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FR2658835A1 - Process for the manufacture of a combustible product, for example a log, and a plant making it possible to use this process and product, for example log, obtained in accordance with this process - Google Patents

Process for the manufacture of a combustible product, for example a log, and a plant making it possible to use this process and product, for example log, obtained in accordance with this process Download PDF

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FR2658835A1 FR9002409A FR9002409A FR2658835A1 FR 2658835 A1 FR2658835 A1 FR 2658835A1 FR 9002409 A FR9002409 A FR 9002409A FR 9002409 A FR9002409 A FR 9002409A FR 2658835 A1 FR2658835 A1 FR 2658835A1
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Abstract

Process characterised in that precut paper, especially recovered paper and pieces of straw are mixed with water, a determined quantity of the paste thus obtained is transferred into a mould, which is then compressed so as to obtain a solid product which has the desired shape, and this product is then demoulded and dried.

Description

" Procédé de fabrication d'un produit combustible, par
exemple d'une bûche, ainsi qu'installation permet
tant la mise en oeuvre de ce procédé et produit, par
exemple bûche, obtenu conformément à ce procédé
Depuis quelques années, et tant pour des raisons d'ordre écologique que pour des raisons d'ordre économique, on recherche des procédés permettant la récupération et la revalorisation des déchets de plus en plus nombreux issus de la société de consommation."Method of manufacturing a combustible product, by
example of a log, as well as installation allows
both the implementation of this process and produced, by
example log, obtained according to this process
In recent years, and for both ecological and economic reasons, we have been looking for methods to recover and recycle more and more waste from consumer society.

Parmi ces déchets, le papier et ses dérivés occupent une place particulièrement importante, compte tenu, d'une part, des quantités qui sont journellement produites et, d'autre part, de leur capacité calorifique relativement élevée associée à leur faible toxicité pour l'environnement. Among these wastes, paper and its derivatives occupy a particularly important place, taking into account, on the one hand, the quantities which are produced daily and, on the other hand, their relatively high calorific capacity associated with their low toxicity for environment.

Ces caractéristiques font que l'on a déjà proposé divers procédés visant à permettre une réutilisation économiquement rentable des papiers usagés aucun de ces procédés ne s'est malheureusement avéré satisfaisant. These characteristics mean that various processes have already been proposed aimed at enabling economically profitable reuse of used paper. None of these processes has unfortunately proved satisfactory.

La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé permettant la revalorisation des papiers usagés par fabrication, à partir de ceux-ci, de produits combustibles de forme géométrique quelconque, notamment de bûches, de bûchettes ou de boulets. The object of the present invention is to remedy this drawback by proposing a process allowing the revalorization of used papers by manufacturing, from these, combustible products of any geometric shape, in particular of logs, sticks or balls.

Conformément à l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que l'on malaxe du papier préalablement découpé, notamment du papier de récupération et des morceaux de paille avec de l'eau, on transfère une quantité déterminée de la pâte ainsi obtenue dans un moule, on la comprime de manière à obtenir un produit solide ayant la forme voulue, puis on démoule ce produit et on le sèche. According to the invention, this process is characterized in that kneading paper previously cut, in particular recovery paper and pieces of straw with water, a determined quantity of the pulp thus obtained is transferred into a mold, it is compressed so as to obtain a solid product having the desired shape, then this product is removed from the mold and dried.

La paille, qui est présente dans la pâte sèche à raison d'environ 3 à 15 % en poids pour 85 à 97 % de papier, a pour objet de faciliter la combustion du produit et également d'améliorer son esthétique, notamment lorsque celui-ci se présente sous forme de bûche ou de bûchette : en ajoutant au mélange initial du brou de noix en une quantité fonction de la couleur désirée, on peut obtenir des bûches dont l'aspect se rapproche, dans une large mesure, des bûches naturelles. The purpose of straw, which is present in dry pulp at a rate of approximately 3 to 15% by weight for 85 to 97% of paper, is to facilitate the combustion of the product and also to improve its aesthetics, in particular when it is This is in the form of a log or a log: by adding to the initial mixture of walnut husk in an amount depending on the desired color, one can obtain logs whose appearance is similar, to a large extent, to natural logs.

Lors du malaxage, on utilise, de préférence, environ 1 000 grammes d'eau par kilogramme de pâte sèche. On peut récupérer et recycler environ la moitié de cette eau lors du moulage et de la compression ultérieurs. Preferably, about 1000 grams of water per kilogram of dry paste are used during mixing. About half of this water can be recovered and recycled during subsequent molding and compression.

Conformément à l'invention, il est également avantageux dlajouter, à la pâte, environ 1 g de cristaux de sel par kg ; le râle de ce sel est de permettre une libération d'oxygène et donc d'activer la combustion. According to the invention, it is also advantageous to add to the dough about 1 g of salt crystals per kg; the rattle of this salt is to allow a release of oxygen and therefore to activate combustion.

L'étape de séchage consiste en un chauffage du produit à une température environ comprise entre 200 et 500"C ; il est économiquement particulièrement avantageux d'utiliser, à cet effet, de la chaleur de récupération provenant d'un processus annexe quelconque. The drying step consists in heating the product to a temperature of approximately between 200 and 500 ° C.; it is economically particularly advantageous to use, for this purpose, heat of recovery originating from any ancillary process.

L'expérience a montré que l'on pouvait envisager d'utiliser le produit fabriqué conformément à l'invention en remplacement du charbon de bois : il présente en effet une capacité de chauffe largement équivalente pour un prix de revient environ moitié moindre. Experience has shown that it is possible to envisage using the product produced in accordance with the invention to replace charcoal: it in fact has a largely equivalent heating capacity for a cost price of about half that.

L'invention se rapporte également à une installation permet la mise en oeuvre du procédé susmentionné. The invention also relates to an installation allowing the implementation of the above-mentioned method.

Cette installation comporte un poste de malaxage, un poste de moulage et de compression et un poste de séchage. This installation includes a mixing station, a molding and compression station and a drying station.

Conformément à l'invention, cette installation est caractérisée en ce que le poste de moulage et de compression comporte une pompe constituée par un cylindre dans lequel se déplace un piston animé d'un mouvement rectiligne alternatif qui délimite une chambre de moulage comportant, d'une part, des organes d'alimentation permettant l'introduction, dans la chambre de moulage, d'une quantité prédéterminée de la pâte provenant du poste de malaxage, et, d'autre part, des organes d'évacuation permettant le transfert du produit moulé vers le poste de séchage. According to the invention, this installation is characterized in that the molding and compression station comprises a pump constituted by a cylinder in which moves a piston animated by a reciprocating rectilinear movement which delimits a molding chamber comprising, on the one hand, feed members allowing the introduction, into the molding chamber, of a predetermined quantity of the dough coming from the kneading station, and, on the other hand, discharge members allowing the transfer of the product molded to the drying station.

Bien entendu, la forme et les dimensions de la chambre de moulage ainsi que du piston sont fonctions de la forme des produits combustibles que l'on désire finalement obtenir. Of course, the shape and the dimensions of the molding chamber as well as of the piston are a function of the shape of the combustible products which it is ultimately desired to obtain.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes d'alimentation sont constitués par une trémie d'alimentation qui reçoit la pâte provenant du poste de malaxage et coopèrent, d'une part, avec des organes de dosage réglables et, d'autre part, avec un orifice d'alimentation de la chambre de moulage pour permettre l'introduction, dans celle-ci, d'une quantité prédéterminée réglable de pâte lors de chaque cycle du piston. According to another characteristic of the invention, the feed members consist of a feed hopper which receives the dough from the kneading station and cooperate, on the one hand, with adjustable metering members and, on the other hand part, with a feed port of the molding chamber to allow the introduction into it of a predetermined adjustable amount of dough during each cycle of the piston.

Pour permettre la mise en oeuvre de cette opération, la pompe doit être constituée par une pompe à double effet dont chaque cycle se décompose en une phase d'alimentation lors de laquelle la pâte est introduite dans la chambre de moulage et, une phase de compression au cours de laquelle le piston vient comprimer la pâte se trouvant dans la chambre de moulage pour obtenir le produit moulé fini. Au cours de cette phase de compression, on récupère une quantité d'eau approximativement égale à la moitié de la quantité d'eau initialement mise en oeuvre. To allow the implementation of this operation, the pump must be constituted by a double-acting pump, each cycle of which decomposes into a feeding phase during which the paste is introduced into the molding chamber and, a compression phase. during which the piston compresses the dough in the molding chamber to obtain the finished molded product. During this compression phase, an amount of water is recovered which is approximately equal to half the amount of water initially used.

Par ailleurs, conformément à l'invention, les organes d'évacuation peuvent être quelconques, et sont notamment constitués par une trappe s'ouvrant automatiquement en fin de cycle du piston, par exemple sous l'effet d'une pression prédéterminée réglable, pour évacuer les produits moulés sur un tapis les transférant vers le poste de séchage qui peut avantageusement être constitué par un four tunnel alimenté par de la chaleur de récupération provenant d'un processus externe. Furthermore, in accordance with the invention, the evacuation members may be any, and are in particular constituted by a hatch opening automatically at the end of the piston cycle, for example under the effect of a predetermined adjustable pressure, for evacuate the molded products on a carpet transferring them to the drying station which can advantageously be constituted by a tunnel oven supplied with recovery heat from an external process.

L'invention se rapporte également à un produit combustible obtenu grâce à la mise en oeuvre du procédé susmentionné. The invention also relates to a combustible product obtained by implementing the above-mentioned method.

Comme il a déjà été indiqué, ce produit peut se présenter sous une forme géométrique quelconque : à titre d'exemple, on peut mentionner des bûches cylindriques ayant une longueur de l'ordre de 33 cm et un diamètre de l'ordre de 100 ou 150 mm ou encore des boulets sphériques d'environ 60 mm de diamètre. As already indicated, this product can be in any geometric form: by way of example, cylindrical logs may be mentioned having a length of the order of 33 cm and a diameter of the order of 100 or 150 mm or spherical balls of approximately 60 mm in diameter.

L'expérience a montré qu'il était possible, avec une bûche conforme à l'invention pesant 1,5 kg, d'amener en deux heures et demie la température d'un local de 48 m3 de 20 à 24"C sans autre apport de chaleur. Experience has shown that it is possible, with a log according to the invention weighing 1.5 kg, to bring in two and a half hours the temperature of a room of 48 m3 from 20 to 24 "C without other heat supply.

Les caractéristiques du procédé, de l'installation et du produit qui font l'objet de 1 invention seront décrites plus détail en se référant au dessin annexé qui représente un schéma de 1' installation.  The characteristics of the process, the installation and the product which are the subject of the invention will be described in more detail with reference to the appended drawing which represents a diagram of the installation.

Conformément à la figure, l'installation se compose, schématiquement, d'un poste de malaxage 1, d'un poste de moulage et de compression 2 et d'un poste de séchage 3. According to the figure, the installation consists, schematically, of a mixing station 1, a molding and compression station 2 and a drying station 3.

Le poste de malaxage 1 se compose d'une cuve de malaxage 4 coopérant avec des organes d'agitation 5 connus en eux-mêmes. The mixing station 1 consists of a mixing tank 4 cooperating with agitating members 5 known in themselves.

Lors de l'opération de malaxage, on introduit dans la cuve 4, selon la flèche A, du papier de récupération préalablement découpé et des morceaux de paille que l'on mélange avec de l'eau et des cristaux de sel de manière à obtenir une pâte que l'on transfère, selon la flèche B à un dispositif d'alimentation 17 du poste de moulage et de compression 2 schématiquement constitué par une série de godets 18 se déplaçant selon un mouvement sans fin autour d'un rouleau 19. During the mixing operation, there is introduced into the tank 4, according to arrow A, recovery paper previously cut and pieces of straw which are mixed with water and salt crystals so as to obtain a paste which is transferred, according to arrow B to a feed device 17 of the molding and compression station 2 schematically constituted by a series of cups 18 moving in an endless movement around a roller 19.

Pour colorer le produit fini, on ajoute au mélange papier/paille une quantité déterminée de brou de noix. To color the finished product, add to the paper / straw mixture a determined amount of nut husk.

Selon la figure, le poste de moulage et de compression 2 est essentiellement constitué par un cylindre 6 dont la forme et les dimensions correspondent à celles des produits finis 10 que l'on désire obtenir et, dans laquelle se déplace un piston 7 animé d'un mouvement rectiligne alternatif représenté par la double flèche C ; le piston 7 est mobile entre une position de retrait I représentée en trait plein et une position d'extraction II représentée en pointillés ; la position intermédiaire
III, également représentée en pointillés, correspondant à la fin de la compression du produit comme on le verra plus en détail dans la suite de cet exposé. Le piston 7 délimite par sa face avant 8 une chambre de moulage 9 dans laquelle sont formés les produits combustibles 10.According to the figure, the molding and compression station 2 essentially consists of a cylinder 6, the shape and dimensions of which correspond to those of the finished products 10 which it is desired to obtain, and in which moves a piston 7 animated by an alternative rectilinear movement represented by the double arrow C; the piston 7 is movable between a withdrawal position I shown in solid lines and an extraction position II shown in dotted lines; the intermediate position
III, also shown in dotted lines, corresponding to the end of the compression of the product as will be seen in more detail in the remainder of this description. The piston 7 defines by its front face 8 a molding chamber 9 in which the combustible products 10 are formed.

La pâte provenant de la cuve de malaxage 4 est transférée de façon manuelle ou automatique dans les godets 18 selon la flèche B puis selon la flèche
B1 dans une trémie d'alimentation 11 munie à sa partie inférieure d'un orifice d'alimentation 12 communiquant avec la chambre de moulage 9 lorsque le piston est en position de retrait de manière à permettre l'introduction dans cette chambre 9, selon la flèche
D, d'une quantité déterminée de produit correspondant au volume du produit final 10. Des organes de dosage réglables 13 représentés schématiquement permettent le dosage de cette quantité déterminée.The dough from the kneading tank 4 is transferred manually or automatically into the cups 18 according to arrow B then according to arrow
B1 in a feed hopper 11 provided at its lower part with a feed orifice 12 communicating with the molding chamber 9 when the piston is in the withdrawn position so as to allow introduction into this chamber 9, according to the arrow
D, of a determined quantity of product corresponding to the volume of the final product 10. Adjustable dosing members 13 shown diagrammatically allow the dosing of this determined quantity.

Conformément à la configuration susmentionnée, chaque cycle du piston 7 se décompose en une phase d'alimentation dans laquelle le piston 7 se déplace de la position d'extraction II vers la position de retrait I en passant par la position de compression III de façon à permettre l'introduction, selon la flèche D, de la quantité présélectionnée de pâte dans la chambre de moulage 9, et, en une phase de compression au cours de laquelle le piston 7 se déplace de la position de retrait I vers la position de compression III pour permettre le moulage du produit combustible 10 de forme prédéterminée puis vers la position d'extraction pour permettre l'extraction de ce produit. In accordance with the aforementioned configuration, each cycle of the piston 7 is broken down into a supply phase in which the piston 7 moves from the extraction position II to the withdrawal position I passing through the compression position III so as to allow the introduction, according to arrow D, of the preselected quantity of dough into the molding chamber 9, and, in a compression phase during which the piston 7 moves from the withdrawal position I to the compression position III to allow the molding of the combustible product 10 of predetermined shape then to the extraction position to allow the extraction of this product.

Selon la figure, la chambre de moulage 9 est munie, à son extrémité opposée à la face 8 du piston 7, d'une trappe d'évacuation 14 qui s'ouvre automatiquement selon la flèche J lorsque le piston atteint la position de compression III, pour permettre l'évacuation des produits moulés 10 selon la flèche E (position d'extraction II).  According to the figure, the molding chamber 9 is provided, at its end opposite to the face 8 of the piston 7, with a discharge hatch 14 which opens automatically according to arrow J when the piston reaches the compression position III , to allow the evacuation of the molded products 10 according to arrow E (extraction position II).

Simultanément, on récupère, selon la flèche
F, une quantité d'eau approximativement égale à la moitié de celle mise en oeuvre au niveau du poste de malaxage 1.Simultaneously, we recover, according to the arrow
F, an amount of water approximately equal to half that used at the mixing station 1.

Selon la figure, à leur sortie du poste de moulage et de compression 2, les produits combustibles moulés 10 sont automatiquement transférés sur un tapis roulant 15 qui les amène selon la flèche G au poste de séchage 3 qui est constitué par un four tunnel 16 qui est alimenté selon la flèche H par de la chaleur de récupération provenant d'un processus annexe. According to the figure, at their exit from the molding and compression station 2, the molded combustible products 10 are automatically transferred onto a conveyor belt 15 which brings them according to arrow G to the drying station 3 which is constituted by a tunnel oven 16 which is fed according to arrow H by heat recovery from an annex process.

Les produits 10 sont alors prêts à être utilisés.  The products 10 are then ready to be used.

Claims (1)

REVENDICATIONS 1") Procédé de fabrication d'un produit combustible, par exemple d'une bûche, caractérisé en ce que l'on malaxe du papier préalablement découpé, notamment du papier de récupération et des morceaux de paille avec de 11 eau, on transfère une quantité déterminée de la pâte ainsi obtenue dans un moule, on la comprime de manière à obtenir un produit solide ayant la forme voulue, puis on démoule ce produit et on le sèche. 2") Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pâte sèche contient environ de 85 à 97 % de papier et de 3 à 15 % de paille. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on utilise environ 1 000 g d'eau par kilogramme de pâte sèche lors de l'étape de malaxage. 4") Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on ajoute du brou de noix à la pâte. 5") Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on ajoute à la pâte des cristaux de sel en quantité d'environ 1 g par kg. 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, lors de l'étape de séchage, on chauffe le produit à une température environ comprise entre 200 et 500"C. 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, lors de l'étape de séchage, on utilise de la chaleur de récupération provenant d'un processus annexe quelconque. 8") Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant un poste de malaxage (1), un poste de moulage et de compression (2) et un poste de séchage (3), installation caractérisée en ce que le poste de moulage et de compression (2) comporte une pompe constituée par un cylindre (6) dans lequel se déplace un piston (7) animé d'un mouvement rectiligne alternatif qui délimite une chambre de moulage (9) comportant, d'une part, des organes d'alimentation (11, 12, 13) permettant l'introduction, dans la chambre de moulage (9), d'une quantité prédéterminée de la pâte provenant du poste de malaxage, et, d'autre part, des organes d'évacuation (14) permettant le transfert du produit moulé (10) vers le poste de séchage (3). 9") Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que les organes d'alimentation sont constitués par une trémie d'alimentation (11) qui reçoit la pâte provenant du poste de malaxage (1) et coopèrent, d'une part, avec des organes de dosage réglables (13) et, d'autre part, avec un orifice d'alimentation (12) de la chambre de moulage (9) pour permettre l'introduction, dans celle-ci, d'une quantité prédéterminée réglable de pâte lors de chaque cycle du piston (7).CLAIMS 1 ") Method for manufacturing a combustible product, for example a log, characterized in that kneaded paper previously cut, in particular recovered paper and pieces of straw with 11 water, is transferred a determined quantity of the dough thus obtained in a mold, it is compressed so as to obtain a solid product having the desired shape, then this product is demoulded and dried. 2 ") Process according to claim 1, characterized in that the dry pulp contains approximately 85 to 97% paper and 3 to 15% straw. 30) Method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that approximately 1000 g of water are used per kilogram of dry paste during the mixing step. 4 ") Process according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that walnut husks are added to the dough. 5") Process according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that salt crystals are added to the paste in an amount of about 1 g per kg. 6) Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that, during the drying step, the product is heated to a temperature approximately between 200 and 500 "C. 7) Method according to one any one of claims 1 to 6, characterized in that, during the drying step, recovery heat is used from any additional process. 8 ") Installation for carrying out the method according to one any one of claims 1 to 7, comprising a kneading station (1), a molding and compression station (2) and a drying station (3), installation characterized in that the molding and compression station (2) comprises a pump constituted by a cylinder (6) in which moves a piston (7) driven by an alternating rectilinear movement which delimits a molding chamber (9) comprising, on the one hand, supply members (11, 12, 13) allowing the introduction into the molding chamber (9) of a qu predetermined antity of the dough from the kneading station, and, on the other hand, the discharge members (14) allowing the transfer of the molded product (10) to the drying station (3). 9 ") Installation according to claim 8, characterized in that the feed members consist of a feed hopper (11) which receives the dough from the mixing station (1) and cooperate, on the one hand, with adjustable metering members (13) and, on the other hand, with a feed orifice (12) of the molding chamber (9) to allow the introduction into it of a predetermined adjustable amount of paste during each piston cycle (7). 100) Installation selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que le poste de séchage (3) est constitué par un four tunnel (16). 100) Installation according to any one of claims 8 and 9, characterized in that the drying station (3) is constituted by a tunnel oven (16). 11") Produit combustible tel que bûche caractérisé en ce qu'il est obtenu conformément à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.  11 ") Combustible product such as a log, characterized in that it is obtained in accordance with the implementation of the method according to any one of claims 1 to 7.
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