Incinérateur de boues et ordures urbaines . Urban sludge and garbage incinerator.
La présente invention a pour but l ' incinération des boues et ordures urbaines.The object of the present invention is the incineration of urban sludge and garbage.
L 'état de la technique est défini par la demande de brevet d ' invention n° 82.13598 du 30 juillet 1982 publiée sous le n° 2.531.184 et par la demande de premier certificat d' addition déposée le 17 janvier 1983 sous le n° 83.00800 et publiée sous le n° 2.539.489.The state of the art is defined by the patent application No. 82.13598 of July 30, 1982 published under No. 2.531.184 and by the request for the first certificate of addition filed on January 17, 1983 under the No. 83.00800 and published under the number 2.539.489.
Lorsqu 'on désire brûler par les ordures, les boues produites par une station d 'épuration qui ont en principe un taux de siccité de 25 à 30 %, il est apparu au cours de nombreux essais, l ' impérieuse nécessité de respecter le mélange de 20 % de boues et 80 % d ' ordures.When it is desired to burn by the garbage, the sludge produced by a treatment plant which in principle has a dryness rate of 25 to 30%, it has appeared during numerous tests, the imperative need to respect the mixture of 20% sludge and 80% garbage.
Pratiquement à l 'usage ce mélange n' est pas respecté , d' où une mauvaise combustion et des résidus imbrûlés. Ces observations nous ont conduit à fabriquer un malaxeur sécheur distributeur 12 dont le couvercle 13 est muni d ' un conduit d' aspiration des gaz volatils et de la vapeur d' eau produits durant le séchage ce qui a pour conséquence de supprimer les odeurs par la combustion de ces gaz .In practice, this mixture is not respected, resulting in poor combustion and unburnt residues. These observations led us to manufacture a mixer-distributor dryer 12, the cover 13 of which is provided with a suction pipe for volatile gases and water vapor produced during drying, which has the effect of eliminating odors by combustion of these gases.
Les boues sont malaxées et séchées au taux de siccité avant leur introduction dans le corps 5 par le malaxeur 12 ; les gaz volatils et les vapeurs dégagées durant le séchage sont absorbés et puisés par le ventilateur 18 dans le corps cylindrique 5 de combustion où ils sont détruits par incinération, assurant ainsi la suppression d' émanation d ' odeurs durant le malaxage, séchage, et la récupération des gaz volatils qui , mélangés avec l' air frais , apportent un nombre de calories non négligeable lors de leur combustion.The sludge is kneaded and dried to the dryness rate before being introduced into the body 5 by the mixer 12; the volatile gases and vapors given off during drying are absorbed and drawn by the fan 18 from the cylindrical combustion body 5 where they are destroyed by incineration, thus ensuring the suppression of odor emanation during mixing, drying, and the recovery of volatile gases which, mixed with fresh air, provide a significant number of calories during their combustion.
Ce malaxeur permet d' introduire, dans l ' incinérateur, des boues dont la siccité est de l'ordre de 50 % donc auto-combustibles et, dans le cas
où les déchets urbains sont très humides, de pousser cette siccité à 60 %, sans que cela n' engendre des dépenses énergétiques supplémentaires .This mixer makes it possible to introduce, into the incinerator, sludges whose dryness is of the order of 50%, therefore self-combustible and, in the case where urban waste is very humid, to push this dryness to 60%, without this generating additional energy expenditure.
Parallèlement, ce malaxeur, qui pénètre dans le couvercle de l 'incinérateur, participe à ce refroidissement en absorbant les calories nécessaires au séchage des boues.At the same time, this mixer, which enters the cover of the incinerator, contributes to this cooling by absorbing the calories necessary for drying the sludge.
A la suite des essais officieux et officiels sur les fumées nous avons été amené à supprimer la cheminée cyclonique et la remplacer par un laveur humide afin de satisfaire les normes internationales beaucoup plus sévères que les normes françaises . Ce laveur de gaz possède un venturi 17 équipé d' une rampe d' injection sous pression d' eau chaulée ou sodée se mélangeant intimement avec les gaz du fait du brassage au passage dans le venturi permettant ainsi :Following unofficial and official smoke tests, we were led to remove the cyclonic chimney and replace it with a wet scrubber in order to meet international standards much more severe than French standards. This gas scrubber has a venturi 17 equipped with a pressure rail for injection of limed or soda water mixing intimately with the gases due to the mixing in the passage in the venturi thus allowing:
1) D 'entrainer les poussières des fumées par un brassage intensif et surtout les fines difficiles à mouiller. 2) Par l 'intermédiaire des bases (chaux ou soude) contenues dans l'eau injectée, de neutraliser les gaz acides (chlorés sulfureux et fluorés) continuant leur parcours dans 19, les gaz se heurtent à deux dévésiculeurs placés en quinconque et aboutissent avant de remonter dans la cheminée 16 à un plan d' eau où ils lèchent celui-ci en abandonnant leur dernières mie elles.1) To entrain the dust from the fumes by intensive mixing and especially the fines which are difficult to wet. 2) Via the bases (lime or soda) contained in the injected water, to neutralize the acid gases (sulfurous and fluorinated chlorines) continuing their course in 19, the gases collide with two demister tanks placed in staggered rows and lead before to go up in the chimney 16 to a body of water where they lick it, leaving their last crumbs.
Un procédé de recyclage des eaux de lavage peut être fourni si nécessaire afin d' économiser la fourniture d' eau. Avantages de cet incinérateur :A method of recycling wash water can be provided if necessary to save the supply of water. Advantages of this incinerator:
Possibilité de brûler les boues urbaines de la cité par les ordures produites par ses habitants ( 1 Kg d ' ordures, 100 g de boues jours par habitant) .Possibility of burning the urban sludge of the city by the garbage produced by its inhabitants (1 kg of garbage, 100 g of sludge days per inhabitant).
Son emprise au sol reste inchangée environ : 9 m2.Its footprint remains unchanged approximately: 9 m2.
Il est donné à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation se référant à la figure unique. L'incinérateur comporte des grilles de combustion, un malaxeur 12, une alimentation en air chaud 2, un corps de chauffe, un laveur de fumées 17 et un bac décanteur des eaux de lavage 23.There is given by way of nonlimiting example an embodiment referring to the single figure. The incinerator includes combustion grates, a mixer 12, a hot air supply 2, a heating body, a smoke washer 17 and a decanter tank for washing water 23.
Les cônes inférieurs 2 servent de rétention aux détritus et d' alimention en air chaud du foyer par les fentes circulaires (3) de répartition de l' air 3 dans le foyer de combustion. Le cône 4 permet une meilleure combustion dès le départ en évitant un tassement des déchets à la base.The lower cones 2 serve to retain the detritus and to supply hot air to the hearth by the circular slots (3) for distributing the air 3 in the combustion hearth. The cone 4 allows better combustion from the start, avoiding a compaction of the waste at the base.
Le corps de combustion 5 est enveloppé d'une chemise 6 dont le rôle est d'assurer son refroidissement par une circulation d'air puisé vers le bas par l'intermédiaire du ventilateur 18 situé à la partie supérieure de la chemise.
Le ventilateur 18, situé à la partie supérieure du corps 5 de l'incinérateur, puise vers le bas l'air comburant qui s'évacue par les ouvertures circulaires 3 du cône 2 et de l'embase du cylindre 5 après refroidissement de ce dernier. L'alimentation en eau se fait par la conduite 21 reliée aux grilles 7 et à l'échangeur 15 qui évacue l'eau chaude par la tuyauterie 20. Les grilles tubulaires 7 forment deux panneaux plans, refroidis par eau ou tout autre liquide. L'échangeur 15 à tubulures multiples a pour but d'absorber le maximum de calories des flammes en restituant de l'eau chaude et donc de diminuer la température des • gaz entrant dans la cheminée.The combustion body 5 is wrapped in a jacket 6 whose role is to ensure its cooling by a circulation of air drawn downwards by means of the fan 18 located at the upper part of the jacket. The fan 18, located at the upper part of the body 5 of the incinerator, draws down the combustion air which is evacuated through the circular openings 3 of the cone 2 and of the base of the cylinder 5 after cooling of the latter . The water is supplied by the line 21 connected to the grids 7 and to the exchanger 15 which discharges the hot water through the pipe 20. The tubular grids 7 form two flat panels, cooled by water or any other liquid. The purpose of the multiple-pipe exchanger 15 is to absorb the maximum number of calories from the flames by restoring hot water and therefore to reduce the temperature of the gases entering the chimney.
L'appareil a un fonctionnement continu pouvant être chargé en boues et ordures par les portes 9 et 13 après arrêt du ventilateur 18, le temps de chargement. Quinze minutes environ après la fermeture des portes 9 et 13 et la remise en route du ventilateur 18, l'utilisateur vidange les scories dans un wagonnet prévu et mis en place à cet effet. Ce décalage dans la vidange permet un redémarrage rapide de la combustion.The device has continuous operation which can be loaded with sludge and garbage by the doors 9 and 13 after the fan 18 has stopped, the loading time. About fifteen minutes after closing doors 9 and 13 and restarting the fan 18, the user empties the slag into a wagon provided and installed for this purpose. This offset in the emptying allows a rapid restart of combustion.
Les gaz des fumées sont épurés par voie humide au moyen d'un laveur humide constitué d'un venturi 17 et d'une rampe d'injection d'eau chaulée de dévésiculeurs équipée d'un décolmateur et d'un bac de décantation 23. Ledit bac de décantation augmente la capture des poussières de fumées et de plus par l'injection sous pression d'eau chaulée ou sodée dans le venturi 17 à la sortie duquel un brassage violent permet la neutralisation des gaz chlorés, sulfureux ou fluorés, contenus dans ces dernières, et augmente le taux de capture des fines poussières.The flue gases are purified wet by means of a wet scrubber consisting of a venturi 17 and a ramp for injecting limed water from demister plants equipped with a decolmator and a settling tank 23. Said settling tank increases the capture of smoke dust and moreover by the injection under pressure of limed or soda water into the venturi 17 at the outlet of which a violent stirring allows the neutralization of chlorinated, sulfurous or fluorinated gases, contained in the latter, and increases the rate of capture of fine dust.
La capacité de cet incinérateur est par exemple de huit cents Kg/Heure environ, soit en marche continu : seize tonnes correspondant à une cité de quinze mille habitants environ. Son prix d'achat, sa faible emprise au sol, son petit génie civil et son fonctionnement sans apport de fuel et très peu de mécanique font que cet appareil est accessible aux budgets de petites communes, les frais d'amortissement et de fonctionnement étant faibles.
NOMENCLATURE :The capacity of this incinerator is, for example, around eight hundred kg / hour, or in continuous operation: sixteen tonnes corresponding to a city of around fifteen thousand inhabitants. Its purchase price, its small footprint, its small civil engineering and its operation without supply of fuel and very little mechanics make this device accessible to the budgets of small municipalities, the depreciation and operating costs being low. . NOMENCLATURE :
1) Portes de vidange des scories1) Slag drain doors
2) Cônes doubles d1 alimentation en air primaire du foyer2) Double cones for 1 primary air supply to the fireplace
3) Sorties d'air primaires du foyer 4) Cône d'aération mobile3) Primary air outlets from the fireplace 4) Mobile ventilation cone
5) Corps cylindrique de combustion5) Cylindrical combustion body
6) Chemise de refroidissement du corps cylindrique alimentant en air, par les fentes, le foyer6) Cooling jacket of the cylindrical body supplying air, through the slots, the hearth
7) Grilles doubles tubulaires à refroidissement liquide 8) Passerelle7) Liquid cooled double tubular grids 8) Gangway
9) Portes doubles de chargement9) Double loading doors
10) Moteur d'entrainement du malaxeur sécheur10) Drying mixer drive motor
11) Commande de vidange des boues11) Sludge emptying control
12) Malaxeur-sécheur 13) Couvercle malaxeur à absorbtion des gaz12) Mixer-dryer 13) Gas absorption mixer cover
14) Conduit d'amenée des gaz aux ouïes du ventilateur14) Gas supply duct to the fan vents
15) Echangeur15) Exchanger
16) Cheminée16) Fireplace
17) Venturi de brassage et lavage des fumées par rampe d'injection équipé d'un système manuel de décolmatage des fentes de17) Venturi for stirring and washing the fumes by injection rail fitted with a manual system to unclog the slits of
1 ' injecteur1 injector
18) Ventilateur d'alimentation en air de refroidissement et de combus ion18) Cooling and combustion air supply fan
19) Conduit descendant des fumées 20) Evacuation eau chaude ou liquide autre ?1 ) Alimentation eau froide19) Flue gas down pipe 20) Evacuation of hot water or other liquid? 1) Cold water supply
22) Alimentation du bac décanteur 2322) Decanter tank supply 23
23) Bac décanteur des eaux de lavage23) Wash water settling tank
24) Bac équipé d'un groupe pompe pour injection eau sodée dans le venturi 17
24) Tank fitted with a pump group for injecting soda water into the venturi 17