6.5.1.1. Incinération directe
Les techniques d'oxydation thermique par incinération
directe font en général appel à des fours à lits de
sable fluidisé (inertie thermique) et la combustion s'opère en
phase gazeuse. Après un préchauffage à 600 °C et
après admission à l'intérieur ou au- dessus du lit de
sable (en un ou plusieurs points selon la taille du four et le constructeur),
les boues sont portées à une température d'environ 850
à 900 °C pour un temps de séjour de quelques secondes.
Les graisses, les déchets de dégrillage et de
dessablage peuvent être admis dans le four qui peut d'ailleurs
fonctionner 24h/24 sans surveillance en raison de la très forte
automaticité des procédés. Un incinérateur à
lit fluidisé est constitué d'un réacteur en acier
revêtu de matériaux réfractaires et composé de 4
parties :
? la boite à vent BAV (zone d'admission et de
tamponnage de l'air
? fluidisation qui peut être à
température ambiante : BAV froid, ou préchauffé à
600 °C : BAV chaud)
? le système de répartition d'air par
tuyères insérées dans une plaque métallique
? revêtue de matériaux réfractaires
(boite à vent froid) ou dans une arche
? Réfractaire auto-porteuse (boite à vent
chaud)
? le lit de sable à 750 °C environ où est
injectée la boue (avec ou sans combustible d'appoint)
? la chambre de combustion en partie supérieure
L'autothermicité des boues est atteinte quand les
boues en combustion sont capables de maintenir la température du
procédé. Ceci signifie que la boue à incinérer doit
présenter des qualités particulières. C'est pourquoi ce
type d'incinérateur est souvent associé à un
séchage thermique avec récupération de chaleur sur les gaz
chauds extraits. Deux techniques sont utilisées, la seconde étant
plus performante :
? par un échangeur fumées/air
(préchauffage de l'air de combustion)
? en préséchant les boues dans un
sécheur lui-même alimenté par la vapeur produite par
une chaudière de récupération à 2 étages
(cette technique permet ainsi de traiter des boues à 22 - 25 % de
siccité et pour MV/MS de l'ordre de 62 -65 %).
La délicate gestion de l'incinérateur fait appel
à la règle des 3T (température, temps de séjour et
turbulence). Les coûts sont, comme souvent, très variables. Ainsi,
pour une STEP de 300 000 Eq.Hab produisant 27 000 T/an de boues brutes à
22 % de siccité et 67 % de MV, l'investissement total pour un four de
capacité 3.5 T/h est de 45 MF (200 F/T) avec un coût
d'exploitation de l'ordre de 10 %. Pour le procédé NIRO (lit
fluidisé), la Lyonnaise estime un coût de l'ordre de 650 à
2000 F/T MS.
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