg of steel. The test is carried out in a mill type S300 (Supplier SID) with rotary shears opening 1.7 x 1 m, with a power of 200 kW. The findings are as follows:

• Le bitume à -20°C se comporte mécaniquement comme du verre.• Bitumen at -20 ° C behaves mechanically like glass.

• Il faut moins 15 s pour broyer une boîte avec son bitume.• It takes less than 15 s to grind a box with its bitumen.

• Le broyât de bitume se présente sous forme d'éclats, de taille maximale de l'ordre de 5 cm, accompagnés d'une poudre fine dont la granulométrie est inférieure à 1 mm.• The bitumen ground material is in the form of flakes, with a maximum size of around 5 cm, accompanied by a fine powder with a grain size less than 1 mm.

• L'acier est déchiqueté plutôt que broyé, et se présente sous formes de morceaux de grande taille, typiquement 20 cm.• The steel is shredded rather than ground, and comes in the form of large pieces, typically 20 cm.

• Le broyage cryogénique permet de détacher ou décoller le bitume de l'acier. En effet, les morceaux d'acier après broyage sont presque vierges de bitume.• Cryogenic grinding allows the bitumen to be detached or detached from the steel. Indeed, the steel pieces after grinding are almost virgin of bitumen.

A titre d'exemple, un fût de 220 Lde déchets bituminés à traiter selon l'invention est ainsi caractérisé :For example, a 220 L drum of bituminous waste to be treated according to the invention is thus characterized:

• Les déchets bituminés constituent en moyenne 220 kg d'enrobé et sont conditionnés dans 25 kg de fût ;• Bituminous waste constitutes on average 220 kg of asphalt and is packaged in 25 kg of barrel;

• 25 kg de fût correspondent à 3,2 litres d'acier ;• 25 kg of barrel corresponds to 3.2 liters of steel;

• 220 kg d'enrobé contiennent en moyenne 132 kg de bitume. Après incinération, il reste 6,6 kg de cendres (essentiellement des oxydes) ;• 220 kg of asphalt mix contains an average of 132 kg of bitumen. After incineration, 6.6 kg of ash remains (mainly oxides);

• 220 kg d'enrobé contiennent en moyenne 88 kg de boue radioactive. Après fusion, il reste 61,6 kg de matières (essentiellement des oxydes) ;• 220 kg of asphalt mix contains on average 88 kg of radioactive sludge. After fusion, there remain 61.6 kg of matter (mainly oxides);

• Les cendres d'incinération du bitume et les boues fondues représentent ensemble 68,2 kg de matière (verre ou céramique, essentiellement sous forme d'un mélange d'oxydes).• Bitumen incineration ash and molten sludge together represent 68.2 kg of material (glass or ceramic, mainly in the form of a mixture of oxides).

Si pour favoriser la dissolution des oxydes dans le bain en fusion, il apparaît nécessaire d'ajouter des additifs, ceux-ci sont ajoutés jusqu'à hauteur 20 % d'additifs par rapport au boues fusionnées, soit un total de 81,8 kg, qui se compacte en un bloc de densité (minimale) 2,5, donc un volume de 32,7 L de verre ou céramique ;If to promote the dissolution of the oxides in the molten bath, it appears necessary to add additives, these are added up to 20% of additives compared to the fused sludge, for a total of 81.8 kg , which compacts into a block of density (minimum) 2.5, therefore a volume of 32.7 L of glass or ceramic;

• Le volume final avec l'acier du fût est 35,9 L soit 6,1 fois moins que le volume initial. En prenant en compte le creuset, ce facteur de 6 est réduit à 4.• The final volume with the steel of the barrel is 35.9 L, or 6.1 times less than the initial volume. Taking into account the crucible, this factor of 6 is reduced to 4.

Il est bien connu de l'homme du métier que le comportement au feu du déchet bituminé ne dépend pas du niveau d'activité des déchets radioactifs. Le retour d'expérience obtenu du traitement de FAVL est donc directement applicable aux MAVL en minimisant les risques.It is well known to those skilled in the art that the fire behavior of bituminized waste does not depend on the level of activity of the radioactive waste. The feedback obtained from the treatment of FAVL is therefore directly applicable to MAVL while minimizing the risks.

Les FAVL peuvent être traités en Installation Classée pour la Protection de l'Environnement (ICPE). Pour les MAVL, une Installation Nucléaire de Base (INB) est requise.FAVL can be treated in a Classified Installation for the Protection of the Environment (ICPE). For MAVL, a Basic Nuclear Installation (BNI) is required.

Retenant l'hypothèse d'une capacité de traitement de l'unité FAVL/ICPE ou MAVL/INB est de 20 fûts par jour, on optimise l'ensemble des coûts, dépenses d'investissement (CAPEX) et d'exploitation (OPEX) avec un fonctionnement en continu, 24h/7jours, le traitement de 5000 fûts par an, comptetenu des arrêts pour maintenance et remises à zéro de l'inventaire matière fissile (arrêt pour nettoyage et élimination des résidus dans les différents équipements afin de maîtriser le risque de criticité).Using the assumption of a processing capacity of the FAVL / ICPE or MAVL / INB unit is 20 drums per day, we optimize all costs, capital expenditure (CAPEX) and operating costs (OPEX) with continuous operation, 24/7, the treatment of 5000 drums per year, including downtime for maintenance and resetting of the fissile material inventory (shutdown for cleaning and elimination of residues in the various equipment in order to control the risk criticality).

Le schéma du procédé est conforme à la description générale de l'invention et les paramètres particuliers donnés dans l'Exemple peuvent être appliqués, individuellement ou en combinaison, aux étapes définies dans la description générale.The process diagram is in accordance with the general description of the invention and the particular parameters given in the Example can be applied, individually or in combination, to the steps defined in the general description.

Réception des déchets bituminés et leur broyageReceipt of bituminous waste and their crushing

Les fûts contenant des déchets bituminés radioactifs conditionnés sont acheminés dans l'installation par convoyeur blindé. A leur arrivée, leur débit d'équivalent de dose est mesuré par mise en rotation du fût sur un plateau tournant, face à une rampe de sondes gamma.Drums containing conditioned radioactive bituminous waste are transported to the installation by armored conveyor. When they arrive, their dose equivalent flow is measured by rotating the barrel on a turntable, facing a ramp of gamma probes.

Les fûts sont refroidis par immersion dans l'azote liquide pendant 1 h, puis entreposés en froid, à une température de -40±5 °C, en attente de traitement, la capacité d'entreposage étant de 10 fûts ce qui correspond à 12 h d'opération. L'entreposage est réalisé par un système de convoyage de type FIFO (First In, First Out).The drums are cooled by immersion in liquid nitrogen for 1 h, then stored in cold, at a temperature of -40 ± 5 ° C, awaiting treatment, the storage capacity being 10 drums which corresponds to 12 h of operation. Storage is carried out by a FIFO (First In, First Out) type conveyor system.

Au fur et à mesure du besoin du four (soit en moyenne un fût toutes les 2 h 24 min), un fût froid est introduit dans le broyeur. Le broyeur comporte une trémie d'alimentation (trémie broyeur), dimensionnée pour recevoir les fûts les plus volumineux (conditionnés en surfût inox de 380 L), avec en fond de trémie deux axes en rotation inverse, chaque axe étant équipé de couteaux.As the oven needs it (on average one barrel every 2 h 24 min), a cold barrel is introduced into the crusher. The crusher includes a feed hopper (grinder hopper), sized to receive the largest barrels (conditioned in 380 L stainless steel top), with two axes in reverse rotation at the bottom of the hopper, each axis being fitted with knives.

La longueur des couteaux ainsi que la distance entre les axes sont dimensionnées pour avaler le fût (plutôt que de le faire rebondir à l'infini sur les couteaux). L'espacement entre les couteaux est dimensionné pour que la granulométrie moyenne du broyât soit de 100 mm. La trémie, les axes et les couteaux sont maintenus en froid à -40±5 °C. Le moteur et le contrôle-commande sont à température ambiante. La puissance du moteur est de 200 kW.The length of the knives as well as the distance between the axes are dimensioned to swallow the barrel (rather than bouncing it endlessly on the knives). The spacing between the knives is dimensioned so that the average particle size of the ground material is 100 mm. The hopper, axes and knives are kept cold at -40 ± 5 ° C. The motor and the control system are at room temperature. The engine power is 200 kW.

Alimentation en broyât dans un fourFeeding of ground material in an oven

Le broyeur alimente, par gravité, une trémie placée sous les axes en rotation inverse, trémie également maintenue en froid à -40±5 °C (trémie four). La trémie four est équipée d'un système pesant son contenu.The grinder feeds, by gravity, a hopper placed under the axes in reverse rotation, hopper also kept cold at -40 ± 5 ° C (oven hopper). The oven hopper is equipped with a system weighing its contents.

Le broyeur fonctionne jusqu'à ce que la trémie four contienne environ 21,5 kg (15 à 28 kg) de broyât, soit 20 à 40 morceaux (selon la taille de chaque morceau et la quantité d'acier associée). Une fois la trémie four chargée, le broyeur est arrêté.The grinder operates until the oven hopper contains approximately 21.5 kg (15 to 28 kg) of ground material, or 20 to 40 pieces (depending on the size of each piece and the amount of steel associated). Once the oven hopper is loaded, the grinder is stopped.

La trémie four comporte deux trappes, une trappe supérieure permettant d'isoler la trémie du broyeur, et une trappe inférieure permettant d'isoler la trémie du four. Cette trémie fait office de sas d'alimentation du four. Lors de la charge de la trémie four, la trappe supérieure est ouverte, la trappe inférieure est fermée.The oven hopper has two doors, an upper door allowing the hopper to be isolated from the crusher, and a lower door allowing the hopper to be isolated from the oven. This hopper acts as an oven airlock. When loading the oven hopper, the upper hatch is open, the lower hatch is closed.

Le pilote du four commande la vidange de la trémie four dans le four (fermeture de la trappe supérieure, puis ouverture de la trappe inférieure) quand le combustible commence à manquer. La trappe inférieure est refermée sitôt que la charge est tombée dans le four.The pilot of the oven orders the emptying of the oven hopper into the oven (closing of the upper hatch, then opening of the lower hatch) when the fuel begins to run out. The lower hatch is closed as soon as the load has fallen into the oven.

La trémie four est placée à la verticale du four (ainsi que le broyeur, qui est au-dessus de la trémie four) : la charge tombe dans le four par gravité. La cheminée entre la trémie four et le four n'est pas refroidie.The oven hopper is placed vertically above the oven (as is the grinder, which is above the oven hopper): the load falls into the oven by gravity. The chimney between the oven hopper and the oven is not cooled.

Une fois la trémie four vidée de sa charge, sa trappe supérieure est rouverte, et le broyeur est remis en marche pour préparer une nouvelle charge. En moyenne, une charge est injectée dans le four toutes les 6 min.Once the oven hopper has been emptied of its load, its upper hatch is reopened, and the crusher is restarted to prepare a new load. On average, a charge is injected into the oven every 6 min.

Incinération et fusion du broyât et solidification/refroidissementIncineration and melting of the ground material and solidification / cooling

Incinération et fusion sont réalisées dans un même four à arc. Le creuset, de diamètre utile 1 m et hauteur utile 0,7 m, ayant un volume utile de 550 L est utilisé. La puissance de chauffe, 1,5 MW, est requise pour entretenir la température du bain autour de 1600°C une fois la combustion du bitume terminée.Incineration and fusion are carried out in the same arc furnace. The crucible, of useful diameter 1 m and useful height 0.7 m, having a useful volume of 550 L is used. The heating power, 1.5 MW, is required to maintain the bath temperature around 1600 ° C once the bitumen combustion has ended.

Le volume utile du creuset, 550 L, permet d'accueillir en moyenne les résidus issus de 15 fûts initiaux d'enrobé bitumineux. Un batch d'incinération/fusion, aboutissant à la production d'un creuset perdu contenant 550 L de produit final, dure en moyenne 18 h.The useful volume of the crucible, 550 L, can accommodate the residues from 15 initial bituminous mix drums on average. An incineration / fusion batch, resulting in the production of a lost crucible containing 550 L of final product, lasts an average of 18 h.

Ces 18 h sont divisées en trois phases :These 6 p.m. are divided into three phases:

• Au début : injections de charges de broyât, toutes les 6 min, pendant la majeure partie de ces 18 h ;• At the beginning: injections of ground material, every 6 min, during most of these 18 h;

• Puis finition (production d'un bain homogène, avec une phase supérieure unique, sans bulles), sans nouvelle injection de broyât, pendant 15 à 60 min ;• Then finishing (production of a homogeneous bath, with a single upper phase, without bubbles), without further injection of ground material, for 15 to 60 min;

• Puis refroidissement (très partiel, de manière à ce que le bain soit solidifié), évacuation du creuset refroidi et remplacement par un creuset neuf, pendant 60 min.• Then cooling (very partial, so that the bath is solidified), evacuation of the cooled crucible and replacement with a new crucible, for 60 min.

Le creuset contenant le produit final est caractérisé par mise en rotation sur un plateau tournant face à un spectromètre gamma à germanium hyperpur, puis par comptage de coïncidences neutrons. La caractérisation dure une douzaine d'heures et est réalisée en parallèle avec le batch d'incinération/fusion suivant.The crucible containing the final product is characterized by rotation on a turntable facing a gamma spectrometer with germanium hyperpur, then by counting of coincidences neutrons. The characterization lasts a dozen hours and is carried out in parallel with the next incineration / fusion batch.

Une fois caractérisé, le creuset contenant le produit final est placé dans un conteneur de stockage (dimensions externes 1,3 xl,3 x 1,2 m), le conteneur est fermé, et évacué par convoyeur.Once characterized, the crucible containing the final product is placed in a storage container (external dimensions 1.3 xl, 3 x 1.2 m), the container is closed, and removed by conveyor.

L'inventaire maximal de fûts d'enrobés bitumineux (ou résidus issus de ces fûts) présents simultanément sur l'installation est le suivant :The maximum inventory of bituminous mix drums (or residues from these drums) present simultaneously on the installation is as follows:

• 10 fûts en entreposage amont • 1 fût dans le broyeur • 15 fûts en cours de traitement dans le four • 15 fûts traités en caractérisation, soit 36 fûts au total. Ce nombre est à comparer à la centaine de fûts moyens (d'un point de vue contenu radioactif) acceptables dans une installation de type ICPE.• 10 barrels in upstream storage • 1 barrel in the crusher • 15 barrels being treated in the oven • 15 barrels treated for characterization, ie 36 barrels in total. This number should be compared to the hundred or so medium drums (from a radioactive content point of view) acceptable in an ICPE type installation.

Traitement des fuméesSmoke treatment

Le gaz comburant utilisé est de l'air enrichi en oxygène à 95 % par un équipement standard de type PSA (Pressure Swing Adsortion) produisant 850 kg/h d'air enrichi.The oxidizing gas used is air enriched with oxygen at 95% by standard equipment of the PSA (Pressure Swing Adsortion) type producing 850 kg / h of enriched air.

L'incinération/fusion produit 940 kg/h de gaz (670 Nm3/h) de composition nominale (en supposant la combustion complète, et en négligeant les productions de NOx et SOx) suivante :Incineration / fusion produces 940 kg / h of gas (670 Nm 3 / h) of nominal composition (assuming complete combustion, and neglecting the production of NOx and SOx) as follows:

Composant Component CO2 CO 2 H2OH 2 O o2 o 2 n2 (*)n 2 (*) % masse % mass 38 38 16 16 42 42 4 4

(*) : provient des 5 % d'azote dans l'air enrichi en oxygène.(*): comes from the 5% nitrogen in the air enriched with oxygen.

La chambre de postcombustion a un volume minimal de 1,1 m3 pour assurer un temps de séjour de 2 s. La température de 850°C est habituellement obtenue par la combustion des gaz émis ; toutefois, un brûleur à gaz naturel assure la chauffe dans les périodes transitoires (démarrage du four, début de batch d'incinération/fusion).The post-combustion chamber has a minimum volume of 1.1 m 3 to ensure a residence time of 2 s. The temperature of 850 ° C is usually obtained by the combustion of the gases emitted; however, a natural gas burner provides heating in transitional periods (starting the oven, beginning of the incineration / melting batch).

De l'urée ou de l'ammoniaque est injectée dans la chambre de postcombustion afin d'abattre les NOx. Le quench est assuré par un échangeur à tubes. Il refroidit le gaz de 850°C à 180°C, grâce à de l'eau glacée tournant en circuit fermé ; le dispositif de refroidissement de l'eau glacée évacue la chaleur grâce à un aérotherme. La puissance thermique à évacuer est d'environ 210 kW. Les dimensions de l'échangeur sont: hauteur 3 m, section 1 x 1 m.Urea or ammonia is injected into the afterburner to reduce NOx. The quench is ensured by a tube exchanger. It cools the gas from 850 ° C to 180 ° C, using chilled water rotating in a closed circuit; the chilled water cooling device dissipates the heat through an air heater. The thermal power to be removed is approximately 210 kW. The dimensions of the exchanger are: height 3 m, section 1 x 1 m.

Le gaz refroidi à 180°C est filtré par un filtre à manches, d'efficacité 99,9 %, puis par 2 étages successifs de filtres de très haute efficacité (THE) d'efficacité 99,99 % chacun.The gas cooled to 180 ° C. is filtered by a bag filter, 99.9% efficiency, then by 2 successive stages of very high efficiency (THE) filters, 99.99% efficiency each.

Les dimensions du filtre à manches sont: hauteur 4 m, section 1 x 1 m. Dimensions des THE (les 2 ensemble, dans un même caisson) sont : hauteur 1,2 m, section 0,8 x 0,8 m.The dimensions of the bag filter are: height 4 m, section 1 x 1 m. Dimensions of the THE (the 2 together, in the same box) are: height 1.2 m, section 0.8 x 0.8 m.

La perte de charge de chaque filtre est monitorée. Lorsque la perte de charge du filtre à manche atteint (typiquement) 500 Pa, le filtre est décolmaté à la fin du batch d'incinération/fusion en cours. La conception de l'installation comporte une implantation du filtre à la - presque - verticale du four, et les poussières tombent par gravité dans le creuset neuf, à travers un conduit de faible oblicité par rapport à la verticale. A l'issue du décolmatage, ce conduit est nettoyé par soufflage d'air, faisant tomber dans le creuset les poussières retenues dans le conduit.The pressure drop of each filter is monitored. When the pressure drop of the bag filter reaches (typically) 500 Pa, the filter is unclogged at the end of the incineration / fusion batch in progress. The design of the installation includes an installation of the filter at the - almost - vertical point of the furnace, and the dust falls by gravity into the new crucible, through a duct of low obliquity with respect to the vertical. After unclogging, this duct is cleaned by blowing air, causing the dust retained in the duct to fall into the crucible.

Lorsque la perte de charge à travers le THE amont atteint (typiquement) 500 Pa, il est retiré et conditionné en tant que déchet radioactif (de type FMA, Faible ou Moyenne Activité). Il est alors remplacé par le THE aval, et ce dernier est remplacé par un filtre neuf.When the pressure drop across the upstream THE reaches (typically) 500 Pa, it is removed and conditioned as radioactive waste (of FMA, Low or Medium Activity type). It is then replaced by the downstream THE, and the latter is replaced by a new filter.

Le changement de THE est fait pendant une phase maintenance, et nécessite l'arrêt du four pendant environ 48 h, notamment pour les contrôles réglementaires d'efficacité à la fluorescéine.The change of THE is made during a maintenance phase, and requires stopping the oven for about 48 hours, in particular for the regulatory efficiency checks with fluorescein.

Un extracteur de gaz est placé en aval des THE afin de générer une dépression minimale dans le four de 15 Pa. La dépression peut atteindre 1500 Pa à l'entrée de l'extracteur du fait des pertes de charges dans les filtres.A gas extractor is placed downstream of the THEs in order to generate a minimum vacuum in the oven of 15 Pa. The vacuum can reach 1500 Pa at the inlet of the extractor due to pressure drops in the filters.

Le gaz à 180°C, épuré des poussières, traverse une tour de lavage destinée à abattre les gaz acides, notamment SO2, les dimensions de la tour de lavage étant : hauteur 4 m, diamètre 1 m. Une solution de soude à 5 %, circule avec un débit de 1 m3/h. La solution est projetée en pluie depuis le haut de la tour ; le gaz, circulant de bas en haut, réagit alors avec la solution. Cela produit un effluent contenant 5 soude et sulfite de sodium, en proportion du contenu en sulfate des déchets bituminés. Cet effluent peut alors être confié à une station de traitement des effluents radioactifs.The gas at 180 ° C, purified of dust, passes through a washing tower intended to suppress acid gases, in particular SO2, the dimensions of the washing tower being: height 4 m, diameter 1 m. A 5% sodium hydroxide solution circulates with a flow rate of 1 m 3 / h. The solution is projected in rain from the top of the tower; the gas, circulating from bottom to top, then reacts with the solution. This produces an effluent containing 5 soda and sodium sulfite, in proportion to the sulfate content of the bituminous waste. This effluent can then be entrusted to a radioactive effluent treatment station.

Le gaz épuré subit un contrôle avant rejet : CO, COV, NOX, SO2, aérosols radioactifs, les résultats NOX et SO2 permettant de piloter le traitement des fumées.The purified gas undergoes a check before rejection: CO, VOC, NO X , SO2, radioactive aerosols, the NO X and SO2 results used to control the smoke treatment.

Claims (24)

Revendicationsclaims 1. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs, lesdits déchets étant conditionnés en conteneurs métalliques et contenant des boues radioactives enrobées dans du bitume, comprenant les étapes de :1. Process for the treatment of radioactive bituminous waste, said waste being packaged in metal containers and containing radioactive sludge coated in bitumen, comprising the steps of: a. Refroidissement des déchets conditionnés à une température comprise entre -200 °C et 10 °C, en particulier à -20 °C ;at. Cooling of conditioned waste at a temperature between -200 ° C and 10 ° C, in particular at -20 ° C; b. Broyage cryogénique des déchets conditionnés à une température comprise entre -200 °C et -10 °C, en particulier dans un intervalle de -30 °C à -10 °C, plus particulièrement dans l'intervalle de -22 °C à -18 °C, de manière à cristalliser le bitume et le rendre cassant en formant un broyât composé d'éclats de déchets bituminés et de morceaux de conteneurs métalliques, lesdits éclats de déchets bituminés étant détachés des morceaux de conteneurs métalliques ;b. Cryogenic grinding of conditioned waste at a temperature between -200 ° C and -10 ° C, in particular in the range from -30 ° C to -10 ° C, more particularly in the range from -22 ° C to -18 ° C, so as to crystallize the bitumen and make it brittle by forming a shred consisting of bituminous waste fragments and pieces of metal containers, said bituminous waste fragments being detached from the pieces of metal containers; c. Dans un four électrique incinération et fusion du broyât issu de l'étape b ou incinération et fusion des éclats de déchets bituminés, l'incinération et la fusion étant réalisées dans un creuset jusqu'à l'obtention d'un bain liquide, la pression à l'intérieur du four étant maintenue inférieure à la pression atmosphérique ;vs. In an electric furnace incineration and fusion of the ground material from step b or incineration and fusion of the bituminous waste fragments, the incineration and fusion being carried out in a crucible until a liquid bath is obtained, the pressure inside the oven being kept below atmospheric pressure; d. Désaccouplement du creuset contenant le bain liquide du ciel du four à l'issue de l'incinération et de la fusion selon l'étape c et récupération du creuset comprenant le bain liquide ;d. Uncoupling of the crucible containing the liquid overhead bath from the furnace after incineration and melting according to step c and recovery of the crucible comprising the liquid bath; e. Refroidissement du bain liquide jusqu'à obtention d'une masse solide non dispersable et neutralisée chimiquement comprenant les résidus de déchets bituminés traités ; ete. Cooling of the liquid bath until a non-dispersible and chemically neutralized solid mass comprising the residues of treated bituminous waste is obtained; and f. Conditionnement ensemble de la masse solide à l'issue de l'étape e et du creuset la contenant, dans un conteneur de stockage.f. Packaging of the solid mass at the end of step e and of the crucible containing it, in a storage container. 2. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon la revendication 1, caractérisé en ce que les déchets bituminés à traiter comprennent du bitume, des oléates, des diatomées, de l'eau, des sels, et du tributyl phosphate (TBP), les sels étant issus du traitement d'effluents contaminés par des matières radioactives, en particulier les sels étant formés dans les déchets bituminés radioactifs par coprécipitation au carbonate de calcium, phosphate de calcium, ou sulfate de baryum.2. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to claim 1, characterized in that the bituminous waste to be treated comprises bitumen, oleates, diatoms, water, salts, and tributyl phosphate (TBP), salts resulting from the treatment of effluents contaminated with radioactive materials, in particular the salts being formed in radioactive bituminous waste by coprecipitation with calcium carbonate, calcium phosphate, or barium sulfate. 3. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon la revendication 1 ou 2 comprenant en outre après l'étape de broyage cryogénique à l'étape b et avant l'étape d'incinération et fusion à l'étape c, une étape de séparation d'une part des éclats de déchets bituminés et d'autre part des morceaux de conteneurs métalliques.3. A method of treatment of radioactive bituminous waste according to claim 1 or 2 further comprising after the cryogenic grinding step in step b and before the incineration and fusion step in step c, a separation step on the one hand bits of bituminous waste and on the other hand pieces of metal containers. 4. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon la revendication 3, caractérisé en ce que I' étape de séparation des éclats de déchets bituminés et des morceaux de conteneurs métalliques est réalisée en plaçant sous le broyeur une grille constituée de barreaux d'acier espacés de l'ordre de la taille maximale estimée des éclats de déchets bituminés, en particulier de l'ordre de 50 mm, et disposée obliquement, de manière à ce que les éclats de déchets bituminés tombent à travers et que les morceaux de conteneurs métalliques glissent latéralement.4. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to claim 3, characterized in that the step of separating the fragments of bituminous waste and pieces of metal containers is carried out by placing under the crusher a grid made up of spaced steel bars of the order of the maximum estimated size of the bituminous waste fragments, in particular of the order of 50 mm, and arranged obliquely, so that the bituminous waste fragments fall through and the pieces of metal containers slide laterally. 5. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape c comprend des étapes de :5. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 1 to 4, characterized in that step c comprises steps of: i. Injection d'une charge du broyât ou d'une charge des éclats de déchets bituminés dans le four pourvu d'un creuset vide ou d'un creuset partiellement rempli à l'issue d'un cycle de traitement antérieur de déchets bituminés radioactifs ;i. Injection of a charge of the ground material or of a charge of the bituminous waste fragments into the furnace provided with an empty crucible or a crucible partially filled at the end of a previous treatment cycle for radioactive bituminous waste; ii. Au moyen des électrodes du four, déclenchement de l'incinération du broyât ou des éclats de déchets bituminés par chauffe, par arc électrique ou par plasma, en présence de gaz comburant et poursuite de la combustion du bitume par ajout du broyât ou des éclats de déchets bituminés à traiter en quantités contrôlées en ajustant le gaz comburant de manière à maintenir la température dans un intervalle de 1100 à 1800°C pour former un bain liquide résultant de la fusion et comprenant les sels contenus dans les boues radioactives libérés par la combustion du bitume et fondus et/ou dissociés thermiquement ainsi que le cas échéant le produit de la fusion des conteneurs, optionnellement en apportant un complément de chauffe par arc électrique ou par plasma, iii. Le cas échéant, répétition de l'étape //jusqu'à atteindre la limite de capacité en volume du bain liquide du creuset ;ii. By means of the oven's electrodes, initiation of the incineration of the ground material or bituminous waste fragments by heating, by electric arc or by plasma, in the presence of oxidizing gas and further combustion of the bitumen by adding the ground material or fragments of bituminous waste to be treated in controlled quantities by adjusting the oxidizing gas so as to maintain the temperature in the range of 1100 to 1800 ° C to form a liquid bath resulting from the fusion and comprising the salts contained in the radioactive sludges released by the combustion of the bitumen and molten and / or thermally dissociated as well as where appropriate the product of the fusion of the containers, optionally by providing additional heating by electric arc or by plasma, iii. If necessary, repeat step // until the volume capacity limit of the crucible liquid bath is reached; iv. Optionnellement chauffage par arc électrique ou par plasma pour traiter les éventuels résidus du broyât ou des éclats de déchets bituminés contenus dans le four et,iv. Optionally electric arc or plasma heating to treat any residue from the ground material or bituminous waste fragments contained in the oven and, v. Optionnellement chauffage du bain liquide, par effet Joule ou par arc électrique ou par plasma, à une température comprise dans un intervalle de 1300 à 1800 °C, en particulier à 1600 °C, de manière à réaliser la dissociation thermique des sulfates alcalins et alcalino-terreux contenus dans les boues radioactives.v. Optionally heating the liquid bath, by Joule effect or by electric arc or by plasma, to a temperature in the range of 1300 to 1800 ° C, in particular to 1600 ° C, so as to carry out the thermal dissociation of alkali and alkaline sulfates - earths contained in radioactive sludge. 6. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la température du bain liquide provoque la dissociation thermique d'au moins une partie des sels contenus dans les déchets bituminés radioactifs, en particulier des sulfates, des nitrates, des carbonates et des hydroxydes, pour produire des oxydes.6. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 1 to 5, in which the temperature of the liquid bath causes thermal dissociation of at least part of the salts contained in the radioactive bituminous waste, in particular sulphates , nitrates, carbonates and hydroxides, to produce oxides. 7. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le déchet bituminé contient au moins 30 % en masse de bitume.7. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the bituminized waste contains at least 30% by mass of bitumen. 8. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les déchets à traiter sont conditionnés en fûts métalliques, par exemple en acier, le cas échéant avec un surfût en inox, par exemple en fûts métalliques de 150 L à 250 L, en particulier 217 ou 225 L.8. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the waste to be treated is packaged in metal drums, for example in steel, if necessary with a stainless steel overlay, for example in metal drums from 150 L to 250 L, in particular 217 or 225 L. 9. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, à l'issue de l'étape b, la granulométrie des éclats de déchets bituminés est égale ou inférieure à 50 mm, de préférence comprise entre 20 mm et 50 mm, et la granulométrie des morceaux de conteneurs métalliques est supérieure à 50 mm, de préférence comprise entre 60 mm et 300 mm, en particulier d'environ 200 mm.9. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 1 to 8, characterized in that, at the end of step b, the particle size of the bituminous waste fragments is equal to or less than 50 mm, preferably between 20 mm and 50 mm, and the particle size of the pieces of metal containers is greater than 50 mm, preferably between 60 mm and 300 mm, in particular approximately 200 mm. 10. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le gaz comburant est de l'air.10. A method of treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the oxidizing gas is air. 11. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le gaz comburant est de l'air enrichi en oxygène, par exemple de l'air comprenant 20 à 99,9 %, en particulier 95 % d'oxygène.11. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 5 to 10, characterized in that the oxidizing gas is air enriched in oxygen, for example air comprising 20 to 99.9%, in particular 95% oxygen. 12. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce qu'au moins un additif favorisant la dissolution des oxydes dans le bain liquide, en particulier des oxydes de baryum et de calcium, est ajouté à l'étape /7.12. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 5 to 11, characterized in that at least one additive promoting the dissolution of the oxides in the liquid bath, in particular barium and calcium oxides, is added in step / 7. 13. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'additif est sélectionné parmi la silice, l'alumine, un mélange des deux.13. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to claim 12, characterized in that the additive is selected from silica, alumina, a mixture of the two. 14. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le creuset du four est en alumine.14. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the crucible of the furnace is made of alumina. 15. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 5 à 14, caractérisé en ce que l'étape de chauffage du bain liquide par arc électrique pour traiter les éventuels résidus imbrûlés du broyât ou des éclats de déchets bituminés présents au niveau du ciel du four dans l'étape iv est effectuée à une température comprise entre 1100 et 1800 °C.15. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 5 to 14, characterized in that the step of heating the liquid bath by electric arc to treat any unburnt residues of the ground material or fragments of bituminous waste present at the top of the oven in step iv is carried out at a temperature between 1100 and 1800 ° C. 16. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que on récupère les fumées générées à l'issue de l'incinération et de la fusion des déchets traités au moyen d'au moins une sortie des fumées présente au niveau du ciel du four.16. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the fumes generated after the incineration and the fusion of the treated waste are recovered by means of at least a smoke outlet present at the sky above the oven. 17. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'après la sortie du four, les fumées sont soumises à un traitement dans une étape de postcombustion dans une chambre de postcombustion.17. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to claim 16, characterized in that after leaving the oven, the fumes are subjected to a treatment in a post-combustion stage in a post-combustion chamber. 18. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon la revendication 17, caractérisé en ce que la chambre de postcombustion comporte un dispositif d'abattement des oxydes d'azote.18. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to claim 17, characterized in that the afterburner chamber includes a device for reducing nitrogen oxides. 19. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que l'étape de postcombustion est effectuée à une température égale ou supérieure à 850 °C et comporte un temps de séjour minimal des fumées traitées de 2 s dans la chambre de postcombustion.19. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to claim 17 or 18, characterized in that the post-combustion step is carried out at a temperature equal to or greater than 850 ° C and comprises a minimum residence time of the treated fumes of 2 s in the afterburner. 20. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que l'étape de postcombustion est suivie par une étape de trempage (Quench) dans laquelle un refroidissement brutal à température comprise entre 100 °C et 200 °C des gaz de combustion est effectué, par exemple pour convertir les radioéléments gazeux en une phase solide.20. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 17 to 19, characterized in that the post-combustion step is followed by a quenching step (Quench) in which an abrupt cooling at temperature between 100 ° C and 200 ° C of the combustion gases is carried out, for example to convert the gaseous radioelements into a solid phase. 21. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que des cendres volantes présentes après l'étape de trempage sont soumises à une étape de filtration au moyen d'un filtre à manches jusqu'à récupération des cendres volantes.21. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 1 to 20, characterized in that fly ash present after the soaking step is subjected to a filtration step by means of a bag filter up to 'recovery of fly ash. 22. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon la revendication 21, caractérisé en ce que les cendres volantes récupérées par décolmatage du filtre à manches sont réinjectées dans le four pour être traitées avec les déchets bituminés radioactifs.22. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to claim 21, characterized in that the fly ash recovered by unclogging the bag filter is reinjected into the furnace to be treated with the radioactive bituminous waste. 23. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon la revendication 21 ou 22, caractérisé en ce que des cendres volantes restant après l'étape de filtration au moyen du filtre à manches sont soumises à une étape de filtration au moyen d'un filtre à particules de Très Haute Efficacité (THE) et récupérées sur ledit filtre THE.23. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to claim 21 or 22, characterized in that fly ash remaining after the filtration step by means of the bag filter is subjected to a filtration step by means of a Very High Efficiency particles (THE) and recovered on said THE filter. 24. Procédé de traitement de déchets bituminés radioactifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que la pression est inférieure à la pression atmosphérique pour au moins l'une des étapes, en particulier pour toutes les étapes d'incinération, de fusion, de postcombustion, de trempage, et de filtration au moyen du filtre à manches, et de filtration de particules de THE.24. Process for the treatment of radioactive bituminous waste according to any one of claims 1 to 23, characterized in that the pressure is lower than atmospheric pressure for at least one of the stages, in particular for all the incineration stages , melting, post-combustion, quenching, and filtration using the bag filter, and particle filtration of THE.
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