FR2693388A1 - Process for the treatment of contaminated waste, in particular hospital waste, and installation for implementing said process. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le traitement de déchets contaminés, notamment de déchets hospitaliers. The present invention relates to the treatment of contaminated waste, in particular hospital waste.
Le terme "contaminé" utilisé ici doit être compris dans un sens large, englobant tout type de contamination, notamment nucléaire ou biologique. The term "contaminated" used here must be understood in a broad sense, including any type of contamination, in particular nuclear or biological.
Dans l'industrie hospitalière, les déchets contaminés sont habituellement classés en trois catégories, à savoir les déchets solides, les déchets liquides (aqueux ou organiques), et les déchets mixtes. In the hospital industry, contaminated waste is usually classified into three categories, namely solid waste, liquid waste (aqueous or organic), and mixed waste.
Les déchets solides sont constitués de matières sèches, avec une grande hétérogénéité. On trouve ainsi des sacs, des flacons, des gants, des feuilles, et d'autres objets en matière plastique (avec surtout du polyéthylène et du polypropylène, et, dans une moindre mesure, du polychlorure de vinyle), des objets en latex (gants, surbottes par exemple), des objets en carton ou papier, du coton, des déchets métalliques ou en verre. Ces déchets sont habituellement triés dans une boîte à gants (ce tri de conformité étant effectué manuellement), puis mis en fûts avant d'être compactés pour être stockés ou incinérés. Solid waste consists of dry matter, with great heterogeneity. We thus find bags, flasks, gloves, sheets, and other plastic objects (with mainly polyethylene and polypropylene, and, to a lesser extent, polyvinyl chloride), latex objects ( gloves, overboots for example), cardboard or paper objects, cotton, metallic waste or glass. This waste is usually sorted in a glove box (this sorting of conformity being carried out manually), then put in barrels before being compacted to be stored or incinerated.
Les déchets liquides sont constitués par des déchets aqueux, essentiellement de l'eau avec des traces de solvants divers (notamment xylène, toluène, chloroforme, méthanol, éthanol, acétone), et par des déchets organiques, essentiellement des composés aromatiques divers (xylène, toluène, cumène), qui ne sont d'ailleurs pas toujours connus, et des alcools. Les déchets aqueux sont habituellement vérifiés (les traces de solvants divers doivent en effet représenter 3 à 5 %) avant d'être soumis à évaporation, après quoi la fraction organique concentrée qui est récupérée est expédiée pour traitement. Les déchets organiques sont quant à eux également vérifiés (pour contrôler les teneurs en eau et en chlore), puis expédiés vers des sites spécialisés pour une destruction par incinération. Liquid waste consists of aqueous waste, essentially water with traces of various solvents (in particular xylene, toluene, chloroform, methanol, ethanol, acetone), and by organic waste, essentially of various aromatic compounds (xylene, toluene, cumene), which are not always known, and alcohols. The aqueous waste is usually checked (traces of various solvents must indeed represent 3 to 5%) before being subjected to evaporation, after which the concentrated organic fraction which is recovered is sent for treatment. Organic waste is also checked (to control the water and chlorine contents), then sent to specialized sites for destruction by incineration.
Les déchets dits "mixtes" sont essentiellement constitués par des flacons en matière plastique (avec souvent un corps en polyéthylène et un capuchon en polypropylène) contenant des liquides de scintillation, des solvants (toluène, éthanol, méthanol) et de l'eau : les spécialistes parlent alors d'une façon générale de "fioles de scintillation". Ces déchets font tout d'abord ltobjet d'un tri manuel de conformité, puis sont déchiquetés : les broyats solides obtenus sont alors stockés, tandis que la fraction liquide est dirigée vers un site spécialisé pour être détruite par incinération, comme les déchets liquides organiques.Le problème des broyats solides est en particulier de plus en plus critique actuellement, car l'humidité que présentent ces broyats empêche leur compactage : une solution pourrait consister à centrifuger et sécher ces broyats afin de les recompacter, pour enfin les incinérer, mais la pratique actuelle a maintenu le stockage. The so-called "mixed" waste consists essentially of plastic bottles (often with a polyethylene body and a polypropylene cap) containing scintillation liquids, solvents (toluene, ethanol, methanol) and water: specialists generally speak of "scintillation vials". This waste is first subject to a manual sorting of conformity, then is shredded: the solid comminuted obtained is then stored, while the liquid fraction is sent to a specialized site to be destroyed by incineration, like organic liquid waste .The problem of solid comminutes is in particular more and more critical today, because the humidity which these comminutes present prevents their compaction: a solution could consist in centrifuging and drying these comminutes in order to recompact them, in order to finally incinerate, but the current practice has maintained storage.
Finalement, dans chaque catégorie, les déchets font préalablement l'objet d'un tri de conformité, avant d'être traités, puis stockés et/ou incinérés. Un tel tri est effectué manuellement, et implique en plus que des mesures de protection soient prises en raison de la contamination des déchets (utilisation de boîtes à gants par exemple). Finally, in each category, waste is subject to a sort of conformity before being treated, then stored and / or incinerated. Such sorting is carried out manually, and moreover implies that protective measures are taken due to the contamination of the waste (use of glove boxes for example).
La contamination nucléaire ou biologique des dechets complique plus généralement les différentes opérations de transfert, et ce quelle que soit la catégorie des déchets, ce qui implique un équipement, ou plus généralement une infrastructure adaptée à la manipulation de produits contaminés. Nuclear or biological contamination of waste more generally complicates the various transfer operations, regardless of the category of waste, which involves equipment, or more generally an infrastructure suitable for handling contaminated products.
L'invention vise précisément à résoudre ce problème, en concevant une technique de traitement de déchets contaminés ne présentant pas les inconvénients et/ou limitations des techniques antérieures précitées. The invention aims precisely to solve this problem, by devising a technique for treating contaminated waste which does not have the drawbacks and / or limitations of the above-mentioned prior techniques.
L'invention a ainsi pour objet de réaliser un procédé de traitement, et une installation de mise en oeuvre dudit procédé, qui permette de simplifier le traitement des déchets hétérogènes et contaminés en vue de leur destruction, sans que ce traitement présente des risques du fait de la contamination nucléaire ou biologique pour les personnels concernés. The object of the invention is therefore to provide a treatment method, and an installation for implementing said method, which makes it possible to simplify the treatment of heterogeneous and contaminated waste with a view to their destruction, without this treatment presenting risks due to nuclear or biological contamination for the personnel concerned.
Il s'agit plus particulièrement d'un procédé de traitement de déchets contaminés, notamment de déchets hospitaliers, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes successives suivantes
- on introduit directement les déchets non triés dans un réacteur qui est alimenté en solvant capable de dissoudre les polymères contenus dans ces déchets
- on réalise dans ce réacteur la réaction de dissolution, en maintenant la température à une valeur au moins égale à la température de fusion de ces polymères
- à l'issue de cette réaction de dissolution, on récupère le liquide homogène et stérilisé obtenu, en vue d'un traitement final d'incinération.It is more particularly a process for treating contaminated waste, in particular hospital waste, characterized in that it comprises the following successive stages
- the unsorted waste is directly introduced into a reactor which is supplied with a solvent capable of dissolving the polymers contained in this waste
- The dissolution reaction is carried out in this reactor, while maintaining the temperature at a value at least equal to the melting temperature of these polymers
- At the end of this dissolution reaction, the homogeneous and sterilized liquid obtained is recovered, with a view to a final incineration treatment.
Le procédé précité est ainsi doublement avantageux, dans la mesure où il permet d'éviter à la fois toute procédure préalable de tri de conformité (et par suite toute intervention manuelle de triage effectuée sur des produits biocontaminés), et toute étape supplémentaire de stérilisation. The aforementioned method is thus doubly advantageous, insofar as it makes it possible to avoid both any prior sorting procedure for conformity (and consequently any manual sorting intervention carried out on biocontaminated products), and any additional sterilization step.
De préférence, avant d'être injecté dans le réacteur, le solvant est préchauffé à une température voisine de celle de la réaction de dissolution. Ce préchauffage permet de diminuer très sensiblement le temps du cycle opératoire (qui est le temps de la réaction de dissolution). Preferably, before being injected into the reactor, the solvent is preheated to a temperature close to that of the dissolution reaction. This preheating makes it possible to very significantly reduce the time of the operating cycle (which is the time of the dissolution reaction).
Avantageusement aussi, la réaction de dissolution est réalisée à une température comprise entre 200 et 4000C, en étant de préférence voisine de 3300C. Advantageously also, the dissolution reaction is carried out at a temperature of between 200 and 4000C, preferably being close to 3300C.
Il est également avantageux que le rapport massique entre le solvant et la charge à dissoudre soit compris entre 1 et 4, et en particulier voisin de 2. It is also advantageous for the mass ratio between the solvent and the charge to be dissolved to be between 1 and 4, and in particular close to 2.
Selon un premier mode d'exécution possible, le liquide homogène et stérilisé récupéré est directement envoyé dans un four d'incinération. De préférence alors, le liquide homogène et stérilisé récupéré arrive dans un bac tampon qui assure la continuité de l'alimentation du four d'incinération. According to a first possible embodiment, the homogeneous and sterilized liquid recovered is sent directly to an incineration oven. Preferably then, the homogeneous and sterilized liquid recovered arrives in a buffer tank which ensures the continuity of the supply to the incineration oven.
Selon un autre mode d'exécution possible, le liquide homogène et stérilisé récupéré est refroidi, puis mis sous forme d'un solide divisé. According to another possible embodiment, the homogeneous and sterilized liquid recovered is cooled, then put into the form of a divided solid.
Avantageusement dans ce cas, avant le traitement d'incinération, le solide divisé est foisonné sous forme de mousse. I1 est alors intéressant de prévoir que la mousse soit formulée avec un liquide tensio-actif ionique ou organique, et qu'elle soit chargée avec des déchets liquides aqueux avant de subir le traitement d'incinération. Advantageously in this case, before the incineration treatment, the divided solid is expanded in the form of foam. It is then advantageous to provide that the foam is formulated with an ionic or organic surfactant liquid, and that it is loaded with aqueous liquid waste before undergoing the incineration treatment.
Il est par ailleurs possible que le traitement final d'incinération soit réalisé dans un four d'incinération dans lequel on injecte en outre des déchets organiques. I1 pourra en particulier s'agir de déchets liquides organiques ou de la fraction liquide de déchets mixtes. It is also possible that the final incineration treatment is carried out in an incineration oven into which organic waste is also injected. It may in particular be organic liquid waste or the liquid fraction of mixed waste.
Il est également possible d'utiliser un solvant qui est lui aussi un déchet contaminé à détruire, par exemple une huile usagée. It is also possible to use a solvent which is also a contaminated waste to be destroyed, for example a used oil.
L'invention concerne également une installation de mise en oeuvre du procédé précité, ladite installation étant caractérisée par le fait qu'elle comporte
- un réacteur équipé d'une goulotte d'introduction des déchets, ledit réacteur étant agencé pour réaliser une réaction de dissolution à température élevée, notamment entre 200 et 4000C
- une cuve de solvant reliée au réacteur par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation associé
- des moyens pour récupérer en sortie du réacteur le liquide homogène et stérilisé obtenu avant un traitement final d'incinération.The invention also relates to an installation for implementing the aforementioned method, said installation being characterized in that it comprises
a reactor equipped with a waste introduction chute, said reactor being arranged to carry out a dissolution reaction at high temperature, in particular between 200 and 4000 ° C.
- a solvent tank connected to the reactor via an associated supply circuit
- Means for recovering at the outlet of the reactor the homogeneous and sterilized liquid obtained before a final incineration treatment.
De préférence, la cuve est équipée de moyens de chauffage pour préchauffer le solvant injecté dans le réacteur. Preferably, the tank is equipped with heating means for preheating the solvent injected into the reactor.
Il est également intéressant que l'installation comporte un bac tampon pour récupérer le liquide homogène et stérilisé obtenu, ledit bac tampon pouvant alimenter en continu un incinérateur par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation associé. It is also interesting that the installation includes a buffer tank for recovering the homogeneous and sterilized liquid obtained, said buffer tank being able to continuously supply an incinerator via an associated supply circuit.
Selon une autre caractéristique avantageuse, l'incinérateur est alors également alimenté, par un circuit associé, en déchets liquides organiques (déchets liquides ou fractions liquides de déchets mixtes). According to another advantageous characteristic, the incinerator is then also supplied, by an associated circuit, with organic liquid waste (liquid waste or liquid fractions of mixed waste).
De préférence enfin, le réacteur est équipé d'un panier perforé servant à récupérer les fractions solides non dissoutes des déchets. Preferably finally, the reactor is equipped with a perforated basket used to recover the undissolved solid fractions of the waste.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où
- la figure 1 est un schéma synoptique des étapes essentielles du procédé de traitement selon l'invention
- la figure 2 est un schéma d'une variante incluant des étapes supplémentaires de broyage (pour une mise sous forme d'un solide divisé) et de foisonnement (pour une mise sous forme de mousse, cette mousse pouvant en outre être chargée), avant un traitement final d'incinération
- la figure 3 illustre une installation de mise en oeuvre du procédé de traitement conforme à l'invention, avec ici une récupération dans un bac tampon du liquide homogène et stérilisé obtenu à l'issue de la réaction de dissolution, en vue de l'alimentation continue de l'incinérateur associé.Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly in the light of the description which follows and of the appended drawings, relating to a particular embodiment, with reference to the figures where
- Figure 1 is a block diagram of the essential steps of the treatment method according to the invention
FIG. 2 is a diagram of a variant including additional stages of grinding (for forming a divided solid) and of expansion (for forming a foam, this foam also being able to be loaded), before a final incineration treatment
- Figure 3 illustrates an installation for implementing the treatment method according to the invention, here with recovery in a buffer tank of the homogeneous and sterilized liquid obtained at the end of the dissolution reaction, with a view to continuous supply of the associated incinerator.
La figure 1 illustre schématiquement les étapes essentielles du procédé de traitement selon l'invention, et la description de ce procédé sera complétée plus loin avec la description d'un mode d'exécution d'une installation de mise en oeuvre, en référence à la figure 3. FIG. 1 schematically illustrates the essential steps of the treatment method according to the invention, and the description of this method will be supplemented below with the description of an embodiment of an implementation installation, with reference to the figure 3.
Le bloc 1 représente l'introduction de dechets contaminés (notamment par contamination nucléaire ou biologique) dans un réacteur de traitement. Ces déchets peuvent être des déchets solides et/ou des déchets mixtes, mars, dans tous les cas, ces déchets sont introduits sans triage préalable dans le réacteur de traitement. Dans la pratique, les déchets sont emballés dans un sac en matière plastique disposé dans un fût de 200 litres de contenance : dans ce cas, l'introduction directe, sans triage manuel préalable, se fera par introduction directe du sac en matière plastique contenant les déchets à traiter dans le réacteur. La suppression de ce triage préalable constitue un avantage important du procédé de l'invention, dans la mesure où il rationalise le procédé de traitement, et où il supprime des étapes de manutention qui sont à la fois dangereuses et polluantes. Block 1 represents the introduction of contaminated waste (in particular by nuclear or biological contamination) into a treatment reactor. This waste can be solid waste and / or mixed waste, in March, in all cases, this waste is introduced without prior sorting into the treatment reactor. In practice, the waste is packaged in a plastic bag placed in a 200 liter drum: in this case, the direct introduction, without prior manual sorting, will be done by direct introduction of the plastic bag containing the waste to be treated in the reactor. The elimination of this preliminary sorting constitutes an important advantage of the process of the invention, insofar as it rationalizes the treatment process, and where it eliminates handling steps which are both dangerous and polluting.
Le bloc 2 représente l'introduction dans le réacteur de traitement d'un liquide capable de dissoudre les polymères contenus dans les déchets à traiter : ce liquide sera ultérieurement dénomme "solvant", étant entendu que ce solvant n'a rien à voir avec les fractions liquides contenues dans les déchets liquides ou mixtes à traiter. Dans la pratique, on pourra utiliser comme solvant un hydrocarbure aliphatique ou aromatique, le choix du solvant dépendant du type de déchets concernés. On pourra d'ailleurs avantageusement envisager d'utiliser un solvant qui est lui aussi un déchet à détruire, par exemple des huiles de récupération. Block 2 represents the introduction into the treatment reactor of a liquid capable of dissolving the polymers contained in the waste to be treated: this liquid will later be called "solvent", it being understood that this solvent has nothing to do with liquid fractions contained in liquid or mixed waste to be treated. In practice, an aliphatic or aromatic hydrocarbon may be used as solvent, the choice of solvent depending on the type of waste concerned. It would moreover advantageously be possible to envisage using a solvent which is also a waste to be destroyed, for example recovery oils.
Dans la pratique, on choisira un rapport massique entre le solvant et la charge à dissoudre de façon à rester entre les valeurs de 1 et 4, et en particulier au voisinage d'un rapport de 2.In practice, a mass ratio between the solvent and the charge to be dissolved will be chosen so as to remain between the values of 1 and 4, and in particular in the vicinity of a ratio of 2.
Le bloc 3 représente schématiquement la réaction de dissolution qui a lieu dans le réacteur de traitement, cette réaction étant effectuée en maintenant la température à une valeur au moins égale à la température de fusion des polymères à dissoudre. A titre indicatif, on réalisera la réaction de dissolution à une température comprise entre 200 et 4000C, une valeur préférée de 330"C pouvant être mentionnée. Ces valeurs de température sont en effet largement supérieures aux températures de fusion du polyéthylène (de l'ordre de 1200C) et du polypropylène (sensiblement 175"C). On réalise ainsi une dissolution à chaud, à l'issue de laquelle on récupère un liquide homogène et stérilisé, liquide qui est plus ou moins visqueux.Compte tenu des températures concernées à la sortie du réacteur, le liquide obtenu à l'issue de la réaction de dissolution est encore relativement fluide, mais il convient de noter que ce mélange homogène et stérilisé se durcit lorsqu'il reste à température ambiante, en prenant l'aspect d'un solide cireux. Il convient de noter que la viscosité de ce liquide récupéré est fonction du rapport massique précité, cette viscosité étant d'autant plus faible que le rapport massique est plus élevé. La durée de la réaction de dissolution est naturellement fonction de la quantité de déchets introduite : à titre indicatif, on peut signaler que le traitement d'un fût de 200 litres de déchets mixtes induit une réaction de dissolution dont la durée est de l'ordre de 30 mn. La récupération du liquide homogène et stérilisé obtenu à l'issue de cette réaction de dissolution est symbolisée par le bloc 5. Block 3 schematically represents the dissolution reaction which takes place in the treatment reactor, this reaction being carried out while maintaining the temperature at a value at least equal to the melting temperature of the polymers to be dissolved. As an indication, the dissolution reaction will be carried out at a temperature between 200 and 4000C, a preferred value of 330 "C being able to be mentioned. These temperature values are indeed much higher than the melting temperatures of polyethylene (of the order 1200C) and polypropylene (approximately 175 "C). A hot dissolution is thus carried out, at the end of which a homogeneous and sterilized liquid is recovered, a liquid which is more or less viscous. Taking into account the temperatures concerned at the outlet of the reactor, the liquid obtained at the end of the dissolution reaction is still relatively fluid, but it should be noted that this homogeneous and sterilized mixture hardens when it remains at room temperature, taking the appearance of a waxy solid. It should be noted that the viscosity of this recovered liquid is a function of the aforementioned mass ratio, this viscosity being all the lower the higher the mass ratio. The duration of the dissolution reaction is naturally a function of the quantity of waste introduced: as an indication, it can be noted that the treatment of a 200 liter drum of mixed waste induces a dissolution reaction, the duration of which is of the order 30 mins. The recovery of the homogeneous and sterilized liquid obtained at the end of this dissolution reaction is symbolized by block 5.
I1 convient de noter que, compte tenu des gammes de températures concernées, tous les constituants de la fraction liquide provenant de déchets mixtes se vaporisent, la fraction volatile ainsi obtenue étant schématisée par le bloc 4. Le bloc 6 représente quant à lui une éventuelle fraction de matières non dissoutes dans le réacteur. Il s'agira de fractions solides, notamment en verre ou métal. Il convient toutefois de noter que ces matières faisant l'objet d'un rebut peuvent sans problème être récupérées pour être séchées, puis compactées, et enfin stockées, dans la mesure où le traitement thermique qu'elles ont subi les a stérili sées. It should be noted that, taking into account the temperature ranges concerned, all the constituents of the liquid fraction coming from mixed waste vaporize, the volatile fraction thus obtained being shown diagrammatically by block 4. Block 6 represents a possible fraction undissolved material in the reactor. These will be solid fractions, in particular glass or metal. However, it should be noted that these discarded materials can easily be recovered to be dried, then compacted, and finally stored, since the heat treatment they have undergone has sterilized them.
L'alimentation du réacteur en solvant, qui est schématisée par le bloc 2, sera de préférence organisée de telle façon que le solvant soit préchauffé, avant d'être injecté dans ledit réacteur, à une température voisine de celle de la réaction de dissolution : ainsi, ce préchauffage permet de diminuer très sensiblement le temps du cycle opératoire, lequel devient alors le temps de la réaction de dissolution. The supply of solvent to the reactor, which is shown diagrammatically by block 2, will preferably be organized in such a way that the solvent is preheated, before being injected into said reactor, at a temperature close to that of the dissolution reaction: thus, this preheating makes it possible to very significantly reduce the time of the operating cycle, which then becomes the time of the dissolution reaction.
A partir de la récupération du liquide homogène et stérilisé issu de la réaction de dissolution, récupération qui est schématisée par le bloc 5, deux voies sont possibles. From the recovery of the homogeneous and sterilized liquid from the dissolution reaction, recovery which is shown diagrammatically by block 5, two ways are possible.
Selon une première voie, le liquide homogène et stérilisé récupéré est directement envoyé dans un four d'incinération, le traitement d'incinération étant schématisé par le bloc 7. Dans ce cas, le four dans lequel est réalisée l'incinération reçoit, comme cela est connu dans ce domaine, un combustible d'appoint si besoin est pour entretenir la température dans le four (schématisé par le bloc 8), et de l'air de combustion (schématisé par le bloc 10). According to a first route, the homogeneous and sterilized liquid recovered is directly sent to an incineration oven, the incineration treatment being shown diagrammatically by block 7. In this case, the oven in which the incineration is carried out receives, as this is known in this field, an additional fuel if necessary to maintain the temperature in the oven (shown schematically by block 8), and combustion air (shown schematically by block 10).
Il est alors intéressant de profiter de la présence d'un four d'incinération sur le site de traitement pour introduire dans ce four les fractions liquides récupérées par distillation (ces fractions provenant de fractions liquides de déchets mixtes non triés) en provenance du bloc 4, comme schématisé par la flèche 4.1. On peut également introduire directement dans ce four d'incinération des déchets liquides organiques, comme cela est schématisé par le bloc 14. It is therefore interesting to take advantage of the presence of an incineration oven on the treatment site to introduce into this oven the liquid fractions recovered by distillation (these fractions coming from liquid fractions of unsorted mixed waste) coming from block 4 , as shown by arrow 4.1. It is also possible to directly introduce organic liquid waste into this incineration oven, as shown in block 14.
En aval du traitement final d'incinération, on trouvera, de façon tout à fait classique, un traitement des fumées (schématisé par le bloc 11), et une récupération des cendres en partie basse du four d'incinération (schématisée par le bloc 12), ces cendres pouvant éventuellement être vitrifiées avant d'être expédiées en décharge. Il convient de noter que la stérilisation de tous les constituants des déchets introduits dans le réacteur a pour conséquence de rendre inoffensives les fumées rejetées à l'atmosphère ainsi que les cendres récupérées en fin de traitement. Downstream of the final incineration treatment, there will be, in a completely conventional manner, a treatment of the fumes (shown diagrammatically by block 11), and an ash recovery in the lower part of the incineration furnace (shown diagrammatically by block 12 ), these ashes possibly being vitrified before being sent to landfill. It should be noted that the sterilization of all the constituents of the waste introduced into the reactor has the consequence of rendering harmless the fumes discharged into the atmosphere as well as the ash recovered at the end of treatment.
Selon une deuxième voie possible du procédé, le liquide homogène et stérilisé récupéré n'est pas immédiatement envoyé dans un four d'incinération, mais est refroidi et conditionné sous une forme désirée, par exemple sous forme d'un solide divisé (granulat ou poudre). Cette récupération est schématisée par le bloc 9, ce bloc étant raccordé au bloc 5 schématisant la récupération du liquide homogène et stérilisé par une flèche en pointillé 5.1. Ce solide divisé peut être alors stocké en attente de traitement final d'incinération, le raccordement correspondant avec le bloc 7 étant schématisé par la flèche en pointillé 9.1. According to a second possible route of the process, the homogeneous and sterilized liquid recovered is not immediately sent to an incineration oven, but is cooled and packaged in a desired form, for example in the form of a divided solid (granulate or powder ). This recovery is shown diagrammatically by block 9, this block being connected to block 5 showing diagrammatically the recovery of the homogeneous liquid and sterilized by a dotted arrow 5.1. This divided solid can then be stored pending final incineration treatment, the corresponding connection with block 7 being shown diagrammatically by the dotted arrow 9.1.
La figure 2 illustre, avec la même symbolique, une variante du procédé précédemment décrit, qui inclut des étapes supplémentaires de broyage (pour une mise sous forme d'un solide divisé) et de foisonnement (pour une mise sous forme de mousse), avant un traitement final d'incinération. FIG. 2 illustrates, with the same symbolism, a variant of the method described above, which includes additional grinding (for forming a divided solid) and overrun (for foaming) steps, before a final incineration treatment.
Le début du procédé est exactement identique à celui du procédé précédent, procédé selon lequel on introduit directement les déchets non triés dans un réacteur qui est alimenté en solvant capable de dissoudre les polymères contenus dans ces déchets, puis on réalise dans ce réacteur la réaction de dissolution, en maintenant la température à une valeur au moins égale à la température de fusion de ces polymères, réaction à l'issue de laquelle on récupère le liquide homogène et stérilisé obtenu. Ces phases correspondent aux blocs 1,2,3,5, la récupération de fractions volatiles (par distillation) d'une part, et de fractions solides de matières non dissoutes d'autre part restant schématisée respectivement par les blocs 4 et 6. The start of the process is exactly the same as that of the previous process, process according to which the unsorted waste is directly introduced into a reactor which is supplied with a solvent capable of dissolving the polymers contained in this waste, then the reaction is carried out in this reactor. dissolution, maintaining the temperature at a value at least equal to the melting point of these polymers, reaction at the end of which the homogeneous and sterilized liquid obtained is recovered. These phases correspond to blocks 1,2,3,5, the recovery of volatile fractions (by distillation) on the one hand, and of solid fractions of undissolved materials on the other hand remaining shown diagrammatically by blocks 4 and 6 respectively.
On trouve maintenant un bloc 13 qui correspond à une étape de refroidissement du liquide homogène et stérilisé récupéré, ce refroidissement pouvant être effectué dans un échangeur à contact. Le bloc 15 qui suit schématise une étape de broyage mécanique ou cryogénique, visant à conditionner le solide qui est pâteux ou cireux sous forme d'un solide divisé, par exemple sous forme de granulat. There is now a block 13 which corresponds to a step of cooling the homogeneous and sterilized liquid recovered, this cooling can be carried out in a contact exchanger. Block 15 which follows schematizes a mechanical or cryogenic grinding step, aimed at conditioning the solid which is pasty or waxy in the form of a divided solid, for example in the form of aggregate.
On peut aussi envisager d'installer, directement sur la ligne de transfert du liquide chaud, une buse d'injection permettant une pulvérisation de ce liquide dans un courant de fluide froid, et par suite une granulation en continu. One can also consider installing, directly on the hot liquid transfer line, an injection nozzle allowing a spraying of this liquid in a stream of cold fluid, and consequently continuous granulation.
Cependant, à la différence du conditionnement sous forme de solide divisé qui avait été éventuellement prévu dans le cadre du procédé précité, ce solide divisé est maintenant foisonné sous forme de mousse, comme schématisé par le bloc 17. Cette étape est réalisée dans un foisonneur de type classique, qui comporte une vis sans fin tournant à une vitesse élevée (3.000 à 5.000 tours par minute). On injecte classiquement dans ce foisonneur un agent tensioactif, comme schématisé par le bloc 16 : on utilisera de préférence un agent liquide ionique ou organique, avec une concentration initiale qui est comprise entre 2 et 10 %, avec une valeur avantageuse proche de 7 %. However, unlike the packaging in the form of a divided solid which may have been provided in the context of the aforementioned process, this divided solid is now expanded in the form of foam, as shown diagrammatically by block 17. This step is carried out in an overrun of classic type, which includes a worm screw rotating at a high speed (3,000 to 5,000 revolutions per minute). A surfactant is conventionally injected into this overrun, as shown schematically by block 16: preferably an ionic or organic liquid agent will be used, with an initial concentration which is between 2 and 10%, with an advantageous value close to 7%.
On injecte également de l'air dans le foisonneur, comme schématisé par le bloc 18. Il est en outre intéressant de prévoir la possibilité d'injecter dans le foisonneur des déchets liquides aqueux, comme schématisé par le bloc 20, dans le but de charger la mousse formée : ces déchets liquides aqueux seront de préférence choisis compatibles avec l'agent tensio-actif utilisé, ce qui explique que l'on évitera en général d'introduire également des déchets liquides organiques qui sont souvent incompatibles avec les agents tensio-actifs. Air is also injected into the blower, as shown schematically by the block 18. It is also advantageous to provide the possibility of injecting into the blower aqueous liquid waste, as shown schematically by the block 20, in order to charge the foam formed: this aqueous liquid waste will preferably be chosen to be compatible with the surfactant used, which explains why in general we will also avoid introducing organic liquid waste which is often incompatible with the surfactants .
A titre indicatif, en prévoyant une concentration de 10 % pour les déchets liquides aqueux injectés dans le foisonneur, la charge maximale acceptée par la mousse croit avec la concentration initiale du liquide tensio-actif, et il apparaît qu'une concentration initiale de 7 % permet de formuler une mousse pouvant accepter jusqu'à 55 % en charge. As an indication, by providing a concentration of 10% for the aqueous liquid waste injected into the blower, the maximum load accepted by the foam increases with the initial concentration of the surfactant liquid, and it appears that an initial concentration of 7% makes it possible to formulate a foam that can accept up to 55% load.
En aval de l'étape de foisonnement sous forme de mousse du solide divisé, ladite mousse étant éventuellement chargée avec des déchets liquides aqueux, on retrouve le traitement final d'incinération schématisé par le bloc 7, et enfin le traitement des fumées schématisé par le bloc ll (ce traitement comportant en général une filtration, une déchloration, ou une désulfuration), ainsi que la récupération de cendres (bloc 12), qui sont éventuellement ensuite vitrifiées pour être expédiées en décharge.On retrouve également l'admission éventuelle d'un combustible d'appoint (bloc 8), et d'air (bloc 10) dans l'incinérateur, et aussi la possibilité de valoriser cet incinérateur grâce à l'introduction directe dans celui-ci de déchets organiques (bloc 14), ou de fractions liquides récupérées à partir des fractions volatiles venant des déchets mixtes traités dans le réacteur (flèche 4.1 provenant du bloc 4). Downstream of the expansion step in the form of foam of the divided solid, said foam possibly being loaded with aqueous liquid waste, there is the final incineration treatment shown diagrammatically by block 7, and finally the treatment of the fumes diagrammed by the block ll (this treatment generally comprising filtration, dechlorination, or desulfurization), as well as the recovery of ash (block 12), which are eventually then vitrified to be sent to landfill. We also find the possible admission of an auxiliary fuel (block 8), and air (block 10) in the incinerator, and also the possibility of recovering this incinerator through the direct introduction into it of organic waste (block 14), or liquid fractions recovered from volatile fractions coming from mixed waste treated in the reactor (arrow 4.1 coming from block 4).
Dans tous les cas, si l'on veut organiser une alimentation continue du four d'incinération utilisé, il pourra s'avérer intéressant d'utiliser un bac tampon intermédiaire dans lequel arrive le liquide homogène et stérilisé récupéré, cette arrivée étant soit directe après le bloc 5, soit indirecte après refroidissement du conditionnement sous forme de solide divisé, c'est-à-dire après le bloc 9 pour le procédé de la figure 1, et après le bloc 15 pour le procédé de la figure 2. In all cases, if you want to organize a continuous supply of the incineration oven used, it could be interesting to use an intermediate buffer tank into which the homogeneous and sterilized liquid recovered arrives, this arrival being either direct after block 5, either indirect after cooling of the packaging in the form of a divided solid, that is to say after block 9 for the process of FIG. 1, and after block 15 for the process of FIG. 2.
On va maintenant décrire une installation de mise en oeuvre du procédé de traitement conforme à l'invention, en se référant à la figure 3. We will now describe an installation for implementing the treatment method according to the invention, with reference to FIG. 3.
On distingue ainsi une installation 100, qui comporte essentiellement un réacteur de traitement 101 qui est agencé pour réaliser une réaction de dissolution à température élevée, une réserve d'alimentation en solvant 102 reliée au reacteur, et un incinérateur 103 dans lequel est envoyé le liquide homogène et stérilisé obtenu à l'issue de la réaction de dissolution, cette alimentation se faisant en l'espèce de manière continue, grâce à la présence d'un bac tampon 104. A system 100 is thus distinguished, which essentially comprises a treatment reactor 101 which is arranged to carry out a dissolution reaction at high temperature, a supply of solvent supply 102 connected to the reactor, and an incinerator 103 in which the liquid is sent. homogeneous and sterilized obtained at the end of the dissolution reaction, this feeding being done in this case continuously, thanks to the presence of a buffer tank 104.
Le réacteur 101 se présente sous la forme d'une cuve 115 surmontée d'un couvercle 116 qui est fermé de façon étanche, ledit couvercle présentant une goulotte 117 d'introduction des déchets contaminés à traiter, cette introduction étant schématisée par la flèche 200. A l'intérieur du réacteur, on a prévu un agitateur tournant 119, actionné par un moteur associé 120 disposé à l'extérieur dudit réacteur. The reactor 101 is in the form of a tank 115 surmounted by a cover 116 which is closed in leaktight manner, said cover having a chute 117 for introducing the contaminated waste to be treated, this introduction being shown diagrammatically by the arrow 200. Inside the reactor, a rotating agitator 119 is provided, actuated by an associated motor 120 disposed outside said reactor.
Le réacteur 101 est en outre équipé d'un panier perforé 118 servant à récupérer les fractions solides non dissoutes des déchets. Le réacteur 101 est également équipé de capteurs 121 et 122 donnant des informations précises respectivement sur la pression et la température régnant à l'intérieur dudit réacteur.The reactor 101 is also equipped with a perforated basket 118 used to recover the undissolved solid fractions of the waste. The reactor 101 is also equipped with sensors 121 and 122 giving precise information respectively on the pressure and the temperature prevailing inside said reactor.
La réserve d'alimentation en solvant 102 est essentiellement constituée par une cuve 105 contenant du solvant, cette cuve étant en l'espèce équipée de moyens de chauffage pour préchauffer le solvant injecté dans le réacteur. On distingue en effet, à l'intérieur une réservation 106, une résistance électrique de chauffage 107 permettant de préchauffer le solvant à une température voisine de celle de la réaction de dissolution, c'est-à-dire en l'espèce à une température voisine de 3000C. La cuve 105 est par ailleurs équipée de capteurs 113 et 114, donnant respectivement des indications sur la température du solvant, et le niveau dans la cuve. Ainsi que cela a été dit plus haut, le solvant utilisé pourra être lui-même un déchet contaminé à détruire, par exemple des huiles de récupération. The solvent supply reserve 102 is essentially constituted by a tank 105 containing solvent, this tank being in this case equipped with heating means for preheating the solvent injected into the reactor. There is indeed, inside a reservation 106, an electrical heating resistance 107 making it possible to preheat the solvent to a temperature close to that of the dissolution reaction, that is to say in this case at a temperature close to 3000C. The tank 105 is also equipped with sensors 113 and 114, respectively giving indications on the temperature of the solvent, and the level in the tank. As has been said above, the solvent used may itself be a contaminated waste to be destroyed, for example recovery oils.
Un circuit d'alimentation 108 relie la cuve 105 au réacteur 101, ce circuit comportant successivement, montées sur une canalisation de liaison 109, une vanne de soutirage 110, une pompe 111, et une vanne aval 112 qui est de préférence pilotée. A supply circuit 108 connects the tank 105 to the reactor 101, this circuit comprising successively, mounted on a connecting pipe 109, a withdrawal valve 110, a pump 111, and a downstream valve 112 which is preferably controlled.
Une fois la réaction de dissolution réalisée dans le réacteur 101, on récupère en partie basse de ce réacteur un liquide homogène et stérilisé, ce liquide étant soutiré par un circuit associé 160. En l'espèce, le circuit 160 comporte une canalisation 123, équipée d'une vanne de soutirage 125 et d'une pompe associée 126, ladite conduite menant à un bac tampon 104, en se raccordant avec une conduite 124 venant d'un piquage du couvercle du réacteur. Once the dissolution reaction has taken place in reactor 101, a homogeneous and sterilized liquid is recovered in the lower part of this reactor, this liquid being drawn off by an associated circuit 160. In this case, circuit 160 comprises a pipe 123, equipped a withdrawal valve 125 and an associated pump 126, said pipe leading to a buffer tank 104, by being connected with a pipe 124 coming from a connection of the reactor cover.
Le bac tampon 104 est constitué par une cuve 127 surmontée d'un couvercle de fermeture étanche 128, cette cuve étant équipée d'un agitateur tournant 129 mu par un moteur d'entraînement associé 130. Le bac tampon est en outre équipé de capteurs 131, 132,133 qui donnent respectivement des indications concernant la température, la pression, et le niveau du liquide dans ledit bac tampon. The buffer tank 104 is constituted by a tank 127 surmounted by a tight closing cover 128, this tank being equipped with a rotating agitator 129 mu by an associated drive motor 130. The buffer tank is further equipped with sensors 131 , 132,133 which respectively give indications concerning the temperature, the pressure, and the level of the liquid in said buffer tank.
En aval de ce bac tampon 104, on trouve un circuit d'alimentation 170 du four d'incinération 103, lequel circuit comporte une canalisation 134, avec en série une vanne de soutirage 135, et une pompe 136. Le four d'incinération 103 est, de façon connue en soi, alimenté par de l'air comprimé par une conduite 137, et en gaz propane pour son préchauffage, par une conduite associée 138. Le liquide homogène et stérilisé récupéré en sortie du réacteur 101 est donc envoyé dans le bac tampon 104, puis constitue l'alimentation continue du four d'incinération 103, en sortie duquel on trouve une installation de traitement des fumées, et de récupération des cendres, comme schématisé par la flèche 19. Downstream of this buffer tank 104, there is a supply circuit 170 for the incineration oven 103, which circuit includes a pipe 134, with in series a withdrawal valve 135, and a pump 136. The incineration oven 103 is, in a manner known per se, supplied by compressed air via a line 137, and in propane gas for its preheating, by an associated line 138. The homogeneous and sterilized liquid recovered at the outlet of the reactor 101 is therefore sent to the buffer tank 104, then constitutes the continuous supply to the incineration oven 103, at the outlet of which there is a smoke treatment and ash recovery installation, as shown schematically by the arrow 19.
Le four d'incinération 103 utilise également un liquide de refroidissement, car les produits concernés sont très combustibles, et induisent un excédent de pouvoir calorifique. Pour cela, on peut utiliser un circuit de refroidissement par eau, via une canalisation 155, qui est raccordée à un circuit d'alimentation 150 en eau industrielle, ce circuit comportant une canalisation d'amenée 151, menant à une pompe 153, et une vanne pilotée 154, pour arriver enfin à un condenseur 152. The incineration oven 103 also uses a coolant, because the products concerned are very combustible, and induce an excess of calorific value. For this, it is possible to use a water cooling circuit, via a line 155, which is connected to a circuit 150 for supplying industrial water, this circuit comprising a supply line 151, leading to a pump 153, and a pilot-operated valve 154, finally arriving at a condenser 152.
L'installation 100 qui est illustrée ici permet également de traiter diverses fractions des déchets contaminés, en introduisant ces fractions directement dans le four d' incinération 103. The installation 100 which is illustrated here also makes it possible to treat various fractions of the contaminated waste, by introducing these fractions directly into the incineration furnace 103.
On trouve tout d'abord une amenée de déchets liquides aqueux, via une canalisation 156, par l'intermédiaire d'une pompe associée 157. First of all, there is a supply of aqueous liquid waste, via a pipe 156, via an associated pump 157.
On trouve ensuite un circuit d'alimentation 140 associé à l'introduction de déchets organiques, ou plus précisément de fractions liquides de ces déchets. Ce circuit d'alimentation comporte une cuve de stockage intermédiaire 141 qui est alimentée d'une part, via une canalisation 142, en déchets liquides organiques, et d'autre part, via une canalisation 144 équipée d'un regard d'inspection 145, de fractions liquides provenant de fractions évaporées de déchets mixtes. On a en effet prévu une conduite 143 reliant le réacteur de traitement 101 au condenseur 152, cette conduite étant empruntée par la fraction évaporée des liquides provenant des déchets mixtes, la fraction évaporée se condensant dans le condenseur 152, et arrivant dans la cuve de stockage précitée 141. Le niveau du liquide dans la cuve 141 est contrôlé par un capteur associé 146. Le circuit d'alimentation 140 comporte enfin, en aval de la cuve de stockage 141, une conduite 147 équipée d'une vanne de soutirage 148 et d'une pompe 149. Then there is a supply circuit 140 associated with the introduction of organic waste, or more precisely of liquid fractions of this waste. This supply circuit comprises an intermediate storage tank 141 which is supplied on the one hand, via a pipe 142, with organic liquid waste, and on the other hand, via a pipe 144 equipped with an inspection window 145, liquid fractions from evaporated fractions of mixed waste. A line 143 has in fact been provided connecting the treatment reactor 101 to the condenser 152, this line being taken up by the evaporated fraction of the liquids coming from mixed waste, the evaporated fraction condensing in the condenser 152, and arriving in the storage tank. 141. The level of the liquid in the tank 141 is controlled by an associated sensor 146. The supply circuit 140 finally comprises, downstream of the storage tank 141, a pipe 147 equipped with a withdrawal valve 148 and d '' a pump 149.
L'installation 100 pourra être pilotée à l'aide des différents capteurs précités, conformément à un système de séquençage et de régulation classique, avec une gestion du niveau du bac tampon et du soutirage du liquide homogène et stérilisé, et un pilotage de l'huile préchauffée. The installation 100 can be controlled using the various aforementioned sensors, in accordance with a conventional sequencing and regulation system, with management of the level of the buffer tank and withdrawal of the homogeneous and sterilized liquid, and control of the preheated oil.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. The invention is not limited to the embodiments which have just been described, but on the contrary encompasses any variant incorporating, with equivalent means, the essential characteristics set out above.
Claims (16)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9208594A FR2693388B1 (en) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | Process for the treatment of contaminated waste, in particular hospital waste, and installation for implementing said process. |
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| US3750600A (en) * | 1972-04-26 | 1973-08-07 | American Cyanamid Co | Disposal of thermoplastic materials |
| JPS5039303A (en) * | 1973-08-13 | 1975-04-11 | ||
| JPS5636594A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-09 | Fumio Mizutani | Production of solid fuel |
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Patent Citations (5)
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Non-Patent Citations (3)
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| MUELL UND ABFALL vol. 22, no. 11, Novembre 1990, BERLIN DE pages 717 - 725 M. GLEIS 'Stand der Entsorgung von Krankenhausabfällen in der Bundesrepublik Deutschland' * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 5, no. 94 (C-59)19 Juin 1981 & JP-A-56 036 594 ( MIZUTANI FUMIO ) 9 Avril 1981 * |
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