WO2012066228A1 - Procede de desorption thermique de radionucleides et/ou de metaux lourds fixes dans un support lignocellulosique, dispositif adapte - Google Patents

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WO2012066228A1
WO2012066228A1 PCT/FR2011/052645 FR2011052645W WO2012066228A1 WO 2012066228 A1 WO2012066228 A1 WO 2012066228A1 FR 2011052645 W FR2011052645 W FR 2011052645W WO 2012066228 A1 WO2012066228 A1 WO 2012066228A1
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heavy metals
radionuclides
lignocellulosic
recovering
pyrolysis
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/052645
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Inventor
Isabelle Niort
Jean Louis Decossas
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Pe@Rl
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/30—Processing
    • G21F9/32—Processing by incineration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20—Organic adsorbents

Definitions

  • the present invention relates to the thermal desorption recovery of radionuclides and / or heavy metals attached to lignocellulosic supports.
  • the invention also covers the associated device.
  • radionuclides including uranium and / or radium and / or heavy metals, present in charged water from mines, various watercourses or water retention ponds both natural and artificial. .
  • Radionuclides are also recovered from industrial or atmospheric discharges just like heavy metals.
  • radionuclides are considered to be the isotopes of metals which are naturally radioactive or which have undergone industrial treatments having rendered them radioactive.
  • radionuclides in particular uranium, originating from mine-water from the old uranium mining mines.
  • Uranium is found in different states in nature depending on whether it is in groundwater, tetravalent state or surface water, hexavalent state, for example.
  • the inorganic compounds represent a small fraction, about 3% of the initial mass of the virgin lignocellulosic support.
  • a first known solution is to perform a chemical desorption. This method is long to implement and requires a large amount of fluids, including washing that must in turn reprocess. The cost is far from those that would make the method industrially and economically compatible.
  • a better solution is to burn the organic compounds, which generates ash and has the advantage of greatly reducing the initial volume.
  • This combustion has the advantage of being more respectful of the environment, of course taking the precaution of providing the incinerators with a particulate filter.
  • the subject of the present invention is the process for treating lignocellulosic substrates loaded with radionuclides and the associated device.
  • the process allows for total combustion and avoids the release of harmful particles to the atmosphere.
  • FIG. 1 a view of a first embodiment of an oven for the implementation of the method
  • FIG. 2 a view of a second embodiment of an oven for carrying out the method.
  • the device described in Figure 1 comprises an enclosure 10 forming the oven.
  • This enclosure 10 is highly thermally insulated.
  • it is advantageously made of material capable of resisting corrosion caused by the emission of corrosive gases, especially lignocellulosic materials that have been prepared using acids as indicated in the French patent application F 09 57024.
  • the inner wall can thus be made of reinforced stainless steel or refractory material coated with enameling to mention only these possibilities.
  • This chamber is indeed intended to receive lignocellulosic supports 12 loaded with radionuclides and / or heavy metals in order to treat them thermally, including barks from filter cartridges.
  • the enclosure has three essential areas and this enclosure is called "deep bed":
  • the supports 12 concerned must be dry, in the sense of not soaked with water.
  • the supports are therefore at least drained and dried in the open air.
  • the zone 14 of combustion comprises a supply 20 of lignocellulosic supports 12 intended to allow the formation of a bed of supports 12 loaded with radionuclides and / or heavy metals, over a height H.
  • This zone 14 comprises at its lower part 22 heating means.
  • FIG 1 it is a fireplace 24 that can work with wood or any other fuel.
  • This fireplace 24 has an upper grill 26 so as to diffuse the calories produced by the hearth to the supports and so as to retain the supports during the pyrolysis.
  • Air is blown through a stitch 28 so as to provide the necessary oxygen to the fireplace.
  • the ashes resulting from the combustion of the lignocellulosic material loaded with radionuclides and / or heavy metals passed to traders grid 26 or more generally to traders means 22 of heating, in a cassette so that these ashes are essentially radionuclides and / or heavy metals as will be explained later.
  • the zone 18 for treating the combustion gases comprises a feed 30 made of combustible material, in particular lignocellulosic material, which is identical or of the same type in the sense of its capacity for the absorption of radionuclides and / or heavy metals, as that used for f iltration.
  • the average size of the granules of lignocellulosic material can be reduced since the clogging problems that can be generated in the fluid filters do not exist in the device according to the present invention.
  • the lower particle size may have the advantage of providing better f iltration power.
  • This zone 18 of gas treatment thus allows an accumulation of granules of combustible material, in this case the lignocellulosic material, over a height h.
  • This lignocellulosic material is virgin radionuclides and / or heavy metals.
  • the enclosure 10 has an outlet opening 34 for the evacuation of the combustion gases. This opening is located above the gas treatment zone 18.
  • This opening 34 may advantageously be provided with a filter 36 adapted to retain the ultimate particles before discharge to the atmosphere.
  • a particulate filter having an electrode carried at a very high potential is adapted in that it indeed makes it possible to capture the particles of very small diameter.
  • This filter 36 must also withstand the high temperature of the enclosure and the conditions imposed by the chemical nature of the gases. In the oven shown in FIG. 2, the same references increased by 100 for the elements identical to those of FIG.
  • heating means 122 which consist of at least one electrical resistance 124 and not a flame heater.
  • the interest in this arrangement is that of being able to precisely regulate the calorific power.
  • the resistor is located closest to or even embedded in the combustible material, which allows control of the pyrolysis optimally.
  • the lignocellulosic material supports charged with the combustion zone 14 are introduced by the feed 20.
  • These supports constitute a bed on a height H which will be kept constant.
  • This raw material is rapidly heated to at least 450 ° C / 500 ° C, in the absence of oxygen, to perform a pyrolysis reaction.
  • the temperature should be greater than 800 ° C, or even 1100 ° C.
  • Pyrolysis is thermal cracking in the absence of oxidizing products. Although two primary and secondary steps can be distinguished in a pyrolysis reaction with homogeneous and heterogeneous reactions, in the present invention, all of these reactions are considered as a whole under the term pyrolysis.
  • the cellulosic substrate consisting essentially of cellulose, hemicellulose and lignin, decomposes under the action of heat by:
  • a condensable phase which contains oils composed of water, organic species (tar composed of aromatics, hydrocarbons polyaromatic) and inorganic species (Calcium, Silicon, Potassium, Iron, Sulfur, and heavy metals).
  • a gaseous phase which essentially comprises water, carbon monoxide and dioxide, hydrogen, methane, ethylene and acetylene as well as heavy hydrocarbons.
  • a solid phase (char) containing carbon and inorganic species A solid phase (char) containing carbon and inorganic species.
  • the bed of finely divided fuel material 32 ensures the confinement of the heat and the f iltration of the gases resulting from the combustion of the loaded lignocellulosic supports 12, on a height h maintained also constant.
  • VOCs Volatile Organic Compounds
  • This material can thus be charged with the various volatile compounds and gases, entraining them again in the combustion zone, thus avoiding the diffusion of these products resulting from the pyrolysis into the atmosphere.
  • This combustible material is intended to be burned as well and to supplement the heat input.
  • This fuel material is dried, which improves its fuel efficiency when it is subsequently in the fuel zone.
  • the interface between the bed of lignocellulosic supports loaded with a height H and the bed of combustible material of a height h must remain substantially at the same level so as to keep the zone 14 of combustion with its parameters and the f iltration zone with its parameters.
  • the ashes thus comprise radionuclides and / or heavy metals almost completely, some carbon particles possibly being collected. These ashes must be treated appropriately because the products are toxic by inhalation and these ashes are sensitive to air flows.
  • the cassette can be adapted to be closed when it is automatically released.
  • the deep bed comprises a combustion zone 14 with a height H of 0.60m to 1.50m.
  • the gas treatment zone 18 has a height h of 0.60 to 2.50m.
  • the diameter can be very variable since it determines the capacity of the oven. Nevertheless, it must be taken into account that in a cylinder which corresponds to the simplest form, there is a heart effect, which in practice limits the dimensions.
  • the walls of the incinerator can also be equipped with roughness, reported or manufactured, so as to deflect the gas paths.
  • Tests are conducted with two different granulometries, such that they can be used in the treatment of water.
  • the containers are porcelain and have a lid.
  • the deposited mass is 10g of bark.
  • Weight loss and volume loss can be analyzed.
  • the heat treatment includes increases in temperature and temperature maintenance.
  • the same particle size is used 1-4 mm to show this time the effect of the initial mass on the loss of mass.
  • the heat treatment retained comprises a rise in temperature at 850 ° C. in one hour and a maintenance at 850 ° C. for 5 hours.
  • the effect of temperature is analyzed on two types of samples of different particle sizes.
  • a heat-up treatment is carried out at 1100 ° C. in two hours and then maintained at 1100 ° C. for 6h30.

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Abstract

L'objet de l ' invention est un procédé de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds fixés sur des supports lignocellulosiques, notamment des écorces provenant de cartouches filtrantes, caractérisé en ce qu' il comprend les étapes suivantes : - On place les supports lignocellulosiques chargés en radionucléides et/ou de métaux lourds dans une enceinte à "lit profond", On chauffe cette matière première à une température d'au moins 450°C en l 'absence d'oxygène, en vue de réaliser une réaction de pyrolyse, On traite les cendres de la pyrolyse contenant les radionucléides et/ou métaux lourds, On traite en continu les gaz issus de la pyrolyse. L' invention couvre aussi des modes de réalisation du dispositif.

Description

PROCEDE DE DESORPTION THERMIQUE DE RADIONUCLEIDES ET/OU DE METAUX LOURDS FIXES DANS UN SUPPORT LIGNOCELLULOSIQUE,
DISPOSITIF ADAPTE
La présente invention concerne la récupération par désorption thermique de radionucléides et/ou de métaux lourds fixés sur des supports lignocellulosiques. L' invention couvre également le dispositif associé.
On sait récupérer des radionucléides, notamment de l'uranium et/ou du radium et/ou des métaux lourds, présents dans des eaux chargées provenant des mines, des divers cours d'eau ou des bassins de rétention des eaux tant naturels qu'artificiels.
Les radionucléides sont aussi récupérés à partir des rejets industriels ou atmosphériques tout comme les métaux lourds.
On considère comme radionucléides pour la suite de la description, les isotopes de métaux naturellement radioactifs ou qui auraient subi des traitements industriels les ayant rendus radioactifs.
C'est le cas par exemple des radionucléides, notamment l'uranium, provenant des eaux d'exhaures des anciennes mines d'extraction d'uranium.
L'uranium se trouve dans différents états dans la nature suivant qu' il est en eaux souterraines, état tétravalent ou en eaux de surface, état hexavalent, par exemple.
On connaît des procédés comme celui décrit dans la demande de brevet français F 09 57024 au nom du même demandeur ayant pour titre "Procédé de traitement par oxydation d'un substrat pour l'adsorption de radionucléides''. Dans ces procédés de récupération, les radionucléides sont captés par des granules d'écorces ayant des dimensions de quelques millimètres. Une fois utilisés et saturés, ces granules d'écorce chargés en radionucléides doivent être traités.
On sait, pour donner un ordre d' idée, que les composés inorganiques représentent une faible fraction, environ 3%o de la masse initiale du support lignocellulosique vierge.
Une première solution connue consiste à réaliser une désorption chimique. Cette méthode est longue à mettre en oeuvre et nécessite une grande quantité de fluides, notamment de lavage qu' il faut à leur tour retraiter. Le coût est éloigné de ceux qui rendraient la méthode industriellement et économiquement compatible.
Une meilleure solution consiste à brûler les composés organiques, ce qui génère des cendres et qui a l 'avantage de diminuer fortement le volume initial.
De fait, l 'ensemble des radionucléides et des métaux lourds fixés est récupéré aux éventuelles fractions infinitésimales perdues, près.
Les cendres étant fortement chargées en radionucléides et/ou en métaux lourds, leur manipulation nécessite de prendre des mesures de sécurité et des précautions du fait de leur toxicité et du fait de la propension à être entraînées dans l 'atmosphère à cause de leur très faible densité.
Cette combustion présente l 'avantage d'être plus respectueuse de l'environnement, en prenant bien sûr la précaution de doter les incinérateurs d'un filtre à particules.
Les cendres peuvent être une solution rapide pour minimiser au maximum le volume des déchets et par conséquent leur stockage et leur gestion.
Il existe des demandes de brevet relatives à des combustions de substrats lignocellulosiques. Les documents WO 2006/096472 ou F 2 621 034 par exemple. Néanmoins aucun détail n'est donné quant à la combustion elle-même et surtout, ils ne sont pas relatifs à des substrats lignocellulosiques chargés en radionucléides et/ou en métaux lourds mais concernent essentiellement le traitement des substrats lignocellulosiques en vue de leur destruction quand il s'agit de déchets verts de jardin ou de leur utilisation pour leur qualité énergétique .
Or, dans le cas des substrats lignocellulosiques chargés en radionucléides et/ou en métaux lourds, si la combustion n'est pas totale et si la récupération des particules et des gaz dans les fumées n'est pas organisée alors les rejets sont chargés et le procédé n'est pas satisfaisant.
La présente invention a pour objet le procédé de traitement des substrats lignocellulosiques chargés en radionucléides et le dispositif associé.
Le procédé permet une combustion totale et évite tout rejet de particules nocives à l 'atmosphère.
La description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier, préférentiel et non limitatif, est établie en regard des dessins annexés sur lesquels les différentes figures représentent :
- Figure 1 : une vue d'un premier mode de réalisation d' un four pour la mise en oeuvre du procédé,
- Figure 2 : une vue d'un second mode de réalisation d'un four pour la mise en oeuvre du procédé.
Le dispositif décrit sur la figure 1 comprend une enceinte 10 formant le four.
Cette enceinte 10 est fortement isolée thermiquement. De plus, elle est avantageusement réalisée en matériau apte à résister à la corrosion engendrée par l 'émission de gaz corrosifs, notamment les matériaux lignocellulosiques ayant été préparés avec recours aux acides comme cela est indiqué dans la demande de brevet français F 09 57024. La paroi intérieure peut ainsi être réalisée en acier Inox renforcé ou en matériau réfractaire revêtue d'un émaillage pour ne citer que ces possibilités. Cette enceinte est en effet destinée à recevoir des supports 12 lignocellulosiques chargés en radionucléides et/ou en métaux lourds afin de les traiter thermiquement, notamment des écorces provenant de cartouches filtrantes.
L'enceinte comporte trois zones essentielles et cette enceinte est dite à "lit profond" :
- une zone 14 de combustion des supports 12 lignocellulosiques,
- une zone 16 de récupération des cendres, et
- une zone 18 de traitement des gaz de combustion.
Les supports 12 concernés doivent être secs, au sens de non imbibés d'eau. Les supports sont donc au moins égouttés et séchés à l 'air libre.
Ces supports sont à l 'origine divisés en granules de quelques millimètres, pour la fonction qui leur est assignée à savoir la captation des radionucléides, et donc les supports sont utilisés tels quels.
La zone 14 de combustion comprend une alimentation 20 en supports 12 lignocellulosiques destinés à permettre la constitution d' un lit de supports 12 chargés en radionucléides et/ou en métaux lourds, sur une hauteur H.
Cette zone 14 comprend à sa partie inférieure des moyens 22 de chauffe.
Sur la figure 1, il s'agit d'un foyer 24 qui peut fonctionner au bois ou à tout autre combustible. Ce foyer 24 comporte une grille 26 supérieure de façon à diffuser les calories produites par le foyer aux supports et de façon à retenir les supports durant la pyrolyse.
De l 'air est insufflé par un piquage 28 de façon à apporter l 'oxygène nécessaire au foyer.
Au-dessous la zone 16 de récupération des cendres reçoit les cendres issues de la combustion de la matière lignocellulosiques chargée en radionucléides et/ou en métaux lourds, passées à traders la grille 26 ou plus généralemen à traders les moyens 22 de chauffe, dans une cassette si bien que ces cendres sont essentiellement des radionucleides et/ou des métaux lourds comme il sera expliqué par la suite.
La zone 18 de traitement des gaz de combustion comprend une alimentation 30 en matière 32 combustible, notamment de la matière lignocellulosique, identique ou du même type au sens de sa capacité d'absorption des radionucléides et/ou des métaux lourds que celle ayant servi à la f iltration.
Notamment, la dimension moyenne des granules de matière lignocellulosique peut être diminuée puisque les problèmes de colmatage que l 'on peut générer dans les filtres de fluides n'existent pas dans le dispositif selon la présente invention. La granulométrie nférieure peut avoir l 'avantage d'offrir un meilleur pouvoir de f iltration.
Cette zone 18 de traitement des gaz permet donc une accumulation de granules de matière combustible, en l'occurrence de la matière lignocellulosique, sur une hauteur h.
Cette matière lignocellulosique est vierge de radionucléides et/ou de métaux lourds.
L'enceinte 10 comporte une ouverture 34 de sortie permettant l'évacuation des gaz de combustion. Cette ouverture est située au-dessus de la zone 18 de traitement des gaz.
Cette ouverture 34 peut avantageusement être dotée d'un filtre 36 adapté, destiné à retenir les ultimes particules avant rejet à l'atmosphère.
Un filtre à particules comportant une électrode portée à un très haut potentiel est adapté en ce qu' il permet en effet de capter les particules de très petit diamètre.
Ce filtre 36 doit également résister à la forte température de l'enceinte et aux conditions imposées par la nature chimique des gaz. Dans le four représen é sur la figure 2, on reprend les mêmes références augmentées de 100 pour les éléments identiques à ceux de la figure 1.
La différence essentielle est la présence de moyens 122 de chauffe qui sont constitués d'au moins une résistance 124 électrique et non d'un foyer à flamme. L' intérêt dans cet agencement est celui de pouvoir réguler précisément la puissance calorifique.
La résistance est située au plus proche voire noyée dans la matière combustible, ce qui permet un pilotage de la pyrolyse de façon optimisée.
Le procédé selon l ' invention est maintenant décrit en détail, quel que soit le dispositif décrit ci-dessus, retenu.
Les supports de matériau lignocellulosique, chargés de la zone 14 de combustion sont introduits par l 'alimentation 20.
Ces supports constituent un lit sur une hauteur H qui sera conservée constante. Cette matière première est rapidement chauffée à au moins 450°C/500°C, en l'absence d'oxygène, en vue de réaliser une réaction de pyrolyse.
Dans le cas des substrats lignocellulosiques tels que ceux à base d'écorces utilisés dans la demande de brevet français F 09 57024, la température devra être supérieure à 800°C, voire 1 100°C.
La pyrolyse est un craquage thermique en l 'absence de produits oxydants. Même si on peut distinguer deux étapes primaire et secondaire dans une réaction de pyrolyse avec des réactions homogènes et hétérogènes, dans la présente invention, on considère sous le terme pyrolyse toutes ces réactions comme constituant un tout.
Le substrat cellulosique, constitué essentiellement de cellulose, d' hémicellulose et de lignine, se décompose sous l'action de la chaleur en :
- Une phase condensable qui contient des huiles composées d'eau, d'espèces organiques (goudrons composés d'aromatiques, d' hydrocarbures polyaromatiques) et d'espèces inorganiques (Calcium, Silicium, Potassium, Fer, Soufre, et des métaux lourds).
- Une phase gazeuse qui comprend essentiellement de l 'eau, du monoxyde et du dioxyde de carbone, de l ' hydrogène, du méthane, de l 'éthylène et l'acétylène ainsi que des hydrocarbures lourds.
- Une phase solide (char) contenant du carbone et des espèces inorganiques. Au-dessus, le lit de matière 32 combustible finement divisée, assure le confinement de la chaleur et la f iltration des gaz résultant de la combustion des supports 12 lignocellulosiques chargés, sur une hauteur h maintenue également constante.
Cette f iltration des gaz permet en outre de collecter les COV (Composés Organiques Volatils) et de refaire passer certains radionucléides et/ou métaux lourds de la phase gazeuse à la phase solide, évitant ainsi leur diffusion.
Cette matière peut donc se charger des différents composés volatils et des gaz, les en^raînan^ de nouveau dans la zone de combustion, évitant alors la diffusion de ces produits résultant de la pyrolyse dans l 'atmosphère.
Cette matière 32 combustible est destinée à être brûlée également et à compléter l 'apport calorifère.
Cette matière 32 combustible est séchée, ce qui améliore son rendement combustible lorsqu'elle se trouve ensuite en zone 14 combustible.
Par contre l ' interface entre le lit de supports 12 lignocellulosiques chargés d' une hauteur H et le lit de matière 32 combustible d' une hauteur h doit rester sensiblement au même niveau de façon à conserve la zone 14 de combustion avec ses paramètres et la zone de f iltration avec ses paramètres.
Ainsi, on dispose d'un filtre renouvelable au fur et à mesure conser^an^ ainsi toutes ses performances et dont le recyclage ou le traitement est continu puisqu' il est détruit. Les seuls gaz et particules susceptibles de passer par l 'orifice sont le gaz carbonique et un peu de vapeur d'eau, voire des poussières de carbone extrêmement fines car il est prévu une combustion complète des matériaux.
C'est la raison pour laquelle, il peut être prévu un filtre à particules en complément.
Les cendres comprennent donc des radionucléides et/ou des métaux lourds quasi intégralement, quelques particules de carbone étant éventuellement recueillies. Ces cendres doivent donc être traitées de façon adaptée car les produits sont toxiques à l ' inhalation et ces cendres sont sensibles aux flux d'air.
La cassette pourra donc être adaptée pour être fermée lors de sa sortie automatiquement.
Ces cendres, constituées exclusivement de composés inorganiques, de radionucléides et/ou de métaux lourds, sont recyclées.
Afin de donner un ordre d' idée, le lit profond comprend une zone 14 de combustion d'une hauteur H de 0,60m à 1,50m.
La zone 18 de traitement des gaz est d'une hauteur h de 0,60 à 2,50m.
Le diamètre peut être très variable puisque c'est lui qui détermine la capacité du four. Néanmoins, il faut tenir compte du fait que dans un cylindre qui correspond à la forme la plus simple, il se produit un effet de cœur, qui limite en pratique les dimensions.
Les parois de l' incinérateur peuvent aussi être équipées de rugosités, rapportés ou venues de fabrication, de façon à dévier les parcours des gaz.
Des manipulations de laboratoires donnent les résultats suivants. lere série d'essais
Des essais sont conduits avec deux granulométries différentes, telles qu'elles peuvent être utilisées dans le traitement des eaux.
Les contenants sont en porcelaine et comportent un couvercle. La masse déposée est de 10g d' écorces.
On peut analyser la perte de poids et la perte de volume.
Le traitement thermique comporte des prof ils de montée en température et des maintiens en température.
Dans le cas présent, le protocole est le suivant :
- montée en température en 1 heure à 650°C, puis
- maintien à 650°C pendant 6h30, puis
- montée en 1 heure de 650°C à 850°C, et
- maintien lOh à 850°C.
Figure imgf000011_0001
On constate un effet granulométrie dépendant et la granulométrie la plus fine n'est pas la plus efficace. 2ème série d 'essais
On utilise une même granulométrie 1-4 mm pour montrer cette fois l'effet de la masse initiale sur la perte de masse.
Le traitement thermique retenu comprend une montée en température à 850°C en une heure et un maintien à 850°C pendant 5h. Masse Masse Perte
Sranulométrie
initiale après four masse
Ecorces
(g) (g) (7°)
1 à 4 mm 20,0884 04,027 79,95
1 à 4 mm 10,0401 0,2157 97,85
1 à 4 mm 5,041 0,0359 98,75
1 à 4 mm 1,0049 0,0062 99,38
On note que plus la masse initiale est réduite et plus la perte de poids pour un même traitement thermique est efficace.
3eme série d'essais
On analyse l'effet de la température sur deux types d'échantillons de granulométries différentes.
En effet, on effectue un traitement de montée en température à 1 100°C en deux heures puis maintien à 1 100°C pendant 6h30.
Figure imgf000012_0001
On constate que la température a un effet puisque pour une masse initiale fortement semblable de 5,04g et 5,02g, on obtient avec 1 100°C un pourcentage de 99,38 au lieu de 98,75.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds fixés sur des supports lignocellulosiques, notamment des écorces provenant de cartouches filtrantes, caractérisé en ce qu' il comprend les étapes suivantes :
- On place les supports lignocellulosiques chargés en radionucléides et/ou de métaux lourds dans une enceinte à "lit profond",
- On chauffe cette matière première à une température d'au moins 450°C en l 'absence d'oxygène, en vue de réaliser une réaction de pyrolyse,
- On traite les cendres de la pyrolyse contenant les radionucléides et/ou métaux lourds,
- On traite en continu les gaz issus de la pyrolyse.
2. Procédé de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de pyrolyse est supérieure à 1 000°C.
3. Procédé de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l 'on traite les gaz de combustion issus de la pyrolyse en disposant, au-dessus du lit de combustion, de la matière lignocellulosique.
4. Procédé de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matière lignocellulosique de la zone de traitement des gaz est finement divisée.
5. Procédé de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la granulométrie de la matière lignocellulosique de la zone de traitement des gaz est identique à la granulométrie de la matière lignocellulosique.
6. Dispositif de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds contenus dans des supports (12) lignocellulosiques, suivant le procédé selon l 'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' il comprend :
- une enceinte (10) formant four fortement isolée thermiquement dite à "lit profond",
- une zone (14) de combustion de supports (12) lignocellulosiques,
- une zone (16) de récupération des cendres, et
- une zone (18) de traitement des gaz de combustion, et
- des moyens (22,122) de chauffe.
7. Dispositif de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (122) de chauffe sont constitués d'au moins une résistance (124) électrique disposée au plus proche de la matière combustible de façon à pouvoir réguler précisément la puissance calorifique et à piloter la pyrolyse de façon optimisée.
8. Dispositif de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (22,122) de chauffe comprennent un foyer (24), une grille (26).
9. Dispositif de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce qu' il comprend :
- une alimentation (20) en supports (12) lignocellulosiques destinés à permettre la constitution d' un lit de supports (12) chargés en radionucléides et/ou en métaux lourds, de la zone (14) de combustion, ceci sur une hauteur H, et
- une alimentation (30) en matière (32) combustible, notamment de la matière lignocellulosique destinée à permettre la constitution de la zone
(18) de traitement des gaz de combustion, sur une hauteur h.
10. Dispositif de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds selon la revendication 6 à 9, caractérisé en ce que la hauteur H est comprise entre 0,60m à 1,50m et en ce que la hauteur h est comprise entre 0,60 à 2,50m.
11. Dispositif de récupération de radionucléides et/ou de métaux lourds selon l 'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que la paroi intérieure de l 'enceinte est réalisée en acier Inox renforcé ou en matériau réfractaire revêtue d' un émaillage de façon à résister à la corrosion engendrée par l 'émission de gaz corrosifs et aux températures de pyrolyse.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3224054A1 (de) * 1982-06-28 1983-12-29 Kiener Pyrolyse Gesellschaft für thermische Abfallverwertung mbH, 7000 Stuttgart Verfahren und vorrichtung zur volumenreduzierung von schwach radioaktiven organischen abfallstoffen
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