EP0414979A1 - Remorque collectrice et incinÀ©ratrice d'ordures ménagères - Google Patents

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EP0414979A1 EP89440087A EP89440087A EP0414979A1 EP 0414979 A1 EP0414979 A1 EP 0414979A1 EP 89440087 A EP89440087 A EP 89440087A EP 89440087 A EP89440087 A EP 89440087A EP 0414979 A1 EP0414979 A1 EP 0414979A1
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trailer
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Eugène HENRY
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/14—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
    • F23G5/16—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion in a separate combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/40—Portable or mobile incinerators

Definitions

  • the present invention relates to a trailer and incinerator for household and other agricultural waste intended for use in small communities, supermarkets, and / or in cases requiring the use of a light and efficient device, for example in mountainous regions with bad roads.
  • One solution consists in injecting ionized plasmogenic gas: the carbon and chlorine atoms contained in the fumes are then ionized and do not reconstitute into Furane and dioxin during cooling.
  • the subject of this request therefore also relates to a trailer and incinerator for refuse, comprising, mounted on a rigid frame, a main cylindrical body, a sort of tank in which the material to be incinerated is placed, doors allowing filling and the emptying of the burnt materials, and serving for the surplus of combustion grate, and a part whose function is to eject and purify the combustion fumes.
  • This last part consists of a washing water tank or a washing water inlet, a settling tank, a washing water supply ramp located above said settling tank, and an external chimney evacuating the fumes into the atmosphere.
  • This post-combustion chamber includes a means of raising the temperature of the fumes so as to dissociate the molecules of furan and dioxin.
  • This can be a simple burner, or in a more sophisticated configuration, an arc plasma torch allowing temperatures of the order of 5000 ° C to 6000 ° C.
  • Ports on the top of the post-combustion chamber allow the injection of ionized plasmogenic gas.
  • the basic water supply ramp can also be connected to a pressurized water supply, causing the removal of the tank placed at the front of the trailer.
  • This can be a pressurized water mouth, or even a good capacity tank downstream of which is mounted a pump.
  • this is inserted between the smoke evacuation pipe previously described and the output from the cylindrical tank, and it includes a burner, a helical ramp with integrated horizontal half-thread, and secondary air or ionized gas inlets on the upper part, above the burner.
  • the wheels are fixed to tubes sliding in beams which allow their distance or withdrawal relative to the combustion tank, during incineration.
  • This positioning can be done using a pin connection which, inserted into holes made in said beams, offers several possibilities for placing the wheels relative to the main body.
  • This device makes it possible, when it is used in a fixed working position, to overcome the drawback constituted by the lack of stability due to the wheel / ground contact.
  • sliding feet are placed at the four corners of the rigid structure which supports the cylindrical tank. These feet are in the high position during all the phases of movement of the machine, and are on the other hand lowered so as to raise the assembly on four stable supports during the operating phase.
  • Their length depends on the type of work to be done, and can for example correspond to the height of the platform of a truck.
  • the basic cylindrical tank can pivot on vertical bearing supports whose upper end allows the pivoting of the axis of the cylindrical tank, by means of bearings.
  • the new structure comes from a design favoring lightness and solidity, for example by using hollow tubes or resistant profiles.
  • the old design on the other hand, was based on iron beams whose weight was an obstacle, as much for the required maneuvers as for the durability of the whole device.
  • the chassis-frame consists of a rectangle of horizontal beams (1) on which are mounted with tubular bearing supports.
  • the tubes (2) support the bearings allowing the pivoting of the cylindrical tank (3), and on the other hand the feet (4) authorizing the fixed station.
  • sliding longitudinal members (5) are fixed to the wheels.
  • the circuit taken by the flue gases to be purified borrows a bent pipe (6) with a short horizontal section and a longer vertical section, as shown in Figure 1.
  • demister machines (8) and (9) are located opposite one another, slightly offset.
  • the settling tank (10) marks the area where the smoke path is reversed to go up towards the chimney.
  • a drain opening (7) is placed under the tank (10).
  • the fumes are sprinkled by the ramp supplied with basic water (11).
  • This ramp (11) is connected to the tank (12) for washing water, comprising an upper filling plug (13) and a lower drain orifice (14). It is removable via a union fitting to facilitate cleaning.
  • the supply is ensured by an external reservoir (27) followed by a pump (26).
  • the water is under pressure, and lavished in a higher quantity, which improves the neutralization of chlorine, without hindering by reforming furan and dioxin since the atoms are ionized.
  • the chimney (15) can be foldable over the top of the trailer, in particular during the movement phases.
  • it is articulated in (16) and has a lifting mast (17) supporting the cable of the lifting winch (18) allowing the lifting of the folded chimney.
  • the chimney can be fixed, without being able to be folded down on the main body, as shown for example in FIG. 2, if the appliance is designed to work in a fixed position or if the buyer so desires .
  • FIG. 2 another modification resides in the smoke evacuation circuit, which is increased by a horizontal part (20) coming into contact with the elbow at the front of the tank.
  • This part comprises a burner or an arc plasma torch (21) placed at the rear end of this horizontal part just above the orifices (22) for communication with the tank, and above several secondary air inlets (23) which can be supplied with ionized plasmogenic gases.
  • the smoke then passes through a helical ramp (24) creating a vortex, facilitating the coalescence of dust before arriving at the bent part where there is a blocking system (25).

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Remorque comprenant, monté sur un cadre rigide (1), un corps cylindrique (3) dans lequel a lieu la combustion, des portes permettant le remplissage, la vidange et servant de plus de grille de combustion, et une partie destinée à l'éjection et à la purification des fumées produites, laquelle se compose d'un réservoir d'eau de lavage (27), ou d'une prise d'arrivée d'eau de lavage, d'un bac décanteur (10), d'une rampe d'alimentation en eau de lavage (11) située au-dessus dudit bac de décantation. Les fumées passent par un conduit de post-combustion (20) muni d'un moyen (21) d'élever la température desdites fumées et d'ouvertures (23) permettant l'injection d'un gaz ionisé, puis par un conduit (6) dans lequel les fumées descendent vers le bac de décantation puis remontent vers la cheminées (15), arrosées par de l'eau basique préférentiellement sous pression, issue de la rampe d'alimentation.

Description

  • La présente invention concerne une remorque collectrice et incinératrice d'ordures ménagères et autres déchets agricoles destinée à être utilisée dans des petites communautés, des supermarchés, ou/et dans des cas nécessitant l'emploi d'un dispositif léger et efficace, par exemple dans des régions montagneuses dotées de mauvaises routes.
  • Le déposant est déjà titulaire d'un brevet concernant une remorque collectrice et incinératrice d'ordures, dont le numéro de publication est le N° 2 598 691, et traitant d'un appareil dont la finalité est la même, mais dont la conception est sensiblement différente. Les parties fonctionnelles principales ont en effet été repensées de manière à remplir leurs fonctions respectives beaucoup plus efficacement, et de telle sorte que les inconvénients constatés à l'usage de l'ancienne version soient supprimés. On retrouve bien entendu les différents éléments qui étaient à la base de la remorque faisant l'objet du précédent brevet du demandeur ; additionnellement il est possible d'intégrer ou d'adjoindre un dispositif de purification des fumées très performant.
  • En effet, il faut noter que lorsqu'on incinère des déchets urbains, ceux-ci contiennent en moyenne 8 % de diverses matières plastiques, dont 2 % sont du PVC qui, par pyrolyse, produit du PCB, lequel à son tour produit des furannes et de la dioxine, dont la toxicité est notoire. Les 6 % restants étant principalement du polyéthyline, ne dégageant pas de chlore à l'incinération.
  • Or, si 40 à 50 % de ces produits organo-chlorés restant prisonniers des poussières résiduelles, le reste est expulsé dans l'air.
  • Dans les deux cas, le problème de leur toxicité se pose avec la même vigueur. La seule différence est qu'on peut effectuer un traitement différé sur les poussières, alors que les fumées dégagées dans l'air sont perdues et très dangereuses.
  • L'un des paradoxes à résoudre est le suivant : les fumées sont refroidies par arrosage en eau basique permettant de neutraliser les atomes de chlore et d'éteindre les éventuels brandons. Cette neutralisation est d'ailleurs d'autant plus efficace que l'eau est à basse température.
  • Or, les molécules de furane et de dioxine, qui se dissocient à haute température (1100° - 1200°C), ne peuvent se reconstituer au moment du refroidissement par l'eau basique. Ce refroidissement, nécessaire pour une part, est donc néfaste pour une autre part.
  • Une solution consiste à injecter du gaz plasmogène ionisé : les atomes de carbone et de chlore contenus dans les fumées sont alors ionisés et ne se reconstituent pas en Furane et dioxine lors du refroidissement.
  • L'objet de cette demande concerne par conséquent également une remorque collectrice et incinératrice d'ordures, comprenant, monté sur un cadre rigide, un corps cylindrique principal, sorte de cuve dans laquelle on place la matière à incinérer, des portes permettant le remplissage et la vidange des matériaux brûlés, et servant au surplus de grille de combustion, et une partie dont la fonction est d'éjecter et de purifier les fumées de combustion. Cette dernière partie se compose d'un réservoir d'eau de lavage ou d'une prise d'arrivée d'eau de lavage, d'un bac décanteur, d'une rampe d'alimentation en eau de lavage située au-dessus dudit bac décanteur, et d'une cheminée externe évacuant les fumées dans l'atmosphère. Selon une variante possible, il peut également y avoir une chambre de post-combustion à air ionisé en amont du conduit au travers duquel se fait le lavage. Cette chambre de post-combustion comprend un moyen d'élever la température des fumées de manière à dissocier les molécules de furane et de dioxine. Cela peut être un brûleur simple, ou selon une configuration plus perfectionnée, une torche à plasma d'arc autorisant des températures de l'ordre des 5000°C à 6000°C. Des orifices placés sur le dessus de la chambre de post-combustion permettent l'injection de gaz plasmogène ionisé.
  • Il est également possible d'utiliser les torches à plasma d'arc pour purifier les boues dues à la chute des poussières dans le bac de décantation. De la sorte, des torches à plasma d'arc, non directement intégrées dans la remorque, peuvent servir à plusieurs remorques, voire à d'aures dispositifs. Ce serait alors un simple brûleur qui ferait office de moyen élévateur de température. Le problème de la toxicité de ces boues est alors résolu également.
  • Selon un autre perfectionnement possible, il peut y avoir une cheminée avec une vanne interne officiant dans un sens ou dans l'autre de manière à assurer les fonctions de purification dans les boues et dans les fumées, alternativement.
  • Ce circuit que doivent emprunter les fumées afin d'être lavées est en tout état de cause totalement différent de ce qui était décrit dans le premier brevet du déposant.
  • En effet, en sortie du corps cylindrique ou de la chambre de combustion, les fumées sont évacuées par un conduit double permettant à la fumée de descendre afin de lécher les eaux du bac de décantation pour y laisser les poussières, puis de remonter vers la cheminée. La rampe d'alimentation en eau basique peut également être connectée à une arrivée d'eau sous pression, entrainant la suppression du réservoir placé à l'avant de la remorque. L'effet obtenu est plus efficace qu'avec un réservoir rapporté sur l'engin et de contenance nécessairement limitée. Cela peut être une bouche d'eau sous pression, ou encore un réservoir de bonne contenance en aval duquel est montée une pompe.
  • Une autre modification importante par rapport à la version précédente est constituée par les portes de la cuve cylindrique. Celle-ci est en effet biconvexe, constituée de deux tôles perforées d'orifices oblongs permettant l'entrée d'air. Les orifices d'une tôle sont décalés par rapport aux orifices de l'autre tôle, de façon à éviter la chute intempestive d'épluchures ou de déchets. Cela constituait en effet un inconvénient important de la remorque dans sa conception originelle, du fait de la rotation possible entre la position de remplissage et la position de vidange. En outre, il existe un jeu entre les portes, augmentant l'arrivée d'air.
  • Dans le cas de la variante avec chambre de post-combustion, celle-ci est insérée entre la tubulure d'évacuation des fumées précédemment décrite et la sortie de la cuve cylindrique, et elle comprend un brûleur, une rampe hélicoïdale à demi filetage intégrée et horizontale, et des entrées d'air secondaires ou de gaz ionisé sur la partie supérieure, au-dessus du brûleur.
  • Selon un perfectionnement mécanique apporté à la configuration initiale, les roues sont fixées à des tubes coulissant dans des longerons qui permettent leur éloignement ou retrait par rapport à la cuve de combustion, lors de l'incinération. Ce positionnement peut se faire à l'aide d'une liaison à goupille qui, insérée dans des trous pratiqués dans lesdits longerons, offre plusieurs possibilités de placement des roues relativement au corps principal.
  • Cette caractéristique a été prévue pour pallier l'inconvénient suivant : lorsque les roues de la remorque étaient placées sous la cuve, la chaleur émise par celle-ci entrainait un vieillissement très rapide de ces roues, et en particulier des pneumatiques. Le fonctionnement en était perturbé, du fait de l'obligation de procéder à des changements fréquents.
  • Ce dispositif permet, lorsqu'on l'utilise en position de travail fixe, de s'affranchir de l'inconvénient constitué par le manque de stabilité dû au contact roues/sol. Ainsi, des pieds coulissables sont placés aux quatre coins de la structure rigide qui soutient la cuve cylindrique. Ces pieds sont en position haute pendant toutes les phases de déplacement de l'engin, et sont par contre abaissés de façon à surélever l'ensemble sur quatre appuis stables en phase de fonctionnement. Leur longueur est fonction du type de travail à effectuer, et peut par exemple correspondre à la hauteur de la plateforme d'un camion.
  • La cuve cylindrique de base peut pivoter sur des supports palier verticaux dont l'extrémité supérieure permet le pivotement de l'axe de la cuve cylindrique, par le biais de paliers. La nouvelle structure procède d'une conception privilégiant la légèreté et la solidité, en utilisant par exemple des tubes creux ou des profilés résistants. L'ancienne conception, par contre, était à base de poutrelles fer dont le poids était un obstacle, autant pour les manoeuvres requises que pour la pérennité de l'ensemble du dispositif.
  • La remorque de l'invention est décrite plus en détail en référence aux dessins annexés, pour lesquels :
    • - la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale de l'ensemble,
    • - la figure 2 montre la variante possible, également en coupe longitudinale.
  • Selon une configuration possible du dispositif, montrée aux figures 1 ou 2, le châssis-cadre est constitué d'un rectangle de longerons horizontaux (1) sur lesquels sont montées des supports tubulaires porte-palier. D'une part, les tubes (2) supportent les paliers permettant le pivotement de la cuve cylindrique (3), et d'autre part les pieds (4) autorisant la station fixe. Au surplus, en partie arrière, des longerons coulissables (5) sont fixés aux roues.
  • En sortie de la cuve de combustion (3), le circuit emprunté par les fumées à purifier emprunte une tuyauterie coudée (6) avec un tronçon court horizontal et un tronçon plus long vertical, ainsi que cela apparaît en Figure 1.
  • Plus loin, en aval, deux dévésiculeurs (8) et (9) sont situés l'un vis à vis de l'autre, légèrement décalés.
  • En partie basse, le bassin de décantation (10) marque la zone ou le trajet des fumées s'inverse pour remonter vers la cheminée. Un orifice de vidange (7) est placé sous le bac (10). Avant d'atteindre celle-ci en partie supérieure de l'ensemble, les fumées sont arrosées par la rampe alimentée en eau basique (11).
  • Cette rampe (11) est reliée au réservoir (12) d'eau de lavage, comprenant un bouchon de remplissage supérieur (13) et un orifice de vidange inférieur (14). Elle est démontable par l'intermédiaire d'un raccord union pour faciliter son nettoyage.
  • Dans le cas de la figure 2, l'alimentation est assurée par un réservoir externe (27) suivi d'une pompe (26). L'eau est sous pression, et prodiguée en quantité supérieure, ce qui améliore la neutralisation du chlore, sans gêner en reformant le furane et la dioxine puisque les atomes sont ionisés.
  • Selon une possibilité, la cheminée (15) peut être rabattable sur le dessus de la remorque, notamment pendant les phases de déplacement. A cet effet, elle est articulée en (16) et dispose d'un mât de levage (17) supportant le cable du treuil de levage (18) permettant le relevage de la cheminée rabattue. Le cable (19) qui relie le corps de la cheminée (15) au treuil (18) en passant par le mât (17), sert également de hauban lorsque ladite cheminée est dressée.
  • Deux autres haubans sont prévus afin d'assurer une bonne stabilité à la cheminée par une liaison dans l'espace en 3 endroits décalés de 2II/₃. Toutefois, selon une autre possibilité, la cheminée peut être fixe, sans pouvoir être rabattue sur le corps principal, comme cela est représenté par exemple en figure 2, si l'appareil est conçu pour travailler en poste fixe ou si l'acheteur le désire.
  • Toujours selon cette figure 2, une autre modification réside dans le circuit d'évacuation des fumées, qui est augmenté d'une partie horizontale (20) venant s'aboucher au coude à l'avant de la cuve. Cette partie comprend un brûleur ou une torche à plasma d'arc (21) placé à l'extrémité arrière de cette partie horizontale juste au dessus des orifices (22) de communication avec la cuve, et en dessus de plusieurs entrées d'air secondaires (23) qui pourront être alimentées en gaz plasmogènes ionisés. Les fumées passent par la suite dans une rampe hélicoïdale (24) créant un vortex, facilitant la coalescence des poussières avant d'arriver au niveau de la partie coudée où se trouve un système de blocage (25).
  • Bien entendu, on a décrit un dispositif principal et quelques variantes possibles, sans soucis d'exhaustivité. Il demeure toutefois évident que toute modification de forme ou de conception ainsi que les combinaisons de possibilités décrites restent dans le cadre de la présente invention.

Claims (8)

1. Remorque collectrice incinératrice de déchets urbains et agricoles comprenant, monté sur un cadre rigide, un corps cylindrique (3) dans lequel a lieu la combustion, des portes permettant le remplissage, la vidange et servant de plus de grille de combustion, et une partie destinée à l'éjection et à la purification des fumées produites, laquelle se compose d'un réservoir d'eau de lavage (12), ou d'une prise d'arrivée d'eau de lavage, d'un bac décanteur (10), d'une rampe d'alimentation en eau de lavage (11) située au-dessus dudit bac de décantation, caractérisée en ce que les fumées provenant de la cuve principale (3) passent par un conduit de post-combustion munie d'un moyen d'élever la température desdites fumées et d'ouvertures permettant l'injection d'un gaz plasmogène ionisé, puis par un conduit double dans lequel les fumées descendent vers le bac de décantation (10) puis remontent vers la cheminées, arrosées par de l'eau basique préférentiellement sous pression, issue de la rampe d'alimentation (11).
2. Remorque collectrice incinératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen d'élever la température placé dans la chambre de post-­combustion est une torche à plasma d'arc.
3. Remorque collectrice incinératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen d'élever la température dans la chambre de post-­combustion est un brûleur simple (21).
4. Remorque collectrice incinératrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de post-combustion comprend une rampe hélicoïdale (24) en demi-filetage, favorisant la création d'un vortex, puis un système de blocage (25) à l'entrée du conduit double.
5. Remorque collectrice incinératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il y a plusieurs portes biconvexes identiques, placées avec un jeu résiduel entre elles, chacune constituée de deux tôles perforées d'orifices oblongs, lesdits orifices d'une des têtes étant décalés par rapport à ceux de l'autre tôle formant la porte biconvexe.
6. Remorque mobile collectrice incinératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tuyauterie verticale en aval du coude (6) comprend deux dévésiculeurs (8) et (9).
7. Remorque mobile collectrice incinératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque roue est reliée à un longeron axial coulissant (5) dans le longeron longitudinal principal (1) du cadre rigide sur lequel repose la cuve cylindrique (3) , la liaison à l'immobilisation étant réalisée par goupillage.
8. Remorque mobile collectrice incinératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des pieds coulissables (4) utilisés en position fixe et que l'on peut remonter en phase mobile.
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