Le flux de fonctionnement des installations de gazeification a lit fluidise et de fusion

Les dechets solides ramasses par camion sont jetes dans une fosse a dechets ou ils sont conserves temporairement. Ils sont ensuite places dans un gazeifieur au moyen d’un conduit d’alimentation etanche. Dans le gazeifieur, les dechets sont decomposes par pyrolyse en gaz combustibles, en materiaux incombustibles et en cendres. Dans le four de fusion, les gaz combustibles sont entierement brules combustion complete, atteignant des temperatures de plus de 1200°C. A cette temperature tres elevee, les cendres fondent et forment des scories. Les scories sont eliminees en permanence, et transformees en granules dans l’eau du refroidisseur de scories.

Le gaz d’echappement a haute temperature emis dans le four de fusion est recupere par la chaudiere des dechets et il est utilise soit pour produire de l’energie electrique, soit comme source de chaleur pour fournir de l'eau chaude ou pour diverses installations qui utilisent la chaleur des dechets.

Le gaz d’echappement de la chaudiere des dechets passe dans une chambre de refroidissement des gaz, dans un filtre a manches et dans une tour de catalyse pour etre traite avant d’etre relache par une cheminee

Flux de Fonctionnement d’une Installation de Gazeification et de Fusion

Configuration du systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion

Un systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion comprend un gazeifieur a lit fluidise et un four de fusion a tourbillons. L’entreprise Kobelco Eco-Solutions a plus de 30 annees d’experience dans l’exploitation d’incinerateurs de dechets a lit fluidise, et plus de 20 annees d'experience dans les fours de fusion a tourbillons. Cette solide experience garantit une grande fiabilite du systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion de l’entreprise.

Systeme de Gazeification a Lit Fluidise et de Fusion

Gazeifieur a lit fluidise

Dans le gazeifieur a lit fluidise, de l’air est souffle dans une couche de sable afin de creer l’etat fluidise. Les dechets charges sont desintegres par le sable fluidise. C’est ici qu’une partie des dechets est brulee et que la chaleur de combustion est utilisee pour decomposer par pyrolyse les dechets en gaz combustibles, en materiaux incombustibles et en cendres. Le carburant n’est utilise qu’au tout debut, et il n’est plus necessaire pendant le fonctionnement. Les ressources contenues dans les dechets, comme l’acier ou l’aluminium, sont extraites du fond du gazeifieur dans un etat desoxyde apres avoir ete polies par le sable. Les caracteristiques du gazeifieur a lit fluidise de l’entreprise Kobelco Eco-Solutions sont :

1. Lit fluidise cylindrique : il n’y a pas de coins qui pourraient interferer avec la fluidisation, donc une gazeification stable peut avoir lieu sur tout le lit du four
2. Compact : En position verticale, il prend moins de place que d’autres types de gazeifieurs pour des combustions a forte charge
3. Grande durabilite : Il n’y a pas de pieces mobiles et le materiau refractaire est dote d’une longue duree de vie, superieure a 10 ans. Ceci aide a reduire les couts de maintenance et de reparation
4. Couche de sable et mecanisme d’extraction extremement fiables : Depuis plus de 30 ans, nous utilisons une plaque de dispersion a ecoulement central pour extraire les incombustibles de facon fiable
5. Rendement de recyclage eleve : Les residus d’acier et d’aluminium desoxydes, qui se trouvent dans le gazeifieur a lit fluidise, sont decomposes et polis par le sable dans un etat propre avant d’etre recuperes, ce qui permet un recyclage facile.

Caracteristiques du Gazeifieur a Lit Fluidise

Four de fusion a tourbillons

Les gaz combustibles et les cendres generes dans le gazeifieur sont transferes au four de fusion. Grace a l’introduction dans une direction tangentielle, un tourbillon se cree a l’interieur du four de fusion. De l’air est introduit pour alimenter la combustion au sein du four de fusion, ou les gaz combustibles sont entierement brules, atteignant des temperatures de plus de 1200°C. A cette temperature tres elevee, les cendres fondent et la force centrifuge creee par les tourbillons envoie les cendres au contact de la surface interieure des murs, ce qui les transforme en scories fondues qui s’ecoulent le long des murs. Ces scories fondues sont recuperees a un endroit, puis deversees de maniere continue et reguliere par un dechargeur dans le refroidisseur de scories, ou elles sont refroidies et transformees en granules grace a l’eau. Le systeme fonctionne avec une fusion auto-thermale, qui utilise l’energie propre des dechets. Il n’y a donc pas besoin d’electricite ou de carburant pour realiser la fusion. De plus, les dioxines presentes dans les gaz d’echappement sont decomposees de maniere fiable dans la zone a haute temperature du four de fusion.

Caracteristiques du four de fusion a tourbillons :

1. Alignement vertical : Les tourbillons separent les solides des gaz et forment une couche uniforme de scories fondues sur la paroi interieure des murs pour une fusion efficace
2. Grande durabilite : Le materiau refractaire se recouvre de scories, et le refroidissement grace a l’eau allonge la duree de vie du materiau refractaire
3. Grande efficacite de fusion : Un retrecissement garde la temperature elevee et uniforme a l’interieur du four de fusion (au-dessus de 1200°C) pour permettre une fusion stable ; de plus, en augmentant le debit du gaz de passage pour qu’il atteigne le flux de scories, les cendres non fondues s’agglutinent parfaitement sur la paroi des murs, ou elles fondent et forment des scories fondues avec un rendement eleve
4. Elimination stable des scories : Les scories fondues sont recuperees en un seul flux et elles sont eliminees de facon continue et stable ; le dechargeur de scories n’a pas besoin d’un bruleur
5. Des scories de qualite pour une gamme variee d'utilisations : Les scories peuvent etre utilisees en remplacement du sable ou des pierres concassees pour etre melangees a l’asphalte, comme adjuvant entre les paves ou pour bien d’autres usages

Caracteristiques du Four de Fusion a Tourbillons

Quelles sont les caracteristiques du systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion ?

Le systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion a les caracteristiques suivantes :

Rendement eleve de recuperation d’energie

• Le systeme fonctionne avec une fusion auto-thermale, qui utilise l’energie propre des dechets. Il n’y a donc pas besoin d’electricite ou de carburant pour realiser la fusion
• Un rapport d’air faible produit une faible quantite de gaz d’echappement, avec un rendement eleve de recuperation d’energie

Impact reduit sur l’environnement

• Les dioxines et autres substances dangereuses sont decomposees grace a la temperature elevee maintenue par la combustion complete
• Les cendres sont transformees en scories fondues recyclables, reduisant ainsi le volume final dans les decharges
• De l'acier, de l'aluminium et des scories hautement recyclables sont recuperes

Efficacite economique elevee

• Une structure et une configuration des equipements simples creent un systeme compact favorisant les economies d’energie

Capacite de traitement

• Des fours adaptes a une capacite inferieure a 330 t/jour et par four

Sa superiorite par rapport aux autres systemes

En comparaison avec les incinerateurs de type Stoker

Le systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion reduit le volume des cendres, en les transformant en scories fondues hautement recyclables, et en diminuant ainsi le volume final a eliminer. Un systeme d’incineration de type Stoker (ci-apres appele ≪ systeme Stoker ≫) a besoin d’un four de fusion supplementaire pour transformer les cendres en scories fondues.

Le systeme Stoker permet de recuperer de l’acier avec des cendres collees dessus et de l’aluminium dans un etat fondu, ce qui rend le recyclage tres difficile. Au contraire, le systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion decompose l’acier et l’aluminium desoxydes et les recupere polis par le sable et dans un etat propre, ce qui permet un recyclage aise des materiaux.

En comparaison avec un systeme ≪ Stoker et fusion des cendres ≫

Le systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion permet d’avoir une configuration des equipements plus simple qu’avec un systeme ≪ Stoker et fusion des cendres ≫. Il en resulte une consommation d’energie electrique plus faible, et comme la fusion utilise l’energie propre des dechets, il n’y a pas besoin d’avoir de l’electricite ou du carburant en plus pour faire fondre les cendres. Il en resulte une faible consommation d’energie et de faibles emissions de CO2.

En comparaison avec un four de gazeification et de fusion de type vertical

Un four de gazeification et de fusion de type vertical (ci-apres appele ≪ systeme de four vertical ≫) a besoin d’un carburant exterieur comme le coke. Sur le plan de la consommation d’energie et des emissions de CO2, le systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion a un avantage.

De plus, avec le systeme de four vertical, a la fois le metal et les composants des scories sont recuperes sous forme de metal fondu, mais les utilisations sont limitees car le metal fondu est un melange d’acier, d’aluminium, etc. Au contraire, le systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion decompose l’acier et l’aluminium desoxydes et les recupere polis par le sable dans un etat propre, ce qui permet le recyclage des materiaux avec un rendement eleve de recyclage.

Comparaison entre le systeme de gazeification a lit fluidise et de fusion, et les autres systemes

	Systemes de gazeification et de fusion		Incineration + fusion des cendres	Incineration seule
	Lit fluidise	Four vertical	Stoker + fusion des cendres	Stoker
1. Rendement de recyclage	E	B	B	AB
2. Volume dans la decharge	G	B	B	AB
3. Consommation d’energie	G	AB	AB	B
4. Emissions de CO2	G	AB	AB	B
5. Fonctionnement stable	G	B	B	E

• E : Excellent
• B : Bon
• AB : Assez bien