FR2575943A1 - Procede de compactage et de solidification de dechets solides, appareil pour mettre en oeuvre ce procede et installation d'elimination de ces dechets - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE COMPACTAGE ET DE SOLIDIFICATION DE DECHETS SOLIDES, CONSISTANT A UTILISER AU MOINS UNE RESINE THERMOPLASTIQUE A TITRE D'AGENT DE SOLIDIFICATION DES DECHETS. ELLE CONCERNE EGALEMENT UN DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE. CE DISPOSITIF COMPREND UN CORPS 2 FORMANT UNE CHAMBRE DE COMPRESSION 2B POUR COMPRIMER DES DECHETS SOLIDES DECOUPES ET BROYES CONTENANT DES MATIERES THERMOPLASTIQUES, UNE VIS D'EXTRUSION 3 POUR COMPRIMER ET DEPLACER LES DECHETS DECOUPES ET BROYES VERS L'ORIFICE DE SORTIE DU DISPOSITIF DE MOULAGE, UN ORGANE DE CISAILLEMENT 4 POUR CONTINUER A BROYER ET AGITER LES DECHETS BROYES COMPRIMES ET UNE FILIERE 5 POUR MOULER LES DECHETS BROYES POUSSES DE FORCE DANS LA FILIERE 5 PAR LA VIS D'EXTRUSION 3, EN ELEMENTS EN FORME DE BARRE, LA FILIERE 5 ETANT DOTEE DE TROUS DE MOULAGE 5A D'UNE LONGUEUR ET D'UN RAPPORT D'OUVERTURE SUFFISANTS POUR PRODUIRE DE LA CHALEUR PAR FROTTEMENT ENTRE LES ELEMENTS EN FORME DE BARRE ET LA PAROI INTERNE DES TROUS DE MOULAGE, CE QUI PROVOQUE LA FUSION DES MATIERES THERMOPLASTIQUES PRESENTES DANS LA PARTIE PERIPHERIQUE DES ELEMENTS EN FORME DE BARRE.

Description

Procédé de compactage et de solidification de déchets solides, appareil

pour mettre en oeuvre ce procédé et installation d'élimination de ces déchets. La présente invention concerne un procédé de compactage et de solidification de divers déchets solides en vue d'obtenir leur réduction

de volume en même temps que leur solidification avec des résines thermo-

plastiques présentes dans les déchets, et si nécessaire avec un apport

externe de résines thermoplastiques, facilitant ainsi le stockage tempo-

raire ou l'élimination définitive des déchets, et concerne un appareil pour mettre en oeuvre ledit procédé et une installation d'élimination des déchets. Les divers déchets solides se composent de combustibles tels que serviettes en papier, chiffons, gants de travail, feuilles de placage et cordes de chanvre, de non-combustibles comme les câbles électriques, les feuilles d'aluminium et les blocs de béton, et d'autres matériaux tels que feuilles et cordes en matière plastique, tuyaux, gants et bottes en caoutchouc, les matières plastiques comportant généralement au moins des

résines thermoplastiques telles que le PE (polyéthylène) et le PVC (po-

lychlorure de vinyle), les déchets susmentionnés étant d'origine domesti-

que et industrielle. Les déchets solides mentionnés ici comportent égale-

ment des résines échangeuses d'ions, des fragments de béton et des iso-

lants susceptibles d'avoir été contaminés radioactivement du fait de leur utilisation dans des centrales nucléaires; et ils comportent en outre des résines échangeuses d'ions contenant des métaux lourds nocifs rejetées

comme déchets par des installations industrielles.

Les déchets urbains comprenant de divers matières plastiques, métaux, verres, et caoutchouc d'origine domestique et industrielle sont dénommés "déchets non adaptés à la combustion" et ont été éliminés par incinération, utilisés comme remblai ou ont été récupérés. Ces déchets

provoqueront toutefois des problèmes ou nuisances qui leur seront pro-

pres. Les diverses matières plastiques présentes dans les déchets seront,

dans de nombreux cas, à l'origine de nombreux problèmes tels que l'engor-

gement d'incinérateurs par les matières plastiques fondues, la détériora-

tion des incinérateurs par surchauffe locale, et dégagement de gaz nocifs comme le chlore et la dioxine. Dans le cas d'utilisation comme remblai, on compte de nombreux déchets volumineux tels que les sacs ou feuilles

en polystyrène et polyéthylène expanses. Ces déchets volumineux nécessi-

-2- teront des coûts de transport élevés et réapparaîtront à la surface après

avoir été enterrés, et exposés alors au vent qui les éparpillera, poilu-

ant ainsi l'environnement. On a récemment proposé différentes méthodes de

récupération et d'exploitation de différents déchets de matières plasti-

ques en abordant le problème du point de vue de la réutilisation réelle des ressources. En dépit de ces propositions, on n'a toujours pas résolu le problème du prix excessif du tri des déchets urbains étant donné qu'

ils se composent de matériaux divers et mélangés.

On a par conséquent proposé un procédé de fabrication de mé-

langes compactés bruts en pastilles en ajoutant des matériaux inorgani-

ques particulaires (tels que le sable, les graviers, et les cendres ob-

tenues par incinération) aux déchets urbains à l'aide de résines thermo-

plastiques qui s'y trouvent. (Gazette japonaise des brevets n 57-11273).

Le procédé proposé reste cependant insatisfaisant puisque les parties métalliques, les tissus etc, ne sont pas transformés en pastilles, et ils

doivent être traités après que les déchets urbains ont été triés.

Par ailleurs, on a l'habitude de bourrer les feuilles en rési-

ne thermoplastique (feuilles de PE et de PVC) papiers, chiffons,fragments de béton, matériaux en acier, filtres de haute performance, matériaux isolants, résines échangeuses d'ions, etc, contaminés par des matériaux radioactifs pendant leur utilisation dans des centrales nucléaires dans des sacs en résine thermoplastique, éventuellement après séparation de ces déchets contaminés en matériaux combustibles, non-combustibles et non adaptés à la combustion, après quoi les sacs ainsi remplis sont scellés

dans des cuves blindées pour qu'elles soient conservées ou stockées.

A titre d'exemple, lorsqu'un déchet contaminé relativement vo-

lumineux tel qu'un filtre de haute performance, se composant entièrement de bois, d'agent filtrant (matériau inorganique), de plaques de métal, etc, est éliminé, il est nécessaire de désagréger les déchets et de trier

les éléments désagrégés, compliquant ainsi désavantageusement l'élimina-

tion, et augmentant le risque d'exposition des travailleurs à la radio-

activité; on a donc proposé un dispositif spécifique pour désagréger de tels déchets de grande taille, afin d'éviter que les travailleurs ne soient exposés à la radioactivité, et pour faciliter l'élimination des déchets (Gazette japonaise des modèles d'utilité No59-42720). Cependant, 257Sg43 -3-

les matériaux non combustibles (autres que le bois) des éléments désagré-

gés sont destinés à être scellés dans des cuves blindées en vue de leur stockage. Autre exemple: on utilise des résines échangeuses d'ions pour purifier l'eau de condensation ou pour éliminer les eaux usées d'installations nucléaires telles que des centrales nucléaires. Les résines échangeuses d'ions par conséquent-usagées poseront le problème de leur élimination en tant que déchets puisqu'elles ont été contaminées par

exposition à la radioactivité.

Etant donné par exemple que quelques-unes des résines échan-

geuses d'ions ainsi utilisées ont une radioactivité atteignant 10 1-10-2

/ Ci/cc et contiennent du Cs et du Sr ayant une longue période, elles doi-

vent être stockées sous la forme la plus sûre pour une longue durée; à

cet effet, on a recherché et mis au point un procédé de réduction de vo-

lume par incinération ou par décomposition par voie humide et un procédé de solidification directe avec du ciment, de l'asphalte ou des matières

plastiques, et ces procédés ont déjà en partie été appliqués. Ledit pro-

cédé de réduction de volume par incinération posera le problème résidant dans le fait que les groupes d'échange de résines cationiques des résines échangeuses d'ions se décomposent et libèrent du gaz SOx étant donné que les résines échangeuses d'ions sont traitées à des températures élevées, ce qui pose le problème du matériau d'une installation destinée à traiter le gaz SOx ainsi libéré, sa récupération, etc. En outre ledit procédé de réduction de volume par décomposition par voie humide est désavantageux

en ce qu'il nécessite non seulement un post-traitement consistant à neu-

traliser le SO 2-restant dans la solution décomposée avec de la soude caustique ou équivalent, et ensuite à faire évaporer la solution ainsi neutralisée pour la concentrer, mais encore un agent de décomposition coûteux pour réaliser la décomposition par voie humide, posant ainsi un problème économique. Lesdits procédés de solidification directe sont désavantageux en ce que par exemple la réductibilité de volume est faible

et les installations de traitement sont coûteuses.

D'un autre côté, ces résines échangeuses d'ions doivent être logées ou scellées comme des matériaux radioactifs dans des conteneurs de haute sécurité (HIC)en vue de leur élimination comme aux USA par exemple, -4-

même s'ils ne sont que peu nocifs de par leur niveau d'activité extrême-

ment faible. Les conteneurs de haute sécurité sont, sur le plan économi-

que, trop coûteux pour être utilisés pour sceller des résines échangeuses d' ions de moyenne activité et par conséquent, elles sont généralement stockées dans des réservoirs et sont dans de rares cas soumis à une éli-

mination définitive.

Les résines échangeuses d'ions usagées rejetées par les cen-

tres industriels d'une manière générale (et non par des installations nu-

cléaires) peuvent facilement être traitées, et sont par conséquent récu-

pérées, entassées ou utilisées comme remblai. Les résines échangeuses

d'ions contenant des métaux lourds nocifs continueront de poser le pro-

blème de la contamination des sols et du rejet d'effluent dans les riviè-

res et cours d'eau lors de leur élimination.

Les cuves blindées renfermant les déchets solides ont été dé-

posés dans des centres de stockage. Cependant étant donné que les empla-

cements de stockage non occupés ont diminué plus vite-que prévu, les dé-

chets solides susceptibles d'être brulés sont soumis à un traitement par

incinération, puis les cendres résultant de cette incinération sont sto-

ckées dans des cuves ou solidifiées avec du ciment afin de former des

déchets solides plus stables. Ledit traitement par incinération s'appli-

que aux matériaux volumineux tels que les feuilles et sacs en résine thermoplastique et au papier usagé, et a été largement utilisé pour le

traitement de déchets solides provenant de centrales nucléaires, d'insti-

tuts de préparation de radioisotopes etc. Le traitement par incinération est désavantageux en ce que lorsqu'on incinère des déchets solides contenant des matières plastiques en grande proportion, cela risque de détériorer le fourneau utilisé, et il est donc nécessaire d'installer un dispositif de traitement des gaz

rejetés comme dispositif auxiliaire de l'incinérateur en vue du traite-

ment par incinération, produisant ainsi des déchets secondaires provenant du dispositif auxiliaire et entraînant une dépense supplémentaire pour

l'installation de ce dernier.

En outre,les traitements conventionnels de réduction de volume par chauffage ou incinération non seulement nécessitent une source de chaleur spécifique, mais laissent également en suspens le problème d'une -5réduction de volume insuffisante pour le remplissage des conteneurs par

compression des déchets réduits en volume dans ceux-ci.

Les déchets solides mélangés peuvent subir un traitement de réduction de volume en les comprimant avec une presse, et on a mis au point un dispositif de réduction de volume fonctionnant à pression éle-

vee,en particulier une pression de surface de 981.105 à 2940.O05 Paenviron.

Ce dispositif permettra de comprimer des feuilles et sacs en résine ther-

moplastique, des chiffons, du papier, etc, sans qu'il y ait d'espace vide entre eux, et cela constitue par conséquent un procédé de réduction de

volume efficace. Le corps comprimé obtenu grâce à ce procédé est intrin-

Àsèquement un aggrégat non homogène de déchets mélangés et n'est donc pas

recommandé pour un stockage de longue durée.

Un but de l'invention est de proposer un procédé de compactage de déchets solides contenant différentes matières plastiques d'origine domestique et industrielle, ou de déchets solides radioactifs tels que

les résines échangeuses d'ions provenant de centrales nucléaires, d'ins-

tituts de préparation d'isotopes etc, qui ne produise pas de déchets se-

condaires, en vue de solidifier les déchets avec une résine thermoplasti-

que pour obtenir des éléments en forme de barre qui facilitent leur éli-

mination finale.

Un autre but de l'invention est de proposer un appareil pour

mettre en oeuvre le procédé susmentionné.

Un autre objet de l'invention est de proposer une installation

d'élimination des déchets solides, qui comprend un déchiqueteur pour dé-

couper et broyer les déchets solides mélangés contenant des résines ther-

moplastiques comme le polyéthylène et le polychlorure de vinyle, un mala-

xeur pour mélanger de manière sensiblement uniforme les déchets ainsi dé-

coupés et broyés en fonction des besoins, un dispositif de moulage par extrusion par vis pour mouler par compression le mélange résultant en vue d'obtenir des corps en forme de.barre, un moyen coupant pour découper les corps en forme de barre ainsi obtenus en pastilles et des moyens pour bourrer les pastilles ainsi obtenues dans des conteneurs tels que des

cuves blindées.

Selon la présente invention, il est préférable que les déchets solides soient finement découpés ou broyés. Etant donné que le compactage -6-

et la solidification sont de préférence réalisés par moulage par extru-

sion, il est nécessaire de diviser finement les déchets de sorte que les déchets finement divisés aient une taille qui corresponde au diamètre de la filière de l'extrudeuse utilisée, et il est souhaitable de pulvériser en plus les déchets après qu'ils ont été finement divisés ou broyés.

Dans cette invention, des résines thermoplastiques sont utili-

sées comme agent de solidification, et ne sont pas limitées quant à leur type et propriétés et doivent seulement être capables de solidifier des

déchets solides au moment de leur solidification. Ces résines thermoplas-

tiques peuvent généralement être du polyéthylène (PE) ou du polychlorure

de vinyle (PVC) présents au départ dans les déchets solides, et une par-

tie peut provenir de l'extérieur et être ajoutée aux déchets si cela est nécessaire. Les résines thermoplastiques venant de l'extérieur peuvent

être de nouvelles résines, des résines régénérées ou des résines généra-

lement rejetées comme matières plastiques usagées puisqu'elles servent

uniquement d'agent de solidification.

N'importe quelle résine thermoplastique peut servir d'agent de

solidification comme cela est mentionné ci-dessus, et celles qui se ra-

mollissent ou fondent à des températures de 120-260 C environ peuvent généralement être très facilement utilisées et sont également préférables du point de vue de la consommation en courant électrique et chaleur par les extrudeuses au moment du traitement de solidification. Cependant, les

résines thermoplastiques servant d'agent de solidification dans le trai-

tement de résines échangeuses d'ions usagées doivent être celles qui fon-

dent à 100190 C comme le PE, le PVC, etc. Lorsqu'un mélange de résines d'ions usagées et de déchets solides est moulé par compression et avec agitation à Iadite température, il n'y aura pas de dégagement de gaz SOx (puisque la température à laquelle il y a dégagement de gaz SOx se situe entre 200 et 350 C), mais évaporation de l'eau contenue dans les déchets, obtenant des moulages sensiblement dépourvus d'eau-et éliminant ainsi la

nécessité d'utiliser des conteneurs de haute sécurité coûteux.

Il est préférable que les résines échangeuses d'ions usagées

soient essorées en vue d'une déshydratation.

Il est bien sûr possible de compacter et de solidifier des déchets solides même s'ils contiennent au départ ces résines échangeuses -7-

d'ions usagées.

Il est nécessaire pour la solidification que les déchets solides contiennent des résines thermoplastiques à concurrence de 10% en poids ou plus, et il est possible de solidifier les déchets solides dans la mesure o il contiennent jusqu'à 30% en poids d'humidité bien qu'il soit préférable qu'ils contiennent le moins d'humidité possible (voir les exemples suivants). La proportion d'au moins 10% en poids de résines

thermoplastiques englobent la quantité de résines venant de l'extérieur.

Dans cette invention, la solidification est réalisée par un

dispositif de moulage par extrusion et ne nécessite pas de chauffage ex-

terne ou ne nécessite de chauffage externe que comme chauffage d'appoint étant donné que de la chaleur est produite par le frottement des déchets solides se déplaçant entre la paroi interne du dispositif de moulage par

extrusion et la vis de compression dans un mouvement de glissement rela-

tif entre cette paroi et la vis.

L'appareil de compactage de déchets solides comprend un déchi-

queteur pour découper et broyer les déchets solides mélangés contenant

des combustibles comme le PE et le PVC et autres résines thermoplasti-

ques, des non-combustibles, etc, un malaxeur pour mélanger de manière sensiblement uniforme les déchets ainsi découpés et broyés en fonction des besoins, un dispositif de moulage par extrusion par vis pour mouler par compression les déchets ainsi broyés et mélangés en vue d'obtenir des éléments en forme de barre, un moyen coupant pour découper les éléments en forme de barre ainsi obtenus en pastilles et des moyens de compression pour bourrer les pastilles ainsi obtenues dans des conteneurs tels que

des cuves blindées.

La présente invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel représentant les étapes

de traitement dans une installation d'élimination de déchets solides se-

lon la présente invention; la figure 2 est une vue schématique en élévation d'un exemple d'un appareil de compactage et de solidification, soit un dispositif de

moulage per extrusion avec son dispositif auxiliaire utilisé dans l'ins-

-8- tallation de cette invention; la figure 3 est une vue schématique en élévation d'un autre

exemple d'appareil de compactage et de solidification, soit un disposi-

tif de moulage par extrusion avec un autre dispositif auxiliaire, la figure 4 est une vue en élévation en coupe détaillée d'un dispositif de moulage par extrusion typique utilisé dans l'installation d'élimination de cette invention;

la figure 5 est une coupe transversale du dispositif de moula-

ge par extrusion selon la ligne A-A de la figure 4; les figures 6 (A) et 6 (B) sont des vues de face de filières servant d'illustration et respectivement utilisées dans le dispositif de moulage par extrusion; la figure 7 est une vue en perspective d'un matériau en forme de barre moulé par extrusion servant d'illustration, et coupé en un élément;

la figure 8 est une vue schématique générale d'une installa-

tion d'élimination selon-la présente invention; la figure 9 est une coupe transversale d'un déchiqueteur utilisé dans l'installation d'élimination; la figurelO est une vue du dessus du déchiqueteur de la fig.9; la figure 1l est une coupe transversale d'un malaxeur à pales utilisé dans le dispositif d'élimination, et la figure 12 est une vue du dessus du malaxeur à pales de la

figure 11.

En référence à la figure 1: les déchets solides, par exemple,

les déchets mélangés de faible activité, évacués par les centrales nuclé-

aires ou équivalent, passent par une trémie, un déchiqueteur ou broyeur ou les déchets sont broyés, un pulvérisateur pour être pulvérisés si cela est nécessaire, et un distributeur pour débiter des quantités déterminées

de déchets pulvérisés, avant d'être introduits dans un dispositif de mou-

lage par extrusion o les déchets pulvérisés sont compactés et solidifiés donnant ainsi des éléments en forme de barre ou de brin, découpés ensuite en pastilles si nécessaire et bourrés dans des conteneurs tels que des

cuves blindées pour le stockage. Quand des résines thermoplastiques sup-

plémentaires sont amenées de l'extérieur, elles passent par le distribu-

-9- teur avant d'atteindre le dispositif de moulage par extrusion ou elles

sont malaxées avec les déchets, puis moulées, donnant ainsi lesdits maté-

riaux compactés et solidifiés. Lors du compactage et de la solidification

il est possible de ramollir ou de faire fondre les résines thermoplasti-

ques grâce à la chaleur due au frottement en choisissant de manière adaptée un rapport de compression des déchets dans le dispositif de moulage par extrusion. Il est donc superflu de chauffer la filière et ses parties voisines de l'extérieur, sauf lors de la mise en service du dispositif de moulage par extrusion, ou seulement nécessaire de fournir de un apport extérieur de chaleur d'appoint auxdites parties, cette solution étant préférable sur le plan des économies d'énergie. La solidification dans le dispositif de moulage par extrusion est réalisées à 120-260oC (100-190oC environ lors de solidification de résines échangeuses d'ions usagées sans

émission de gaz SOx).

Les déchets solides ainsi solidifiés donnent l'impression d' être enveloppés par les résines thermoplastiques; ils sont extrêmement

compacts et stables lorsqu'ils sont immergés dans l'eau. Les déchets so-

lidifiés ont un volume considérablement réduit par rapport au volume de départ. Etant donné que la quantité de résines thermoplastiques contenues

dans les déchets solides est généralement suffisante pour la solidifica-

tion, on peut obtenir une réduction de volume par synergie.

Exemple 1

On utilise des déchets solides de simulation ayant la composi-

tion indiquée au tableau suivant 1 dans lequel toutes les valeurs numéri-

ques expriment des poids.

Les déchets de simulation (l'eau étant auparavant absorbée par le chiffon) ont été broyés en morceaux d'une taille inférieure à 4 mm

carré ou cube par un broyeur à couteaux, puis introduits dans un disposi-

tif de moulage par extrusion comme l'indique la figure 2. Sur cette figu-

re, la lettre A désigne une trémie, la lettre B un distributeur, le chif-

fre 3 une vis de compression et le chiffre 5 une filière. La partie avant (près de la filière 5) de la vis de compression 3 a la forme d'un organe

de cisaillement et fonctionne comme un malaxeur afin de mélanger suffi-

samment les déchets coupés et pulvérisés.

--10-

Tableau 1

Composition des déchets Déchet de simulation Exemple 1 Cellulose chiffon (tissu en coton) 22,1 Polyéthylène feuille de polyéthylène 39,7 Polychlorure de vinyle feuille de PVC 2,1 Caoutchouc gants en caoutchouc 1,1 Quantité totale de combustibles 65,0 Métal Feuille d'aluminium (0,5 mm d'épaisseur) 9,0 Amiante vitrifiée Isolant thermique 5,0 (perlite) Béton Béton 6,0 Quantité totale de non-incombustibles 20,0 Humidité (eau) 15 Total 100,0

Les déchets de simulation passent dans la trémie A et le dis-

tributeur B, et atteignent la vis de compression 3 qui tourne à 150 tr/mn ou ils sont malaxés avec compression pour produire de la chaleur par frottement avec le cylindre du dispositif de moulage par extrusion, après

quoi les résines thermoplastiques présentes dans les déchets sont ramol-

lies ou fondues, et les déchets sont poussés vers l'extrémité ouverte de la vis de compression 3, soumis à la force de cisaillement de la partie

en forme d'organe de cisaillement, puis traversent la filière 5 pour pro-

duire en continu 20 éléments en forme de brin ou de barre ayant chacun un

diamètre de 12 mm, et qui sont volontairement sectionnés lorsque les élé-

ments sortant de la filière ont atteint une longueur appropriée. On lais-

se refroidir ces éléments sans les souder par fusion, obtenant ainsi des éléments

solidifiés et compactés de manière satisfaisante.

Exemples 2-5

Les déchets de simulation ayant la composition indiquée au

-*1 1-

tableau 2 sont broyés en morceaux d'une taille inférieure à 4 cm carré ou cube, traversent un distributeur C à pales du type à vis biaxial de 150 mm de diamètre et tournant à 16 tr/mn comme le représente la figure 3,

puis arrivent dans un dispositif de moulage par extrusion, afin d'obte-

nir les mêmes éléments uniformes et solides comme dans l'exemple 1. Dans cette expérience, la température de chauffe au niveau de la filière (130 mm de diamètre X 35 mm) qui comporte 62 trous ou passages (de 8 mm de diamètre chacun) est fixée à 1700C; ce chauffage n'est toutefois pas nécessaire si ce n'est lors de la mise en service du dispositif de

moulage par extrusion.

Exemple Exemple Exemple Exemple Déchets de simulation 2 3 4 5 Polyéthylène 37,7 9,4 30,8 43;4 Chiffon 20,8 49,1 16,9 23,9 Polychlorure de vinyle 1,9 1,9 1X5 2,2 Caoutchouc 0t9 019 0t8 1,1 Copeaux de bois - 5, 7 5,7 416 6,5 Feuille d'aluminium 8,5 8,5 6,9 9,9 Perlite 4,7 4,7 3,9 5,4 Béton 5,7 5,7 4,6 6 5 Fil de cuivre 019 0X9 0t8 1,1 Humidité 13,2 13,2 29, 2 OrO Total 100,0 100,0 100,0 100,0

Comme cela a été mentionné précédemment, il est possible, con-

formément à l'invention, de compacter et de solidifier des déchets soli-

des afin d'en réduire le volume. On obtient une bien meilleure réduction de volume par ce procédé que par le traitement traditionnel de mise en

balles. Cette invention peut s'appliquer de manière appropriée au compac-

tage et à la solification de déchets radioactifs solides dont le traite-

ment est sinon particulièrement difficile.

Le compactage et la solidification selon l'invention sont ob-

tenus de manière appropriée par un dispositif spécifique de moulage par extrusion.

Les déchets solides mélangés contenant des résines thermoplas-

-12- tiques telles que le PE et le PVC sont découpés et broyés, avant d'être introduits dans le dispositif de moulage par extrusion o ils traversent sous pression les trous de filières(ou trous de moulage) avec production de chaleur due au frottement entre les déchets et la paroi intérieure des trous de filières, obtenant ainsi des pièces moulées en forme de barre avec fusion simultanée des résines thermoplastiques présentes dans les parties périphériques des pièces moulées ainsi obtenues, formant ainsi

une couche imprégnée de matière plastique dans les parties périphériques.

Le dispositif de moulage par extrusion utilisée ici comporte un corps et une vis d'extrusion qui forment ensemble une chambre de compression, un organe de cisaillement pour continuer de broyer et de malaxer les déchets

comprimés par ladite vis d'extrusion, et une filière pour mouler les dé-

chets introduits par compression par lesdites vis d'extrusion et trans-

formés en éléments en forme de barre, la filière comportant des trous de grand diamètre et s'étendant sur une longueur relativement importante,

avec un rapport d'ouverture suffisant pour que les résines thermoplasti-

ques présentes dans la partie périphérique des pièces moulées en forme de barre fondent sous l'effet de la chaleur due au frottement produite entre

la paroi intérieure des trous de filière et les déchets.

Exemples 6-12 et exemple de référence Dans les exemples 6-12, on mélange des résines échangeuses d' ions utilisées qui ont été essorées (teneur en eau des résines essorées: 42% en poids) avec des déchets de simulation ou du polychlorure de vinyle

dans des proportions différentes afin d'obtenir des mélanges soumis en-

suite au compactage et à la solidification, comme l'indique le tableau 3.

Comme on le voit d'après les exemples 6-12, le volume des déchets au dé-

part était de 50 1 d'une part, celui des déchets après traitement de 10 1

d'autre part, le second volume étant environ un cinquième(1/5)du premier. Le traitement indiqué aux exemples 6-12 a été effectué comme

suit.

Les déchets indiqués au tableau 3 ont été broyés en morceaux-

d'une taille inférieure à 4 mm carré ou cube puis introduits dans la tré-

mie A, puis dans le distributeur B avant d'arriver dans le dispositif de moulage par extrusion 1 comme l'indique la figure 2. dans laquelle les déchets sont poussés sous compression vers l'extrémité avant en-forme

Tableau 3

Quantités de déchets à traiter Quantités 1 *2 Résines *3de déchets Déchets de Polychlorure échangeuses Total soumis à un simulation de vinyle d'ions usagées post-traitement Exemple de référence - 50 (5,0) - 50 (5,0) 8,3 (5,0) Exemple 1 - 45 (4,5) 0,6 (0,5) 45,6 (5,0) 8,2 (4,9) Exemple 2 (4,0) 1,2 (1,0) 41,2 (5,0) 7,8 (4,7) Exemple 3 - 35 (3,5) 1,8 (1,5) 36,8 (5,0) 7,4 (4,5) Exemple 4 50 (5;0) - 0,7 (0,56) 50,7 (5,56) 8,8 (5,3) Exemple 5 50 (5,0) - 1,5 (1,25) 51,5 (6,25) 9,6 (5,7) Exemple 6 50 (5,0) 2,6 (2,14) 52,6 (7,14) 10,5 (6,3) Exemple 7 50 (5,0) - 6,1 (5,0) 56,1 (10,0) 13,3 (8,0) Note: *1 Polyéthylène 49 % (en poids), polychlorure de vinyle 18 % (en poids), caoutchouc 8 % (en poids), chiffons 6 % (en poids) et 19 % (en poids) *2 Equivalent en Herculite 80 *3 Teneur en eau 42 % (en poids) *4 Les chiffres désignent un volume (t) et les chiffres entre parenthèses un poids (kg) Ln Lo %0

2575943-

--14- d'organe de cisaillement de la vis de compression 3 tournant à 150 tr/mn en vue de les broyer et de mélanger parfaitement les déchets broyés qui traversent ensuite la filière 5 afin d'obtenir 20 éléments solidifiés de 12 mm de diamètre en forme de barre ou de brin.et recouverts, sur leur périphérie d'une couche solidifiée avec les résines thermoplastiques. Les éléments solidifiés ainsi réalisés sont découpés en sections ayant une

longueur appropriée et que l'on laisse refroidir, obtenant ainsi des sec-

tions solidifiées de manière satisfaisante sans qu'elles soient soudées

entre elles par fusion comme dans l'exemple de référence.

Les sections ainsi obtenues ont une teneur en eau inférieure ou égale à 2% en poids. En outre, la surface des sections solidifiées était plus satisfaisante lorsqu'on augmentait le rapport de mélange avec

les résines. Ils ont été immergés dans l'eau à température ambiante pen-

dant trois mois et n'ont présenté aucun changement de forme ni de poids après cette immersion, ce qui prouve qufils avaient une résistance à

l'eau satisfaisante.

Comme on l'a vu précédemment, le coût de l'élimination de dé-

chets solides selon la présente invention se situe dans une plage allant

de la moitié à moins d'un dixième (de 1/2 à moins d't/10) du coût tradi-

tionnel d'utilisation de conteneurs de haute sécurité, de décomposition et post-traitement et de solidification directe. Cette invention permet de compacter facilement les résines échangeuses d'ions usagées en vue d'une réduction de. volume à faible coût. La raison en est que, selon l'invention, le coût des installations de départ, des opérations, des agents de décomposition et de solidification, etc, sont faibles. Cette invention peut être appliquée de manière appropriée au compactage et à la solidification de-résines échangeuses d'ions radioactives usagées ou de

résines échangeuses d'ions contenant des métaux lourds nocifs qui pose-

ront des problèmes économiques particuliers au moment du traitement. Les éléments compactés et solidifiés obtenus selon l'invention présentent des

* propriétés satisfaisantes et empêchent de manière substantielle les sub-

stances radioactives ou nocives de migrer vers l'extérieur.

Exemple 13

Le dispositif de moulage par extrusion utilisé ici va à

présent être présenté plus en détail en référence aux figures 4 à 7.

-15-

En référence à la figure 4, une dispositif de moulage par ex-

trusion 1 comporte principalement un corps 2, une vis d'extrusion 3, un

organe de cisaillement 4 et une filière 5.

Le corps 2 comporte plusieurs saillies 2a dont la coupe trans-

versale est représentée à la figure 5, s'étendant longitudinalement sur

sa surface intérieure. Le pas de la vis d'extrusion 3 diminue progressi-

vement de la droite (côté d'arrivée des déchets) vers la gauche (côté de sortie des déchets), et l'axe de la vis 3a augmente progressivement de diamètre vers la gauche (côté de sortie des déchets). Ainsi, le volume d'une chambre de compression définie par le corps 2 et la vis d'extrusion 3 diminue progressivement vers la gauche, permettant ainsi de comprimer

les déchets. En outre, la chambre de compression 2b peut également dimi-

nuer de volume vers le côté gauche si le diamètre intérieur du corps 2 diminue progressivement vers la gauche au lieu que l'axe de la vis 3a

augmente progressivement de diamètre vers la gauche.

L'organe 4 est prévu à l'extrémité gauche de l'axe de la vis 3a, proche de la filière 5, et fait saillie tout autour de l'extrémité gauche. La filière 5 est montée à l'extrémité du corps 2 par une vis de serrage 6, et sa partie centrale constitue un palier pour l'axe de la

vis 3a.

Comme il ressort de la figure 6(A), la filière 5 comporte de nombreux trous ou passages 5a pour mouler les déchets. Le rapport entre

la surface totale occupée par les trous et la surface totale de la filiè-

re 5 ( ce rapport portant ici le nom de "rapport d'ouverture") peut être de préférence augmenté lorsque la quantité de résines thermoplastiques telles que le PE et le PVC augmente. Le rapport d'ouverture approprié se situe dans la plage 10-20%. Comme l'indique la figure 6 (B), les trous de

moulage 5a peuvent constituer une combinaison de trous de tailles (dia-

mètres) différentes. Dans ce cas, on obtiendra des forces de frottement et de compression approximativement uniformes en utilisant une filière

pourvue de trous de moulage de faible diamètre et par conséquent de lon-

gueur réduite, et de trous de moulage de diamètre élevé et par conséquent de longueur élevée. Les trous ou passage de moulage 5a peuvent également être à surface interne convergente de sorte qu'ils aient un diamètre -16-

élevé au niveau de l'entrée et un diamètre faible au niveau de la sortie.

Sur la figure 4, le chiffre 7 indique une butée à rouleaux et le chiffre 8 un manchon d'accouplement avec l'arbre d'entraînement d'un moteur. Le procédé de moulage par extrusion de déchets solides au moyen du dispositif de moulage par extrusion susmentionné sera décrit ci-dessous. Dans l'étape de départ de la mise en service, le dispositif de moulage par extrusion 1 est chauffé de manière appropriée pour obtenir

une température au niveau de la filière) d'environ 100-130 C par des mo-

yens de chauffage externes (non représentés) qui sont hors service pen-

dant le fonctionnement normal du dispositif de moulage par extrusion 1.

Les déchets solides mélangés à traiter sont découpés et broyés puis mélangés par des moyens de mélange selon les besoins avant d'être introduits dans le dispositif de moulage par extrusion. Ce mélange est

superflu lorsque les déchets se composent entièrement ou presque de rési-

nes thermoplastiques.

Les déchets envoyés dans le dispositif de moulage par extru-

sion 1 sont acheminés vers la filière 5 tandis qu'ils sont comprimés par

la vis d'extrusion 3. A ce moment-là, les déchets produisent de la cha-

leur du fait de leur compression dans la chambre de compression 2b, de leur frottement avec la vis d'extrusion 3, des forces de cisaillement entre les saillies 2a et la vis d'extrusion 3, etc.., le PE et le PVC

présents dans les déchets commençant de ce fait à se ramollir ou à fon-

dre. Les déchets envoyés vers la partie avant de la vis d'extrusion 3

sont découpés et malaxés par l'organe de cisaillement 4 afin d'être fine-

ment broyés, puis introduits par compression dans les trous de moulage 5a

de la filière 5 tandis que leur température s'élève.

Dans les trous de moulages 5a, les déchets ainsi comprimés

frottent contre la paroi interne des trous 5a, la température de la par-

tie des déchets se trouvant à proximité de la paroi interne continuant de

ce fait de monter. Ainsi, le PE et le PVC présents dans la partie péri-

phérique des déchets qui sont transformés par moulage en éléments en for-

me de barre continuent de fondre sous l'effet de la chaleur produite par frottement, ce dont il résulte une solidification ferme des éléments en 17-

forme de barre.

Les éléments en forme de barre 10 dont le PE et le PVC pré-

sents dans la partie périphérique fondent pour former une couche de ma-

tière plastique solidifiée 9 comme le représente la figure 7 sont soit soumis à un refroidissement forcé à la sortie de la filière 5 par un ré-

frigérant ou équivalent soit soumis à un refroidissement naturel au con-

tact de l'air ambiant, de sorte que le PE et le PVC fondus dans la partie périphérique des éléments se contractent et durcissent pour recouvrir les éléments 10 de manière ferme, et obtenant ainsi des éléments en forme de barre 10 stables et à haute densité qui sont ensuite réduits en pastilles si nécessaire. Lorsque la filière 5 est pourvue de trous de moulage 5a de

diamètres différents, il est possible d'obtenir simultanément des pastil-

les de tailles différentes ayant un rapport de mélange déterminé.

Il ressort des explications précédentes que les résultats et

avantages obtenus par le moulage par extrusion spécifique sont comme suit.

(1) Les résines thermoplastiques présentes dans la partie pé-

riphérique des éléments moulés en forme de barre fondent de manière sûre

sous l'effet de la chaleur due au frottement entre les éléments et la pa-

roi intérieure des trous de moulage de la filière, les éléments en forme de barre étant ainsi renforcés au niveau de leur partie périphérique par

la couche en matière plastique solidifiée comme si elles étaient recou-

vertes d'une croûte, obtenant ainsi des produits moulés stables de haute densité. (2) On peut former des couches de matière plastique solidifiée solides en sélectionnant le diamètre des trous de moulage de la filière, le rapport d'ouverture de la filière, la longueur des trous (passages) et

autres facteurs dépendant de la composition des déchets.

(3) On peut réaliser des produits moulés ou éléments moulés de haute qualité avec des appareils très simples et peu coûteux tels que des

vis d'extrusion et des filières.

Exemple 14

Une installation d'élimination de déchets solides selon la

présente invention sera décrit comme suit.

En référence à présent à la figure 8, le chiffre 11 désigne un

couvercle apte à être facilement ouvert et fermé, et fixé de telle maniè-

-18- re qu'il couvre l'ouverture d'alimentation 12a disposée au niveau de 1'

extrémité inférieure d'un dispositif de levage 12. Le dispositif de leva-

ge 12 comporte un élévateur 13 mobile vers le bas et vers le haut. A l' extrémité supérieure du dispositif de levage 12 se trouve une première chambre d'alimentation 14 dans laquelle un poussoir 15 peut se déplacer latéralement.

Sur le côté de sortie gauche de la première chambre d'alimen-

tation 14 se trouve une trémie d'alimentation 16 sur laquelle sont fixées

une première porte 17 et une seconde porte 18. Les portes 17 et 18 assu-

rent des opérations d'ouverture et de fermeture de manière alternée entre

les traits pleins et les pointillés.

Comme l'indique la figure 9, un déchiqueteur 19 comporte prin-

cipalement un bottier 20, une lame rotative 21, une lame fixe 22 et un tamis 23. La lame rotative 21 est fixée à un arbre 24 relié à un moteur et peut tourner dans le sens de la flèche; en outre, comme le montre la figure 10, elle est divisée latéralement et son extrémité 21a forme un organe du type hélicoldal disposé incliné vers la gauche et vers la droite.

La lame fixe 22 est montée dans le bottier 20 qui s'étend au-

tour de la lame rotative 21 et coupe les déchets solides en coopération avec l'extrémité de lame 21a de la lame rotative 21. Le tamis 23 s'étend

autour de la moitié inférieure de l'orbite de rotation de la lame rotati-

ve 21 dont les extrémités sont respectivement fixées aux lames fixes 22

et 22 (figure 9).

Sur la figure 8, un alimentatéur à vis 25 se composant de deux axes de vis parallèles est prévu en-dessous ou en aval du déchiqueteur 19. L'orifice de sortie de l'alimentateur à vis est relié à l'orifice d'entrée de l'extrémité inférieure d'un élévateur à godets 26 comportant de nombreux godés montés pivotant sur une cha e.Un réservoir de stockage 27

est prévu sous l'orifice de sortie situé à l'extrémité supérieure de l'é-

lévateur à godets 26 pour stocker les déchets temporairement.

Un malaxeur à pales 28 est prévu en-dessous ou en aval du ré-

servoir de stockage 27. Comme le représente les figures 11 et 12, dans le malaxeur à pales 28, deux axes de vis 30 dotés de nombreuses ailettes 29 sont disposés parallèlement et peuvent respectivement tourner dans les 19- sens indiqués par les flèches. Dans ce cas, les ailettes 29 sont fixées

aux axes de vis 30 d'une manière telle qu'elles sont disposées oblique-

ment par rapport à la ligne axiale de l'axe de vis 30 et les ailettes 29 fixées à l'axe de vis 30 se croisent avec celles 29 fixées sur l'autre axe 30 (figure 11). En référence à nouveau à la figure 8, le dispositif de moulage

par extrusion 1 est disposé en-dessous ou en aval du malaxeur à pales 28.

Le dispositif de moulage par extrusion utilisé dans cette installation d'élimination de déchets solides est le même que celui représenté à la

figure 4. La structure, le fonctionnement, etc... du dispositif de moula-

ge par extrusion 1 ont déjà été mentionnés en référence à la figure 4.

En référence encore à la figure 8, sont disposés en aval du dispositif de moulage par extrusion 1 un refroidisseur 40, puis un organe coupant 41 comportant des organes de découpage 42. En aval de la

organe coupant 41 se trouve un moyen d'acheminement 43. Le moyen d'ache-

minement 43 peut être d'un type horizontal comme celui qui est représen-

té, ou vertical comme une transporteuse à vis verticale ou.un élévateur à

godets vertical.

Le chiffre 44 désigne une porte d'évacuation en aval de la-

quelle est disposé un récipient 46 monté sur un compacteur vibrant 45. Le

compacteur vibrant 45 a pour but de transmettre des vibrations au réci-

pient 46.

L'air entourant la trémie d'alimentation 16, 1' organe coupant 41 et la porte d'évacuation 44 est aspiré par un ventilateur 48 et filtré

par un filtre 47 afin de le purifier avant de l'évacuer à l'air libre.

Les différents appareils et dispositifs susmentionnés sont mis en service et commandés par un panneau de commande 50 prévu dans une

salle de commande 49.

Ces appareils et dispositifs sont disposés dans une enceinte

fermée isolée de l'extérieur, et déplaçable dans les parties périphéri-

ques de bâtiments tels que les centrales nucléaires. L'installation d'é-

limination de déchets selon la présente invention est du type à enceinte fermée susmentionnée et empêchera donc que les poussières et autres soient éparpillés à l'extérieur de l'installation. En outre, étant donné

que l'enceinte contenant l'installation est déplaçable, ladite installa-

-20-

tion peut être utilisée aux lieux et endroits souhaités.

En référence en particulier aux figures 8 et 4, l'élimination

réalisée grâce à l'installation susmentionnée sera illustrée comme suit.

Les déchets solides mélangés du type susmentionné sont bourrés en quantité appropriée dans un sac P en résine thermoplastique. Dans ce cas, les câbles électriques trop longs, les pierres et fragments de béton ainsi que des pièces en métal telles que boulons et écrous sont retirés des déchets s'ils s'y trouvent, afin que l'installation d'élimination des déchets fonctionne efficacement. On contrôle le type, les dimensions et les rapports de mélange, etc des déchets à traiter et l'on fait en sorte qu'ils contiennent environ 10 à 20% en poids de résines thermoplastiques

provenant de l'extérieur si cela est nécessaire.

Les déchets ainsi contrôlés peuvent être compactés et solidi-

fiés de manière stable.

Le sac P en résine ainsi rempli est acheminé par l'ouverture

12a sur l'élévateur 13 après quoi le couvercle 11 est refermé. L'éléva-

teur 13 monte ensuite pour envoyer le sac P dans la première chambre d'

alimentation 14 o le sac P est poussé par un poussoir 15 jusqu'à la se-

conde porte 18 située au niveau du trait plein. Lorsque le sac P atteint la seconde porte 18, le poussoir 15 revient à sa position initiale, la première porte 17 pivote ensuite de la position indiquée en trait plein à la position indiquée en traits mixtes, coupant ainsi la première chambre d'alimentation 14 de la trémie d'alimentation 16. Lorsque la première porte 17 est fermée, la seconde porte 18 pivote vers les traits mixtes, s'ouvre et le sac en résine P tombe dans le déchiqueteur 19. Lorsque le

sac P est ainsi retiré, la seconde porte 18 revient à sa position de dé-

part indiquée en traits pleins en vue d'une nouvelle alimentation. Le fonctionnement séquentiel des portes 17 et 18 est réalisé de manière automatique sous le contrôle d'interrupteurs-limiteurs et équivalents et

l'élévateur 13 redescend à son tour de manière correspondante.

Le sac en résine P envoyé dans le déchiqueteur 19 est découpé et broyé en des morceaux de taille appropriée par la lame rotative 21 et la lame fixe 22, puis les morceaux traversent le tamis 23 et vont à

l'alimentateur à vis 25.

La lame rotative 21 est une lame hélicoidale et peut par con-

-21- séquent traiter une large gamme de déchets depuis les matériaux mous tels que le papier et le tissu jusqu'au matériaux durs tels que les métaux et

le béton.

Les déchets ainsi découpés et broyés sont envoyés suivant une -

direction latérale vers l'ouverture d'alimentation située à l'extrémité inférieure de l'élévateur & godets 26 puis acheminés vers le haut par l'élévateur 26 en vue d'un stockage temporaire dans le réservoir de

stockage 27.

Les déchets stockés de manière temporaire dans le réservoir de stockage 27 sont dosés ou distribués de manière adéquate avant d'être envoyés au malaxeur à pales 28 o les déchets découpés et broyés sont mélangés, en particulier pour mélanger le PE et le PVC avec le reste des

déchets tout en étant envoyés,sous agitation, vers la sortie par les ai-

lettes 29 afin d'être acheminés dans le dispositif de moulage par extru-

sion 1. Si les déchets se composent entièrement ou presque de résines thermoplastiques telles que le PE et lePVC, le mélange effectué par le

malaxeur à pales 28 peut être supprimé.

Le dispositif de moulage par extrusion 1 est chauffé à environ -130 C par des moyens de chauffage externes (non représentés) lors de la mise en service du dispositif de moulage par extrusion. Le chauffage

est arrêté en fonctionnement normal hormis lors de ladite mise en service.

Les déchets envoyés dans le dispositif de moulage par extru-

sion I sont envoyés sous compression vers la filière 5 par la vis d'ex-

trusion 3. A ce moment-là, les déchets produisent de la chaleur du fait de cette force de compression, du frottement avec la vis d'extrusion 3, et des forces de cisaillement se produisant entre les saillies 2a et la

vis d'extrusion 3, etc, le PE et le PVC présents dans le déchets commen-

çant de ce fait à se ramollir ou à fondre.

Les déchets contenant les résines thermoplastiques ramollies

ou fondues qui ont été envoyés vers l'extrémité avant de la vis d'extru-

sion 3, continuent à être découpés et broyés sous l'effet de l'action d'agitation de l'organe de cisaillement 4, puis-envoyés sous compression vers les trous de moulage 5a de la filière 5 tandis que leur température

augmente. Grâce à cette agitation, ce mélange, ce broyage, cette produc-

tion de chaleur et cette fusion réalisées de la manière indiquée par 1' 22- organe de cisaillement 4, on obtient des produits moulés de haute densité

à partir des déchets.

Dans les passages ou trous de moulage 5a, les déchets compri-

més frottent contre la paroi interne des trous 5a, en produisant de la chaleur de frottement, la partie de déchets se trouvant à proximité de ladite paroi voyant sa température s'élever davantage, et le PE et le PVC fondus se trouvant en particulier dans la partie périphérique des déchets moulés en éléments en forme de barre par les trous de moulage, agissant

comme agent de liaison pour les déchets en train d'être moulés. La sélec-

tion du rapport d'ouverture pour les trous de moulage 5a permet d'obtenir des éléments moulés de haute densité, et d'appliquer cette invention à

l'élimination d'une grande variété de déchets.

Les éléments en forme de barre ainsi obtenus, particulièrement

ceux qui sont recouverts, sur leur partie périphérique de PE,PVC etc fon-

du sont immédiatement refroidis par le refroidisseur 40 prévu à la sortie

de la filière 5, contractant et durcissant ainsi lesdites résines et con-

duisant par conséquent à des produits moulés de haute densité en forme de barre qui sont ensuite acheminés vers l'organe coupant 41.La vapeur d'eau extraite du dispositif 1 simultanément avec les éléments moulés en forme de barre est condensée et est récupérée dans un réservoir sous forme d'eau. Les éléments moulés en forme de barre sont ensuite amenés au

niveau de l'organe coupant 41 o ils sont découpés par la lame de décou-

page 42 en pastilles dont la longueur sera par exemple de 15-25 mm, cel-

les-ci étant extraites et amenées sur le moyen d'acheminement 43. Les pastilles ainsi extraites et déposées sur le moyen d'acheminement 43 sont bourrées sous la commande des portes d'évacuation 44 dans des récipients 46, puis soumises à une vibration longitudinale par le compacteur vibrant

en vue d'atteindre une haute densité de compactage.

Dès lors non seulement le rapport d'écartement entre les pas-

tilles diminuera, mais également l'efficacité du bourrage augmentera lorsque des pastilles de tailles différentes sont mélangées et entassées selon des rapports adéquats, par rapport à un cas o des pastilles de taille identique sont entassées. A cet égard, comme l'indique la figure 6(B) il est nécessaire que la filière 5 soit dotée:de trous de moulage 5a -23- ayant des diamètres différents. On peut ainsi obtenir des pastilles de

tailles différentes dans un rapport de mélange désiré.

Dans l'exemple susmentionné, les produits moulés solidifiés retirés du dispositif de moulage par extrusion sont rapidement soumis à refroidissement; ce refroidissement forcé n'est cependant pas toujours nécessaire et on peut laisser ces produits moulés refroidir à température

ambiante conformément à l'invention.

- 24 -

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Procédé de compactage et de solidification de déchets solides,

caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser au moins une résine thermoplas-

tique comme agent de solidification pour lesdits déchets.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les-

dits déchets solides sont radioactifs.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les-

dits déchets solides sont des résines échangeuses d'ions usagées.

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les-

dits déchets solides radioactifs sont des résines échangeuses d'ions radio-

actives.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac-

térisé en ce que le poids de l'agent de solidification correspond à 10 %

au moins de celui des déchets solides.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, carac-

térisé en ce que la totalité de l'agent de solidification est au départ

présent dans les déchets solides.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,carac-

térisé en ce qu'une partie de l'agent de solidification est présente au départ dans les déchets solides, tandis que la partie restante provient de l'extérieur.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisé en ce que les déchets solides sont finement divisés en vue

d'obtenir des morceaux de tailles prédéterminées, les morceaux ainsi obte-

nus étant ensuite compactés et solidifiés à une température de 120-260 C

par un dispositif de moulage par extrusion.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les-

dits déchets solides contiennent des résines échangeuses d'ions usagées

et lesdits morceaux sont compactés et solidifiés à une température de 100-

190 C.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisé en ce que les résines thermoplastiques sont constituées par du

polyéthylène et/ou du polychlorure de vinyle.

11. Procédé de moulage par extrusion de déchets solides contenant des résines thermoplastiques, caractérisé en ce qu'il consiste à découper -25-

et broyer en morceaux les déchets solides contenant des résines thermoplas-

tiques et à mouler ensuite par extrusion les morceaux par compression en les faisant passer par des trous de moulage en vue d'obtenir des éléments en forme de barre tout en produisant de la chaleur du fait du frottement entre les éléments en forme de barre ainsi obtenus et la paroi interne des trous de moulage pour faire fondre les résines thermoplastiques présentes dans la partie périphérique des éléments en forme de barre, en formant

ainsi une couche de plastique solidifié sur ladite partie périphérique.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les résines thermoplastiques sont constituées par du polyéthylène et/ou du

polychlorure de vinyle.

13. Dispositif de moulage par extrusion (1), caractérisé en ce qu'il comprend un corps (2) formant une chambre de compression (2b) pour comprimer

des déchets solides découpés et broyés contenant des matières thermoplasti-

ques, une vis d'extrusion (3) pour comprimer et déplacer les déchets décou-

pés et broyés vers l'orifice de sortie du dispositif de moulage, un organe de cisaillement (4) pour continuer à broyer et agiter les déchets broyés comprimés et une filière (5) pour mouler les déchets broyés poussés de force dans la filière (5) par la vis d'extrusion (3), en éléments en forme de barre, la filière (5) étant dotée de trous de moulage (5a) d'une longueur et d'un rapport d'ouverture suffisants pour produire de la chaleur par frottement

entre les éléments en forme de barre et la paroi interne des trous de mou-

lage, ce qui provoque la fusion des matières thermoplastiques présentes

dans la partie périphérique des éléments en forme de barre.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que

le rapport d'ouverture est de 10-20 %.

15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que les matières thermoplastiques sont constituées par du polyéthylène

et/ou du polychlorure de vinyle.

16. Installation d'élimination de déchets solides contenant des

résines thermoplastiques, caractérisée ence qu'elle comprend un déchique-

teur (19) pour découper et broyer les déchets solides contenant des résines thermoplastiques, un dispositif de moulage par extrusion (1) du type à vis pour mouler par compression les déchets découpés et broyés en éléments en forme de barre (10), un élément coupant (41) pour découper les éléments -26- en forme de barre en vue d'obtenir des pastilles et des moyens (45) pour

bourrer les pastilles ainsi obtenues dans des récipients (46).

17. Installation d'élimination selon la revendication 16, carac-

térisée en ce qu'elle comprend en outre un malaxeur (28) pour mélanger les déchets découpés et broyés d'une manière sensiblement uniforme, le malaxeur

étant disposé immédiatement en aval du déchiqueteur (19).

18. Installation d'élimination selon la revendication 16 ou 17, caractérisée en ce que le dispositif de moulage par extrusion (1) du type

à vis est tel que les déchets découpés et broyés soient envoyés par com-

pression dans des trous de moulage (5a) prévus dans une filière (5) dispo-

sée du côté de l'orifice de sortie dudit dispositif (1) et transformant les déchets en éléments en forme de barre (10) avec fusion simultanée des résines thermoplastiques présentes dans la partie périphérique des éléments en forme de barre par la chaleur produite par la compression et le frottement dans

le dispositif de moulage par extrusion (1).

19. Installation d'élimination selon la revendication 16 ou 17, caractérisée en ce que les résines thermoplastiques sont présentes dans

les déchets à raison d'au moins 10 % en poids.

20. Installation d'élimination selon la revendication 19, carac-

térisée en ce que les résines thermoplastiques sont présentes dans les dé-

chets à raison de 10-20 % en poids.

21. Installation selon l'une des revendications 16 à 20, carac-

térisée en ce que les résines thermoplastiques sont constituées par du

polyéthylène et/ou du polychlorure de vinyle.