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WO1995016997A1 - Procede de decontamination de dechets contamines, en matiere plastique souple, et installation pour la mise en ×uvre dudit procede - Google Patents

Procede de decontamination de dechets contamines, en matiere plastique souple, et installation pour la mise en ×uvre dudit procede Download PDF

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Publication number
WO1995016997A1
WO1995016997A1 PCT/FR1994/001449 FR9401449W WO9516997A1 WO 1995016997 A1 WO1995016997 A1 WO 1995016997A1 FR 9401449 W FR9401449 W FR 9401449W WO 9516997 A1 WO9516997 A1 WO 9516997A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
washing
rinsing
circuit
tank
decontamination
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR1994/001449
Other languages
English (en)
Inventor
Gérard Antonini
Olivier Lepez
Philippe Sajet
Jean-Pierre Perotin
Frédérique DAMERVAL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GRADIENT
Association Gradient
Orano DS Demantelement et Services SA
Original Assignee
GRADIENT
Association Gradient
STMI Societe des Techniques en Milieu Ionisant SPL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GRADIENT, Association Gradient, STMI Societe des Techniques en Milieu Ionisant SPL filed Critical GRADIENT
Publication of WO1995016997A1 publication Critical patent/WO1995016997A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/001—Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
    • G21F9/002—Decontamination of the surface of objects with chemical or electrochemical processes
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/30—Processing

Definitions

  • the present invention relates to the decontamination of contaminated waste, made of flexible plastic, for subsequent recycling.
  • the contamination more specifically targeted is nuclear contamination.
  • thermoplastics by a thermomechanical process
  • a washing process is used.
  • the washing process is then carried out in a conventional manner by stirring under water and surfactants in a tank provided with a flotation system for plastics denser than water (such as polyvinyl chloride), and the soiling is then separated from the plastic; for plastics less dense than water (such as EVA or polyethylene), an equivalent result is obtained by mechanical stirring in tanks fitted with blades.
  • plastics denser than water such as polyvinyl chloride
  • thermomechanical recycling technique with washing is unsatisfactory if we try to use it for inborn radio contact waste.
  • the invention aims precisely to solve this problem, by designing a decontamination technique whose yield is high, both from the point of view of the decontamination factor and of the weight treated per unit of time, and which lends itself particularly well to the treatment of waste. contaminated with flexible plastic material for recycling.
  • the subject of the invention is therefore a process and a decontamination installation capable of treating at least 100 kg / h of contaminated waste in flexible plastic material, in particular radiocontaminated polyvinyl chloride, with a decontamination factor which can reach values of 8 to 10, and this without risk for the personnel concerned.
  • Selective chemical attack whose action combines with that of washing, is very effective for the decontamination of polyvinyl chloride, EVA or polyethylene waste, or more generally plastic waste consisting of a polymer and processing agents (plasticizers, stabilizers, ).
  • the selective chemical attack can be mainly directed against the plasticizing agents present on the surface of the contaminated waste, and this selective chemical attack is for example carried out in adding a strong base to the washing water, in particular sodium hydroxide or potassium hydroxide in aqueous solution, in such a way that the saponification reaction then carried out concurrently with the action of the washing achieves the desired decontamination.
  • Such selective chemical attack on the surface is particularly effective for flexible polyvinyl chloride waste, because the quantity of plasticizing agents is very large, whence it results from migration phenomena due to concentration gradients, which phenomena are further accentuated when the material wears out.
  • the contaminating particles are detached on the surface, thus achieving very effective decontamination thanks to the saponification of the plasticizers.
  • a mono- or di-olecular layer of plasticizers is formed on the surface of the waste.
  • the selective chemical attack is carried out at a temperature below 70 ° C, and preferably between 40 ° C and 60 ° C. It thus succeeds in accelerating the reaction and therefore increasing the yield in significant proportions.
  • a surfactant preferably a low foaming agent, which makes it possible to suspend the products formed.
  • the washing process in a closed circuit comprises at least one washing cycle with thermomechanical action during which the selective chemical attack is carried out, then at least one rinsing cycle with mechanical action, with emptying cycles. during which the washing or rinsing effluents are respectively filtered.
  • respective washing and rinsing solutions will be used for the washing and rinsing cycles which are continuously regenerated with retention by filtration of the contaminated particles.
  • the invention also relates to a decontamination installation intended for the implementation of the above-mentioned process, this installation being remarkable in that it comprises:
  • washing tank containing a washing solution, connected to the washing reactor by a washing circuit including a supply circuit and a return circuit, said washing tank being equipped with a supply means d 'a strong base which is mixed with the washing solution contained therein;
  • a rinsing tank containing a rinsing solution connected to the washing reactor by an associated rinsing circuit including a supply circuit and a return circuit;
  • the means for supplying a strong base is arranged to simultaneously supply a surfactant.
  • the or each washing tank is thermostatically controlled, so as to send a washing solution heated and maintained at a predetermined temperature into the associated supply circuit.
  • two washing tanks each equipped with its strong base supply means, and optionally also with surfactant, independent filtration means being additionally mounted on each respective return circuit.
  • the installation includes a decontamination module on which are mounted the filtration means as well as the pumping means associated with the circuits of washing and rinsing, with the corresponding portions of said washing and rinsing circuits, said module being equipped with connections at the periphery to make all the connections leading to the washing reactor and to the washing and rinsing tanks.
  • FIG. 1 illustrates schematically a decontamination installation in accordance with the invention, implementing the method of the invention, the installation here comprising a single washing tank and a rinsing tank;
  • FIG. 2 illustrates a variant with two washing tanks, with a duplication of the strong base supply means and filtration means associated with the respective return circuits;
  • FIG. 3 schematically illustrates a functional decontamination module on which are mounted the filtration and pumping means of the installation of Figure 2_, this module forming a unit ready to be connected to the washing reactor and the tanks washing and rinsing;
  • - Figure 4 schematically illustrates a sub- assembly associated with the industrial water supply, this sub-assembly possibly being able to be mounted on the aforementioned module.
  • FIG. 1 illustrates a decontamination system 100 in accordance with the invention, comprising a washing reactor 101, a washing tank 110 here unique, containing a washing solution, this tank being connected to the washing reactor 101 by a circuit associated washing circuit including a supply circuit 111 and a return circuit 112, and a rinsing tank 210 containing a rinsing solution, this latter tank also being connected to the washing reactor 101 by an associated rinsing circuit including a circuit d supply 211 and a return circuit 212.
  • the washing reactor 101 can be either a reactor designed solely for this use, in which the contaminated waste or crushed waste, made of flexible plastic material, is packaged in metal baskets (in which case a wringer is associated with this reactor), or an industrial washing machine in which these comminuted products are packaged in nets, and which has a high wiping power.
  • the drum of an industrial washing machine constituting the washing reactor 101 has been shown diagrammatically at 102.
  • Two feed inlets 103, 104 are respectively associated with the supply of the washing solution from the tank. 110, and of the rinsing solution coming from the tank 210, and two drain outlets 105, 106 are respectively associated with the return of the washing and rinsing solutions to the corresponding tanks.
  • the drum 102 of the washing reactor 101 will preferably be made of stainless steel, so as to support the use of a strong base such as an aqueous solution of soda or potash.
  • Two solenoid valves 107, 108 control the supply of washing solution or rinsing solution from the respective tanks 110, 210, and two solenoid valves 109, 142 control the emptying for the corresponding washing or rinsing cycles.
  • the above-mentioned four solenoid valves 107, 108, 109, 142 will be internal to the washing reactor 101.
  • the washing tank 110 preferably made of stainless steel, is provided with a plunging resistance heating system 114, temperature controlled by self-regulating regulators 115. Sensors 116 and 117 are also provided, respectively in the form of a temperature probe giving an indicated and regulated temperature, and a contact detector giving a transmitted temperature.
  • the heating system makes it possible to carry out a selective chemical attack by the washing solution charged with a strong base brought to a temperature which will generally be less than 70 ° C., and preferably between 40 ° C. and 60 ° C.
  • Two sensors 118 have also been provided which are high level and low level detectors for the washing solution contained in the tank 110.
  • a means 113 for supplying a strong base which is mixed with the washing solution which is contained in the tank 110 can be a simple introduction circuit, or a circuit comprising an external pump (not shown here).
  • the means 113 for supplying a strong base can also be arranged to simultaneously supply a surfactant, and preferably a surfactant. non-foaming or little foaming.
  • a surfactant preferably a surfactant. non-foaming or little foaming.
  • surfactant the product sold by the company Henkel under the brand Texapon.
  • the corresponding reagents will be introduced (concentrated soda solution and any surfactant) before filling the washing tank 110, so as not to exceed the high level.
  • valves 119, 120, 127 there are three outlets equipped with associated valves 119, 120, 127.
  • the valve 127 is here associated with a circuit 128 which corresponds to the feeding of a centrifugal pump 135 associated with the return of the solution of washing.
  • the valve 120 makes it possible to bring the washing solution containing the desired quantity of strong base, possibly added with surfactant, to a pump 125, which can also be centrifugal.
  • the circuit On the discharge side of this pump 125, the circuit is split in two, after a purge valve 121, with a portion of circuit 124 on which an electromagnetic flowmeter 126 is installed, preferably giving the indicated flow and the totalized flow, this portion of circuit leading to the supply solenoid valve 107 already mentioned.
  • the other portion of the circuit 122 is a recirculation portion, on which is installed a guillotine valve 123 which makes it possible to adjust the feed rates of the washing reactor 101 in washing solution.
  • the associated solenoid valve 109, filtration means 130, 138, 139 are provided mounted on the return circuit 112, said means operate continuously to regenerate the washing solution which circulates in a closed circuit, with retention by filtration of the particles contaminated.
  • the return circuit comprises a valve 129 leading to a first filter 130, which can be a basket filter making it possible to protect the associated centrifugal pump 135 provided downstream of said filter.
  • the porosity of this basket filter will for example be of the order of lOO ⁇ , which allows effective protection of the pump 135 for the case for example where a net containing the contaminated waste would break.
  • this protective filter 130 is associated a sensor 131 of high level and of low level, and two sensors 132, 133 which carry out the control of a pneumatic solenoid valve 134 mounted downstream of the filter, upstream of the pump 135.
  • the circuit 128 permanently provides a booster supply for the pump 135.
  • an electromagnetic flowmeter 136 which makes it possible to totalize the volume of solution passing through the filters 138 and 139 located downstream, to provide for a possible replacement of the washing solution.
  • a guillotine valve 137 is arranged upstream of the two filters 138 and 139, and each of these filters is equipped with a differential pressure gauge 140 (for example from O to 4.10 5 Pa) making it possible to measure the pressure difference upstream and downstream filtration cartridges to determine their clogging.
  • a differential pressure gauge 140 for example from O to 4.10 5 Pa
  • cartridge filters with for example a porosity of 20 ⁇ m for the first filter 138, and of 5 ⁇ m for the second filter 139. It will be possible, for example, to use cartridges composed of microfibers of molded polypropylene.
  • a valve 141 finally leads to the return provided in the upper part of the washing tank 110.
  • washing circuit equipped, on its return line, with filtration means operating continuously to regenerate the washing solution circulating in a closed circuit, with retention by filtration of contaminated particles.
  • the supply 211 and return 212 circuits are designed to similar to those just described for the circulation and return of the washing solution.
  • the rinsing solution coming from the tank 210 thus arrives by a valve 214 in suction from a centrifugal pump 215.
  • a valve 214 At the discharge of this pump 215, adjustable in flow rate by an associated valve 217, there is a purge with its valve 216, and a supply circuit 211 on which a float flow meter 218 is provided, arriving at the supply solenoid valve 108.
  • the same means are found as for the return of the washing solution, with a basket filter 220, and a single cartridge filter 227.
  • valve 219 a sensor 221 of high and low level
  • solenoid valve 224 controlled by sensors 222 and 223, a centrifugal pump 225 with, at the discharge thereof, a flow control valve 226 leading to a cartridge filter 227, the porosity of which may be of the order of 1 ⁇ m.
  • the filter 227 is also equipped with a differential pressure gauge 228, and an outlet valve 229 leading to the return to the tank 210.
  • the pneumatic solenoid valve 224 controlled by its two level sensors located on the filter 220 allows to prevent the pump 225 from being primed.
  • a valve 230 provided in the lower part of the tank 210 corresponds to the feeding circuit of the pump 225.
  • the valve 226 finally makes it possible to adjust the inlet flow rate in the filter 227.
  • a general drain valve 213 and also provided in the lower part of tank 210.
  • a circuit for filling the tanks 110 and 210 In order to prevent water containing sludge or any other impurities from circulating in the installation, industrial water filtration is provided upstream of these tanks.
  • the industrial water inlet is shown diagrammatically at 50, and the valve 51 thus leads to a cartridge filter 52, the porosity of which may be of the order of 1 ⁇ m, and this filtered water is directed by valves 54 and 55 to the respective washing tanks 110 and rinsing tanks 220.
  • the water flow rate is measured by a flow meter 53.
  • valves 119, 120, 127 will be closed successively, then the water supply valve 55 will be closed, and the valve 54 will be opened; after checking the state of the filter cartridges 52, the valve 51 will be opened, this opening being maintained until the high level indicated by the detector 118 is reached.
  • the valve 51 will be opened until the high level of the tank 210 is indicated by the associated level detector 231.
  • the installation 100 thus equipped allows the implementation of the process for decontaminating contaminated waste in flexible plastic material according to the invention, this process being remarkable in that the contaminated waste is subjected, during a washing process in a closed circuit, to a selective chemical attack on certain constituent agents present on the surface and which mainly support contamination, and to an elimination of the reaction products, after which the treated waste is recovered to be recycled.
  • This elimination results from the combined action of chemical attack and washing with stirring (mechanical or thermomechanical action), possibly with the use of a surfactant.
  • the selective chemical attack will be mainly directed against the plasticizing agents present on the surface of the contaminated waste.
  • This selective chemical attack is carried out by adding a strong base to the washing water, by the above-mentioned means 113, in particular sodium hydroxide or potassium hydroxide in aqueous solution.
  • the saponification reaction then carried out together with the action of washing achieves the desired decontamination.
  • the contaminated waste can be placed in the drum 102 of the washing reactor 101 either in its natural form, or even in the form of small pellets obtained by prior shredding of the flexible waste.
  • the closed circuit washing process comprises in practice at least one washing cycle with thermomechanical action during which the selective chemical attack is carried out, then at least one rinsing cycle with mechanical action, with emptying cycles at during which the washing or rinsing effluents are respectively filtered.
  • FIG. 2 a variant of the decontamination installation which has just been described has been illustrated, in which a second washing tank 310 is provided, operating independently from the first tank 110, thanks to its supply circuit 311 and return 312 associated. Identical components are thus associated with this second washing tank 310, and the same references have been used as for the components fitted to washing tank 110 increased by 200.
  • the installation 100 is further supplemented by three-way valves tracks 150, 151, 152, 153 which make it possible to choose an operation on one or the other of the two washing tanks 110 and 310.
  • a third valve 56 is associated with the supply of filtered water to this second washing tank 310.
  • Such a unit is capable of processing at least
  • the washing reactor 101 can be operated independently with its filtration means, with its two filtration loops and its two supply loops on which the reactor, according to that it is in the washing cycle or in the rinsing cycle, draws, by means of the solenoid valves controlled by said reactor, the volume of solution it needs.
  • the washing or rinsing effluents are sent to the respective filtration circuits.
  • the installation comprises two washing tanks 110, 310 each equipped with its means 113, 313 for supplying a strong base, possibly also with surfactant, and independent filtration means mounted on each respective return circuit 112, 312.
  • the installation 100 includes a decontamination module on which are mounted the filtration means and the means of pumping associated with the washing and rinsing circuits, with the corresponding portions of said washing and rinsing circuits.
  • a decontamination module 400 Such an advantageous option is illustrated in FIG. 3, where there is such a decontamination module 400.
  • the module illustrated here corresponds to the installation of FIG. 2, with two washing tanks. We thus find in Figure 3 the various components described above, with, at the periphery, arrows diagramming the inlets and outlets associated with the washing reactor 101, and with the three tanks 110, 210, 310.
  • the module 400 is thus fitted with periphery connections to make all the connections leading to the washing reactor 101 and to the three washing and rinsing tanks 110, 210, 310.
  • the references of the solenoid valves 107 and 108 for supplying the washing and rinsing solutions are indicated in brackets, and the solenoid valves 109 and 142 for the return of the washing solutions. and rinsing, to recall that these four solenoid valves are preferably integrated in the reactor washing 101.
  • the module 400 also includes an electrical control cabinet shown diagrammatically by a rectangle 401.
  • FIG 4 there is illustrated a water supply unit 402 associated with the three tanks, with the three valves 54, 55, 56 associated with the water supply to each of the three tanks 110, 210, 310.
  • This supply unit can naturally be integrated into the module 400, or even be arranged separately, it being understood that said unit is not affected by contamination.
  • a functional decontamination module 400 will represent a footprint of approximately two meters by three meters, with a height of the order of 1.2 meters.
  • the different components arranged on the module 400 will not be described again, because we find the arrangement already described with reference to Figures 1 and 2.
  • all the connection inlets and outlets as well as the connections between the various components will have the same nominal diameter, for example 50 mm.
  • the pumps fitted to the installation are centrifugal pumps, it will be necessary to ensure that these pumps are always loaded to have a permanent booster, by placing said pumps at a level lower than the level of the liquid contained in the tank. or the corresponding reactor.
  • the two washing tanks 110 and 310 could be placed approximately three meters from the ground.
  • the procedure will be the same, with the washing reactor 101 and the pump 225 being switched off, then a closure of valves 226 and 229; then the operator can change the filter cartridges, and check the condition of the filter housing gasket, then, after reclosing and locking the nuts, open valves 226 and 229 again, and switch on the pump again 225 and the washing reactor 101.
  • centrifugal pumps can be replaced by positive displacement pumps, for example Moineau pumps.
  • the decontamination installation such as that which has just been described, is capable of treating at least 100 kg per hour of radio-contaminated waste, made of flexible plastic material, in particular EVA, polyvinylchloride, or polyethylene with a decontamination factor that can reach values of 8 to 10, and this without risk for the personnel concerned.
  • EVA polyvinylchloride
  • polyethylene polyethylene
  • the selective destruction of the components carrying contamination makes it possible to practically not alter the essential functional properties of the product.
  • the containment associated with the retention of contamination provides optimal security for the personnel assigned to the operation of the installation.

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Abstract

L'invention concerne un procédé et une installation de décontamination de déchets contaminés en matière plastique souple. Les déchets contaminés sont soumis, lors d'un processus de lavage en circuit fermé, à une attaque chimique sélective d'agents constitutifs présents en surface qui supportent majoritairement la contamination, et à une élimination des produits de réaction, après quoi les déchets traités sont récupérés pour être recyclés. Une installation typique (100) comporte un réacteur de lavage (101), au moins une cuve de lavage (110) équipée d'un moyen (113) d'amenée d'une base forte qui est mélangée à la solution de lavage, une cuve de rinçage (210), et des moyens de filtration (130, 138, 139; 220, 227) montés sur les circuits de retour des circuits de lavage et de rinçage, ces moyens fonctionnant en permanence pour régénérer les solutions de lavage et de rinçage qui circulent en circuit fermé, avec une rétention par filtration des particules contaminées.

Description

Procédé de décontamination de déchets contaminés, en matière plastique souple, et installation pour la mise en oeuvre dudit procédé,
La présente invention concerne la décontamination de déchets contaminés, en matière plastique souple, en vue d'un recyclage ultérieur.
La contamination plus spécialement visée est la contamination nucléaire.
Il est bien connu que l'industrie nucléaire est une des industries dans laquelle les consignes de sécurité sont les plus draconiennes. La mise en pratique de ces consignes, notamment lors de la décontamination de tranches de centrales nucléaires mises à l'arrêt, nécessite l'utili¬ sation d'une grande quantité de matière plastique souple, en général du polychlorure de vinyle, de l'éthylvinyl acétate (EVA) , ou encore du polyéthylène. Sous forme de nappe souple par exemple, le polychlorure de vinyle, l'EVA ou le polyéthylène est employé pour l'emballage de colis pouvant être radiocontaminés, pour la confection de tentes ou de hottes ventilées pour le travail en zone très radioactive, ou pour la confection de divers vêtements de travail en zone radioactive. Les techniques connues de recyclage des matières plastiques comportent le recyclage énergétique par inciné¬ ration, le recyclage chimique par pyrolyse, et le recyclage thermomécanique. En particulier, lors du recyclage des thermoplastiques par un procédé thermomécanique, on utilise un processus de lavage. Le processus de lavage s'effectue alors de façon classique par agitation sous eau et ten- sioactifs dans une cuve munie d'un système de flottation pour les plastiques plus denses que l'eau (comme le polychlorure de vinyle) , et les salissures sont alors séparées du plastique; pour les plastiques moins denses que l'eau (comme l'EVA ou le polyéthylène), on obtient un résultat équivalent par brassage mécanique dans des bacs munis d'aubes.
Cette technique de recyclage thermomécanique avec lavage est peu satisfaisante si l'on cherche à l'utiliser pour des déchets radioconta inés.
En effet, la présence d'effluents oblige à organiser la protection du personnel chargé de la mise en oeuvre de la machine, et de plus le rendement est médiocre car on obtient un facteur de décontamination se situant entre 2 et 4 (il est rappelé que ce facteur est une valeur couramment utilisée en radioprotection, et elle correspond au rapport entre l'activité initiale et l'activité finale d'une ou plusieurs étapes de décontamination) . Les documents US-A-4 855 081 et US-A-4 855 080 font par ailleurs état d'un procédé de décontamination de plastiques radioactifs par dissolution dans des solvants organiques, puis extraction liquide-liquide des décontami¬ nants se trouvant dans le solvant organique par de l'eau. Un tel procédé est peut-être plus performant pour la décontamination, mais il est extrêmement lourd et coûteux à mettre en oeuvre, notamment en raison de la grande quantité de solvants organiques utilisée et du grand nombre d'étages de filtres qui sont nécessaires. De plus, le produit final est de constitution très différente, car les charges et additifs restent dans les filtres lors du filtrage global effectué.
Ceci explique pourquoi le traitement couramment utilisé pour les plastiques radiocontaminés consiste à effectuer un compactage des produits, suivi d'une mise en décharge.
L'état de la technique est également illustré par les documents CS-B-257 964 et CS-B-257 961 (abrégés en langue anglaise édités par DATABASE INIS, Vienne, Autriche) qui décrivent une composition détergente et un procédé de lavage en vue de la décontamination de matière plastique, avec, après lavage, une attaque chimique de l'eau résiduel¬ le.
Pour l'arrière-plan technologique, on peut enfin citer le document DE-A-3733 551 qui décrit un processus de test de décontaminâtion chimique de véhicules ou appareils militaires, utilisant une solution de lavage contenant de la craie, un agent tensio-actif et un gélifiant.
L'invention vise précisément à résoudre ce problème, en concevant une technique de décontamination dont le rendement est élevé, tant du point de vue du facteur de décontamination que du poids traité par unité de temps, et qui se prête particulièrement bien au traitement de déchets contaminés en matière plastique souple en vue de leur recyclage.
L'invention a ainsi pour objet un procédé et une installation de décontamination capable de traiter au moins 100 kg/h de déchets contaminés en matière plastique souple, notamment du polychlorure de vinyle radiocontaminé, avec un facteur de décontamination pouvant atteindre des valeurs de 8 à 10, et ce sans risque pour le personnel concerné.
Il s'agit plus particulièrement d'un procédé de décontamination de déchets contaminés, en matière plastique souple, caractérisé en ce que les déchets contaminés sont soumis, lors d'un processus de lavage en circuit fermé, à une attaque chimique sélective de certains agents constitu¬ tifs présents en surface et qui supportent majoritairement la contamination, et à une élimination des produits de réaction, après quoi les déchets traités sont récupérés pour être recyclés.
L'attaque chimique sélective, dont l'action se combine à celle du lavage, est très efficace pour la décontamination de déchets en polychlorure de vinyle, en EVA ou en polyéthylène, ou plus généralement de déchets en matière plastique constituée par un polymère et des agents de mise en oeuvre (plastifiants, stabilisants, ...) .
En particulier, l'attaque chimique sélective peut être principalement dirigée contre les agents plastifiants présents sur la surface des déchets contaminés, et cette attaque chimique sélective est par exemple réalisée en ajoutant une base forte à l'eau de lavage, notamment de la soude ou de la potasse en solution aqueuse, de telle façon que la réaction de saponification alors mise en oeuvre concurremment à l'action du lavage réalise la décontamina- tion recherchée.
Une telle attaque chimique sélective en surface est particulièrement efficace pour les déchets souples en polychlorure de vinyle, car la quantité d'agents plasti¬ fiants est très importante, d'où il résulte des phénomènes de migration dus à des gradients de concentration, lesquels phénomènes sont encore accentués lorsque la matière s'use. En traitant chimiquement la couche superficielle de chaque déchet individuel, on détache les particules contaminantes en surface en réalisant ainsi une décontamination très efficace grâce à la saponification des plastifiants. En effet, le phénomène d'exsudation étant vraisemblablement majoritaire, il se forme à la surface des déchets une couche mono- ou di- oléculaire de plastifiants. Ces plastifiants étant principalement constitués d'esters d'acide phtalique, la saponification combinée à l'action du lavage permet d'éliminer la contamination de façon très complète.
De préférence, l'attaque chimique sélective est réalisée à une température inférieure à 70°C, et de préfé- rence comprise entre 40°C et 60°C. On parvient ainsi à accélérer la réaction et donc à augmenter le rendement dans des proportions non négligeables.
Il pourra également être intéressant de prévoir la présence d'un tensioactif, de préférence peu moussant, ce qui permet de mettre en suspension les produits formés.
Avantageusement, le processus de lavage en circuit fermé comporte au moins un cycle de lavage avec action thermomécanique au cours duquel est réalisée l'attaque chimique sélective, puis au moins un cycle de rinçage avec action mécanique, avec des cycles de vidange au cours desquels les effluents de lavage ou de rinçage sont respectivement filtrés. De préférence alors, on utilisera, pour les cycles de lavage et de rinçage, des solutions respectives de lavage et de rinçage qui sont régénérées en permanence avec rétention par filtration des particules contaminées.
L'invention concerne également une installation de décontamination destinée à la mise en oeuvre du procédé précité, cette installation étant remarquable en ce qu'elle comporte :
- un réacteur de lavage ;
- au moins une cuve de lavage contenant une solution de lavage, reliée au réacteur de lavage par un circuit de lavage incluant un circuit d'alimentation et un circuit de retour, ladite cuve, de lavage étant équipé d'un moyen d'amenée d'une base forte qui est mélangée à la solution de lavage qui y est contenue ;
- une cuve de rinçage contenant une solution de rinçage, reliée au réacteur de lavage par un circuit de rinçage associé incluant un circuit d'alimentation et un circuit de retour ;
- des moyens de filtration montés sur les cir¬ cuits de retour des circuits de lavage et de rinçage, lesdits moyens fonctionnant en permanence pour régénérer les solutions respectives de lavage et de rinçage qui circulent en circuit fermé, avec une rétention par filtra¬ tion des particules contaminées.
Selon un mode d'exécution particulier, le moyen d'amenée d'une base forte est agencé pour amener simultané- ment un tensioactif.
De préférence, la ou chaque cuve de lavage est thermostatée, de façon à envoyer dans le circuit d'alimen¬ tation associé une solution de lavage chauffée et maintenue à une température prédéterminée. II pourra s'avérer intéressant de prévoir deux cuves de lavage équipées chacune de son moyen d'amenée de base forte, et éventuellement aussi de tensioactif, des moyens de filtration indépendants étant en outre montés sur chaque circuit de retour respectif. Avantageusement encore, pour faciliter la mise en place de l'installation et diminuer son encombrement au sol, il est prévu que l'installation comporte un module de décontamination sur lequel sont montés les moyens de filtration ainsi que les moyens de pompage associés aux circuits de lavage et de rinçage, avec les portions correspondantes desdits circuits de lavage et de rinçage, ledit module étant équipé de raccords en périphérie pour réaliser tous les raccordements menant au réacteur de lavage et aux cuves de lavage et de rinçage. D'autres caractéristiques et avantages de l'in¬ vention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concer¬ nant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où : - la figure 1 illustre schématiquement une installation de décontamination conforme à l'invention, mettant en oeuvre le procédé de l'invention, l'installation comportant ici une cuve unique de lavage et une cuve de rinçage ; - la figure 2 illustre une variante à deux cuves de lavage, avec une duplication des moyens d'amenée de base forte et des moyens de filtration associés aux circuits de retour respectifs ;
- la figure 3 illustre schématiquement un module fonctionnel de décontamination sur lequel sont montés les moyens de filtration et de pompage de l'installation de la figure 2_, ce module formant une unité prête à être raccor¬ dée au réacteur de lavage et aux cuves de lavage et de rinçage ; - la figure 4 illustre schématiquement un sous- ensemble associé à l'alimentation en eau industrielle, ce sous-ensemble pouvant éventuellement être monté sur le module précité.
La figure 1 illustre une installation de déconta- mination 100 conforme à l'invention, comportant un réacteur de lavage 101, une cuve de lavage 110 ici unique, contenant une solution de lavage, cette cuve étant reliée au réacteur de lavage 101 par un circuit de lavage associé incluant un circuit d'alimentation 111 et un circuit de retour 112, et une cuve de rinçage 210 contenant une solution de rinçage, cette dernière cuve étant également reliée au réacteur de lavage 101 par un circuit de rinçage associé incluant un circuit d'alimentation 211 et un circuit de retour 212.
Le réacteur de lavage 101 peut être soit un réacteur conçu uniquement pour cet usage, dans lequel les déchets ou les broyats de déchets contaminés, en matière plastique souple, sont conditionnés dans des paniers métalliques (auquel cas une essoreuse est associée à ce réacteur) , soit une machine à laver industrielle dans laquelle ces broyats sont conditionnés dans des filets, et qui a un pouvoir d'essorage important. On a schématisé en 102 le tambour d'une machine à laver industrielle consti¬ tuant le réacteur de lavage 101. Deux entrées d'alimenta¬ tion 103, 104 sont respectivement associées à l'amenée de la solution de lavage en provenance de la cuve 110, et de la solution de rinçage en provenance de la cuve 210, et deux sorties de vidange 105, 106 sont respectivement associées au retour des solutions de lavage et de rinçage vers les cuves correspondantes . On pourra par exemple utiliser une machine à laver de buanderie industrielle, d'une contenance de 150 kg, dont on peut programmer un grand nombre de paramètres. Sa vitesse de rotation en essorage rapide (de l'ordre de 720 tours/minute) permet de sortir des broyats ayant entre 5 et 10 % d'humidité, évitant ainsi l'utilisation d'une essoreuse. Les deux sorties de vidange sont programmées de telle façon que la solution de lavage et la solution de rinçage empruntent toujours la même voie. Le tambour 102 du réacteur de lavage 101 sera de préférence réalisé en acier inoxydable, de façon à supporter l'utilisation d'une base forte telle qu'une solution aqueuse de soude ou de potasse. Deux électrovannes 107, 108 commandent l'alimentation en solution de lavage ou en solution de rinçage provenant des cuves respectives 110, 210, et deux électrovannes 109, 142 commandent la vidange pour les cycles correspondants de lavage ou de rinçage. De préférence, les quatre électrovan¬ nes précitées 107, 108, 109, 142 seront internes au réacteur de lavage 101.
La cuve de lavage 110, de préférence réalisée en acier inoxydable, est pourvue d'un système de chauffage par résistance plongeante 114, régulée en température par des régulateurs 115 autoréglants. Des capteurs 116 et 117 sont également prévus, respectivement sous la forme d'une sonde de température donnant une température indiquée et régulée, et d'un détecteur par contact donnant une température transmise. Le système de chauffage permet de réaliser une attaque chimique sélective par la solution de lavage chargée d'une base forte portée à une température qui sera en général inférieure à 70°C, et de préférence comprise entre 40°C et 60°C. On a également prévu deux capteurs 118 qui sont des détecteurs de niveau haut et de niveau bas pour la solution de lavage contenue dans la cuve 110.
Conformément à un aspect essentiel de l'inven¬ tion, il est prévu un moyen 113 d'amenée d'une base forte qui est mélangée à la solution de lavage qui est contenue dans la cuve 110. Ce moyen d'amenée peut être un simple circuit d'introduction, ou encore un circuit comportant une pompe externe (non représentée ici) . Le moyen d'amenée 113 d'une base forte peut être également agencé pour amener simultanément un tensioactif, et de préférence un tensioac- tif non ou peu moussant. On pourra par exemple utiliser comme tensioactif le produit commercialisé par la société Henkel sous la marque Texapon. Dans la pratique, on procédera à l'introduction des réactifs correspondants (solution de soude concentrée et éventuel tensioactif) avant le remplissage de la cuve de lavage 110, afin de ne pas dépasser le niveau haut.
En partie basse de la cuve de lavage 110, on distingue trois sorties équipées de vannes associées 119, 120, 127. La vanne 127 est ici associée à un circuit 128 qui correspond au gavage d'une pompe centrifuge 135 associée au retour de la solution de lavage. La vanne 120 permet d'amener la solution de lavage contenant la quantité désirée de base forte, éventuellement additionnée de tensioactif, vers une pompe 125, qui peut être également centrifuge. Du côté refoulement de cette pompe 125, le circuit se sépare en deux, après une vanne de purge 121, avec une portion de circuit 124 sur laquelle est installé un débitmètre électromagnétique 126 donnant de préférence le débit indiqué et le débit totalisé, cette portion de circuit menant à 1'électrovanne d'alimentation 107 déjà mentionnée. L'autre portion de circuit 122, est une portion de recirculation, sur laquelle est installée une vanne guillotine 123 qui permet de régler les débits d'ali- mentation du réacteur de lavage 101 en solution de lavage.
Pour le retour de la solution de lavage depuis la sortie de vidange correspondante 105 du réacteur 101 et
1'électrovanne associée 109, on a prévu des moyens de filtration 130, 138, 139 montés sur le circuit de retour 112, lesdits moyens fonctionnent en permanence pour régénérer la solution de lavage qui circule en circuit fermé, avec une rétention par filtration des particules contaminées. Le circuit de retour comporte une vanne 129 menant à un premier filtre 130, qui peut être un filtre à panier permettant de protéger la pompe centrifuge associée 135 prévue en aval dudit filtre. La porosité de ce filtre à panier sera par exemple de l'ordre de lOOμ, ce qui permet une protection efficace de la pompe 135 pour le cas par exemple où un filet contenant les déchets contaminés se briserait. A ce filtre de protection 130 est associé un capteur 131 de niveau haut et de niveau bas, et deux capteurs 132, 133 qui réalisent l'asservissement d'une électrovanne pneumatique 134 montée en aval du filtre, en amont de la pompe 135. Le circuit 128 assure en permanence une alimentation de gavage de la pompe 135. Au refoulement de la pompe 135, on trouve un débitmètre électromagnétique 136 qui permet de totaliser le volume de solution passant dans les filtres 138 et 139 situés en aval, pour prévoir un éventuel remplacement de la solution de lavage. Une vanne guillotine 137 est agencée en amont des deux filtres 138 et 139, et chacun de ces filtres est équipé d'un manomètre différentiel 140 (par exemple de O à 4.105Pa) permettant de mesurer la différence de pression en amont et en aval des cartouches de filtration, afin de déterminer leur colmata- ge.
Dans la pratique, on pourra utiliser des filtres à cartouches, avec par exemple une porosité de 20 μm pour le premier filtre 138, et de 5 μm pour le second filtre 139. On pourra par exemple utiliser des cartouches composées de microfibres de polypropylene moulé. Une vanne 141 mène enfin au retour prévu en partie haute de la cuve de lavage 110.
On dispose ainsi d'un circuit de lavage équipé, sur sa ligne de retour, de moyens de filtration fonction- nant en permanence pour régénérer la solution de lavage circulant en circuit fermé, avec une rétention par filtra¬ tion dea particules contaminées.
Pour la circulation régénérée en permanence de la solution de rinçage contenue dans la cuve associée 210, les circuits d'alimentation 211 et de retour 212 sont conçus de façon analogue à ceux qui viennent d'être décrits pour la circulation et le retour de la solution de lavage. La solution de rinçage provenant de la cuve 210 arrive ainsi par une vanne 214 en aspiration d'une pompe centrifuge 215. Au refoulement de cette pompe 215, réglable en débit par une vanne associée 217, on trouve une purge avec sa vanne 216, et un circuit d'alimentation 211 sur lequel est prévu un débitmètre à flotteur 218, arrivant à l'électrovanne d'alimentation 108. Pour le retour de la solution de rinçage, on retrouve les mêmes moyens que pour le retour de la solution de lavage, avec un filtre à panier 220, et un filtre unique à cartouches 227. Ces moyens comportent ainsi successivement une vanne 219, un capteur 221 de niveau haut et de niveau bas, une électrovanne 224 asservie par des capteurs 222 et 223, une pompe centrifuge 225 avec, au refoulement de celle-ci, une vanne de réglage de débit 226 menant à un filtre à cartouches 227, dont la porosité pourra être de l'ordre de 1 μm. Le filtre 227 est également équipé d'un manomètre à pression différentielle 228, et d'une vanne de sortie 229 menant au retour vers la cuve 210. L'électrovanne pneumatique 224, asservie par ses deux capteurs de niveau situés sur le filtre 220 permet d'éviter que la pompe 225 se désamorce. Une vanne 230 ménagée en partie basse de la cuve 210 correspond au circuit de gavage de la pompe 225. La vanne 226 permet enfin de régler le débit d'entrée dans le filtre 227. Une vanne de vidange générale 213 et également ménagée en partie basse de la cuve 210.
Il est enfin prévu un circuit de remplissage des cuves 110 et 210. Afin d'éviter qu'une eau contenant des boues ou toutes autres impuretés ne circule dans l'instal¬ lation, _on a prévu une filtration de l'eau industrielle en amont de ces cuves. L'arrivée d'eau industrielle est schématisée en 50, et la vanne 51 mène ainsi à un filtre à cartouches 52, dont la porosité pourra être de l'ordre de 1 μm, et cette eau filtrée est dirigée par des vannes 54 et 55 vers les cuves respectives de lavage 110 et de rinçage 220. Le débit d'eau est mesuré par un débitmètre 53.
Pour le premier remplissage des cuves 110 et 210, il conviendra naturellement de respecter une procédure précise permettant d'éviter les accidents de fausses manoeuvres. Ainsi, pour le remplissage de la cuve 110, on procédera successivement à la fermeture des vannes 119, 120, 127, puis la fermeture de la vanne 55 d'alimentation en eau, et à l'ouverture de la vanne 54 ; après vérifica¬ tion de l'état des cartouches du filtre 52, on procédera à l'ouverture de la vanne 51, cette ouverture étant maintenue jusqu'à l'atteinte du niveau haut signalé par le détecteur 118. Pour la cuve de rinçage 210, on procédera de la même façon, avec successivement la fermeture de la vanne 54 et l'ouverture de la vanne 55 ; après vérification de l'état des cartouches du filtre 52, on procédera à l'ouverture de la vanne 51 jusqu'à l'atteinte du niveau haut de la cuve 210 signalé par le détecteur de niveau associé 231. Lorsque le niveau haut est atteint dans une cuve, on ferme la vanne correspondante 54 ou 55, et en dernier lieu la vanne 51 d'arrivée d'eau.
L'installation 100 ainsi équipée permet la mise en oeuvre du procédé de décontamination de déchets contami- nés en matière plastique souple selon l'invention, ce procédé étant remarquable par le fait que les déchets contaminés sont soumis, lors d'un processus de lavage en circuit fermé, à une attaque chimique sélective de certains agents constitutifs présents en surface et qui supportent majoritairement la contamination, et à une élimination des produits de réaction, après quoi les déchets traités sont récupérés pour être recyclés. Cette élimination résulte de l'action combinée de l'attaque chimique et du lavage avec brassage (action mécanique ou thermomécanique) , éventuelle- ment avec utilisation d'un tensioactif. Dans une applica- tion particulière, l'attaque chimique sélective sera principalement dirigée contre les agents plastifiants présents sur la surface des déchets contaminés. Cette attaque chimique sélective est réalisée en ajoutant une base forte à l'eau de lavage, par le moyen 113 précité, notamment de la soude ou de la potasse en solution aqueuse. La réaction de saponification alors mise en oeuvre concur¬ remment à l'action du lavage réalise la décontamination recherchée. Les déchets contaminés pourront être disposés dans le tambour 102 du réacteur de lavage 101 soit sous leur forme naturelle, soit encore sous forme de petites pastilles obtenues par déchiquetage préalable des déchets souples.
L'utilisation de déchets souples en forme de feuille est particulièrement efficace dans le cadre de l'invention, car ces déchets présentent une surface spécifique importante, de sorte que l'attaque chimique sélective est tout particulièrement efficace, ce qui permet d'obtenir un facteur de décontamination atteignant couram- ment des valeurs de 8 à 10. Les particules contaminées détachées par frottement lors du lavage, par action mécanique ou thermomécanique, peuvent être isolées par le tensioactif qui en empêche le redépôt. L'utilisation d'un tensioactif n'est certes pas obligatoire, mais elle est néanmoins intéressante dans la mesure où elle favorise la réaction de saponification, car on déplace l'équilibre de la réaction dans le sens de la saponification et non de 1'estérification. On parvient ainsi à contrôler parfaite¬ ment la réaction, et à saponifier les esters organiques, qui sont en général des phtalates, formant la presque totalité des plastifiants utilisés dans les déchets contaminés qui sont en matière plastique souple. Il convient de noter que l'attaque chimique sélective est une attaque surfacique, de sorte que le déchet ne subit aucune attaque dans sa masse, ce qui permet de préserver les autres adjuvants déjà présents dans la matière plastique. On peut ainsi récupérer in fine des déchets traités parfaitement recyclables, par exemple directement utilisa¬ bles dans une unité d'injection. Le processus de lavage en circuit fermé comporte¬ ra dans la pratique au moins un cycle de lavage avec action thermomécanique au cours duquel est réalisée l'attaque chimique sélective, puis au moins un cycle de rinçage avec action mécanique, avec des cycles de vidange au cours desquels les effluents de lavage ou de rinçage sont respectivement filtrés . Pour les cycles de lavage et de rinçage, on utilise ainsi des solutions respectives de lavage et de rinçage qui sont régénérées en permanence, avec rétention par filtration des particules contaminées. Sur la figure 2, on a illustré une variante de l'installation de décontamination qui vient d'être décrite, dans laquelle il est prévu une deuxième cuve de lavage 310, fonctionnant de façon indépendante par rapport à la première cuve 110, grâce à son circuit d'alimentation 311 et de retour 312 associés. Des composants identiques sont ainsi associés à cette deuxième cuve de lavage 310, et on a utilisé les mêmes références que pour les composants équipant la cuve de lavage 110 augmentés de 200. L'instal¬ lation 100 est en outre complétée par des vannes à trois voies 150, 151, 152, 153 qui permettent de choisir un fonctionnement sur l'une ou l'autre des deux cuves de lavage 110 et 310. Une troisième vanne 56 est associée à l'alimentation en eau filtrée de cette deuxième cuve de lavage 310. Une telle unité est capable de traiter au moins
100 kg de déchets plastiques par heure.
. Ainsi, on peut faire fonctionner de façon indé¬ pendante le réacteur de lavage 101 avec ses moyens de filtration, avec ses deux boucles de filtration et ses deux boucles d'alimentation sur lesquelles le réacteur, selon qu'il est en cycle de lavage ou en cycle de rinçage, prélève, au moyen des électrovannes commandées par ledit réacteur, le volume de solution dont il a besoin. Lors de la vidange, les effluents de lavage ou de rinçage sont envoyés sur les circuits de filtration respectifs.
Dans le cas de la figure 2, l'installation comporte deux cuves de lavage 110, 310 équipées chacune de son moyen 113, 313 d'amenée de base forte, éventuellement aussi de tensioactif, et des moyens de filtration indépen- dants montés sur chaque circuit de retour respectif 112, 312.
Pour diminuer l'encombrement au sol de l'instal¬ lation, et faciliter son transport, il est également prévu selon l'invention que l'installation 100 comporte un module de décontamination sur lequel sont montés les moyens de filtration ainsi que les moyens de pompage associés aux circuits de lavage et de rinçage, avec les portions corres¬ pondantes desdits circuits de lavage et de rinçage. Une telle option avantageuse est illustrée sur la figure 3, où l'on distingue un tel module de décontamination 400. Le module illustré ici correspond à l'installation de la figure 2, avec deux cuves de lavage. On retrouve ainsi sur la figure 3 les différents composants précédemment décrits, avec, en périphérie, des flèches schématisant les ..entrées et les sorties associées au réacteur de lavage 101, et aux trois cuves 110, 210, 310. Le module 400 est ainsi équipé de raccords en périphérie pour réaliser tous les raccorde¬ ments menant au réacteur de lavage 101 et aux trois cuves 110, 210, 310 de lavage et de rinçage. Pour les raccorde- ments au réacteur de lavage 101, on a indiqué entre parenthèses les références des électrovannes 107 et 108 pour l'alimentation des solutions de lavage et de rinçage, et les électrovannes 109 et 142 pour le retour des solu¬ tions de lavage et de rinçage, pour rappeler que ces quatre électrovannes sont de préférence intégrées au réacteur de lavage 101. Le module 400 comporte également une armoire électrique de commande schématisée par un rectangle 401.
Sur la figure 4, on a illustré une unité d'ali¬ mentation en eau 402 associée aux trois cuves, avec les trois vannes 54, 55, 56 associées à l'alimentation en eau de chacune des trois cuves 110, 210, 310. Cette unité d'alimentation pourra naturellement être intégrée au module 400, ou encore être agencée séparément, étant entendu que ladite unité n'est pas concernée par la contamination. A titre indicatif, un tel module fonctionnel de décontamina¬ tion 400 représentera un encombrement au sol d'environ deux mètres sur trois mètres, avec une hauteur de l'ordre de 1,2 mètre. Les différents composants disposés sur le module 400 ne seront pas décrits à nouveau, car on retrouve la disposition déjà décrite en référence aux figures 1 et 2. De préférence, toutes les arrivées et les sorties de raccordement ainsi que les liaisons entre les différents composants auront un même diamètre nominal, par exemple de 50 mm. Lorsque les pompes équipant l'installation sont des pompes centrifuges, il conviendra de s'assurer que ces pompes sont toujours montées en charge pour avoir un gavage permanent, en disposant lesdites pompes à un niveau plus bas que le niveau du liquide contenu dans la cuve ou le réacteur correspondant. Par exemple, on pourra placer les deux cuves de lavage 110 et 310 à environ trois mètres du sol.
Ceci implique aussi, toujours pour des raisons de sécurité, le respect de consignes très strictes, même pour des actes routiniers comme des changements de filtres. Pour les filtres 138 et 139 par exemple, le chargement des cartouches devra être effectué selon la procédure suivante
: à la fin d'un cycle de traitement (lavages + rinçages) ,
• le réacteur de lavage 101 et la pompe 135 sont mis hors tension, puis les vannes 137 et 141 sont fermées. Ensuite, l'opérateur portant des gants et des lunettes appropriées pourra ouvrir les filtres 138 et 139, et changer les cartouches de filtre, en vérifiant l'état du joint d'étan- chéité du carter de filtre. Après refermeture des carters et blocage des écrous de fermeture de couvercle, il suffit alors d'ouvrir à nouveau les vannes 137 et 141, et de remettre sous tension la pompe 135 et le réacteur de lavage 101. La même procédure sera utilisée pour le changement des cartouches des filtres 338 et 339. Pour ce qui est du filtre à cartouches 227 associé au retour de la solution de rinçage, on procédera de la même façon, avec une mise hors tension du réacteur de lavage 101 et de la pompe 225, puis une fermeture des vannes 226 et 229 ; ensuite l'opérateur peut changer les cartouches de filtre, et vérifier l'état du joint d'étanchéité du carter de filtre, puis, après refermeture et blocage des écrous, ouvrir à nouveau les vannes 226 et 229, et remettre sous tension la pompe 225 et le réacteur de lavage 101.
Le fait de disposer de deux cuves de lavage permettra un fonctionnement plus élaboré, avec l'utilisa¬ tion d'un deuxième type d'attaque chimique sélective, conformément à un lavage permettant par exemple de s'atta¬ quer aux agents stabilisant de matière plastique, ou encore d'effectuer un prérinçage. Si l'on fonctionne avec un travail alternatif, on pourra éventuellement prévoir un deuxième module de décontamination pour disposer d'un module par application.
Il va de soi que les composants de l'installation précédemment décrite ont été mentionnés seulement à titre d'exemple. En particulier, on pourra remplacer les pompes centrifuges par des pompes volumétriques, par exemple des pompes Moineau.
On est ainsi parvenu à concevoir une technique de • décontamination de rendement élevé, tant du point de vue du facteur de décontamination que du poids traité par unité de temps, qui se prête particulièrement bien au traitement de déchets contaminés, en matière plastique souple, en vue de leur recyclage. L'installation de décontamination telle que celle qui vient d'être décrite, est capable de traiter au moins 100 kg par heure de déchets radiocontaminés, en matière plastique souple, notamment de l'EVA, du polychlo¬ rure de vinyle, ou du polyéthylène avec un facteur de décontamination pouvant atteindre des valeurs de 8 à 10, et ce sans risque pour le personnel concerné. La destruction sélective des constituants porteurs de contamination permet de ne pratiquement pas altérer les propriétés fonctionnel¬ les essentielles du produit. Enfin, le confinement associé à la rétention de la contamination procure une sécurité optimale pour le personnel affecté au fonctionnement de l'installation.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisa¬ tion qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de décontamination de déchets contami¬ nés, en matière plastique souple, caractérisé en ce que les déchets contaminés sont soumis, lors d'un processus de lavage en circuit fermé, à une attaque chimique sélective de certains agents constitutifs présents en surface et qui supportent majoritairement la contamination, et à une élimination des produits de réaction, après quoi les déchets traités sont récupérés pour être recyclés.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'attaque chimique sélective est principalement dirigée contre les agents plastifiants présents sur la surface des déchets contaminés.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'attaque chimique sélective est réalisée en ajoutant une base forte à l'eau de lavage, notamment de la soude ou de la potasse en solution aqueuse, de telle façon que la réaction de saponification alors mise en oeuvre concurremment à l'action du lavage réalise la décontamina- tion recherchée.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'attaque chimique sélective est réalisée à une température inférieure à 70°C, et de préférence comprise entre 40°C et 60°C.
5. Procédé selon la revendication 3 ou la reven¬ dication 4, caractérisé en ce que l'attaque chimique sélective est réalisée en présence d'un tensioactif, et de préférence un tensioactif peu moussant.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le processus de lavage en circuit fermé comporte au moins un cycle de lavage avec action thermomé-canique, au cours duquel est réalisée l'attaque chimique sélective, puis au moins un cycle de rinçage avec action mécanique, avec des cycles de vidange au cours desquels les effluents de lavage ou de rinçage sont respectivement filtrés.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on utilise, pour les cycles de lavage et de rinçage, des solutions respectives de lavage et de rinçage qui sont régénérées en permanence avec rétention par filtration des particules contaminées.
8. Installation de décontamination destinée à la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte: - un réacteur de lavage (101) ;
- au moins une cuve de lavage (110 ; 310) conte¬ nant une solution de lavage, reliée au réacteur de lavage (101) par un circuit de lavage incluant un circuit d'ali¬ mentation (111 ; 311) et un circuit de retour (112 ; 312) , ladite cuve de lavage étant équipée d'un moyen (113 ; 313) d'amenée d'une base forte qui est mélangée à la solution de lavage qui y est contenue ;
- une cuve de rinçage (210) contenant une solu¬ tion de rinçage, reliée au réacteur de lavage (101) par un circuit de rinçage associé incluant un circuit d'alimenta¬ tion (211) et un circuit de retour (212) ;
- des moyens de filtration (130 ; 138, 139 ; 338, 339 ; 220, 227) montés sur les circuits de retour (112 ; 212; 312) des circuits de lavage et de rinçage, lesdits moyens fonctionnant en permanence pour régénérer les solutions respectives de lavage et de rinçage qui circulent en circuit fermé, avec une rétention par filtration des particules contaminées.
9. Installation selon la revendication 8, carac- térisée en ce que le moyen (113 ; 313) d'amenée d'une base forte est agencé pour amener simultanément un tensioactif.
.
10. Installation selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que la ou chaque cuve de lavage (110 ; 310) est thermostatée, de façon à envoyer dans le circuit d'alimentation associé une solution de lavage chauffée et maintenue à une température prédétermi¬ née.
11. Installation selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte deux cuves de lavage (110 ; 310) équipée chacune de son moyen (113 ; 313) d'amenée de base forte, et éventuellement aussi de ten¬ sioactif, des moyens de filtration indépendants (138, 139 ,- 338, 339) étant en outre montés sur chaque circuit de retour respectif (112 ; 312) .
12. Installation selon l'une des revendications
8 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte un module de décontamination (400) sur lequel sont montés les moyens de filtration (130, 138, 139, 220, 227, 338, 339) ainsi que les moyens de pompage (125, 135, 215, 225) associés aux circuits de lavage et de rinçage, avec les portions correspondantes desdits circuits de lavage et de rinçage, ledit module étant équipé de raccords en périphérie pour réaliser tous les raccordements menant au réacteur de lavage (101) et aux cuves (110, 310 ; 210) de lavage et de rinçage.
PCT/FR1994/001449 1993-12-15 1994-12-12 Procede de decontamination de dechets contamines, en matiere plastique souple, et installation pour la mise en ×uvre dudit procede Ceased WO1995016997A1 (fr)

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