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Title:
FACILITY AND METHOD FOR DRYING A PASTY PRODUCT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/077251
Kind Code:
A1
Abstract:
A drying facility (1) comprising: - a vessel (4) suitable for receiving an oil bath at a drying temperature up to an oil level (11), the vessel (4) extending in a longitudinal direction (L); - a heating system (19) suitable for heating the oil to the drying temperature; - a conveying system 60) having a conveying surface (61) that is continuously movable on a conveying path extending at least in part into the vessel (4), between upstream (62) and downstream (63) locations that are mutually spaced in the longitudinal direction (L), the conveying surface (61) being intended to be located below the oil level (11), between the upstream location (62) and the downstream location (63); - an extrusion device (51) suitable for delivering the pasty product by extruding same in the form of at least one filament, wherein the extrusion device (51) is positioned at a certain distance, in a vertical direction (V), from the conveying surface (61), has at least one extrusion port opposite the conveying surface (61), and is intended to be located above the oil level (11), the product being moved on the conveying surface (61) in the form of at least one filament.

Inventors:
SECONDI, Nicolas (33 Allée des Pensées, Salon De Provence, 13300, FR)
MASSON, Paul (313 bis route du Grès, Orange, 84100, FR)
Application Number:
FR2016/052863
Publication Date:
May 11, 2017
Filing Date:
November 04, 2016
Export Citation:
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Assignee:
CLEEF SYSTEM (Avenue des Confignes ZI des Iscles, Chateaurenard, 13160, FR)
International Classes:
F26B3/18; C02F11/12; F26B23/10
Domestic Patent References:
WO2011020787A12011-02-24
Foreign References:
JPH06218397A1994-08-09
JPH05138197A1993-06-01
JP2010023024A2010-02-04
JPH07204897A1995-08-08
EP2467661A12012-06-27
JPH06218397A1994-08-09
JPH05138197A1993-06-01
Attorney, Agent or Firm:
CABINET PLASSERAUD (235 Cours Lafayette, Lyon, 69006, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Installation de séchage (1) d'un produit dans un état pâteux, notamment de boue d'une station d'épuration, l'installation de séchage (1) comprenant :

- une cuve (4) adaptée pour recevoir un bain d'huile (2) à une température de séchage jusqu'à un niveau d'huile (11), la cuve (4) s'étendant selon une direction longitudinale (L),

- un système de chauffage (19 ; 19') adapté pour chauffer l'huile à la température de séchage,

- un système d'alimentation (50) adapté pour alimenter la cuve (4) en produit dans l'état pâteux,

- un système de convoyage (60) adapté pour déplacer le produit dans la cuve (4), le système de convoyage (60) présentant une surface de convoyage (61) déplaçable en continu sur un trajet de convoyage s'étendant au moins en partie dans la cuve (4) entre des emplacements amont (62) et aval (63) distants selon la direction longitudinale (L), la surface de convoyage (61) étant destinée à être placée en-dessous du niveau d'huile (11) entre les emplacements amont (62) et aval (63),

l'installation de séchage (1) étant caractérisée en ce que le système d'alimentation (50) comprend un dispositif d'extrusion (51) adapté pour délivrer le produit dans l'état pâteux par extrusion sous forme d'au moins un filament, le dispositif d'extrusion (51) étant disposé à distance selon une direction verticale (V) de la surface de convoyage (61) et présentant au moins un orifice d'extrusion (55) en regard de la surface de convoyage (61), le dispositif d'extrusion (51) étant destiné à être placé au-dessus du niveau d'huile (11), le produit étant déplacé sur la surface de convoyage (61) sous forme d'au moins un filament.

2. Installation de séchage (1) selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif d'extrusion (51) est adapté pour délivrer au moins un filament isolé au travers de l'orifice d'extrusion (55) selon une direction d'extrusion (E), l'orifice d'extrusion (55) présentant une surface de révolution autour d'un axe parallèle à la direction d'extrusion (E), de telle manière que le filament présente un axe de filament parallèle à la direction d'extrusion (E) lors de Γ extrusion.

3. Installation de séchage (1) selon la revendication 2, dans laquelle l'orifice d'extrusion (55) présente une section transversale d'extrémité dont une dimension maximale est comprise entre 5 mm et 25 mm, de telle manière que le filament présente une section transversale comprise entre 5 mm et 25 mm.

4. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans laquelle l'orifice d'extrusion (55) présente une longueur supérieure à 20 mm, de préférence supérieure à 30 mm, notamment comprise entre 20 mm et 100 mm, de préférence entre 40 mm et 80 mm.

5. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le dispositif d'extrusion (51) comprend une pluralité d'orifices d'extrusion (55) agencés pour délivrer respectivement des filaments séparés les uns des autres.

6. Installation de séchage (1) selon la revendication 5, dans laquelle les orifices d'extrusion (55) sont écartés les uns des autres d'une distance supérieure à 1 mm, de préférence supérieure à 2 mm.

7. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le dispositif d'extrusion est adapté pour déposer ledit au moins un filament sur une largeur selon une direction transversale (T) de la surface de convoyage (61).

8. Installation de séchage (1) selon la revendication 7 lorsqu'elle dépend de la revendication 5, dans laquelle les orifices d'extrusion (55) sont alignés les uns par rapport aux autres selon la direction transversale (T).

9. Installation de séchage (1) selon la revendication 7, dans laquelle le dispositif d'extrusion comprend au moins une tête d'extrusion pourvue dudit au moins un orifice d'extrusion (55), la tête d'extrusion étant déplaçable selon la direction transversale (T) par rapport à la surface de convoyage (61).

10. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans laquelle le système de chauffage (19 ; 19') comprend un dispositif d'injection d'huile adapté pour injecter de l'huile à la température de séchage sur la largeur de la surface de convoyage (61).

11. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle le système de convoyage (60) est un convoyeur à bande comprenant au moins une bande sans fin (65) portant la surface de convoyage (61) et un système de guidage et d'entraînement (66) adapté pour faire défiler en continu la bande sans fin (65) en regard de l'orifice d'extrusion (55) et entre les emplacements amont (62) et aval (63).

12. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle l'orifice d'extrusion (55) est placé en regard de l'emplacement amont (62), de telle manière que le produit dans l'état pâteux soit délivré directement dans le bain d'huile (2).

13. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle la cuve (4) présente un fond (5) depuis lequel une paroi latérale (6) s'étend selon la direction verticale (V) et dans laquelle le système de chauffage (19 ; 19') comprend au moins un circuit d'huile (20 ; 20', 80) qui comporte au moins une entrée d'huile (22 ; 22') disposée au-dessus de la surface de convoyage (61) et par laquelle de l'huile est injectée dans la cuve (4), au moins une sortie d'huile (21 ; 21 ') ménagée dans le fond (5) de la cuve (4) et par laquelle l'huile est évacuée de la cuve (4), un dispositif de chauffage (25 ; 25', 84) et un organe d'entraînement (34 ; 82) adapté pour faire circuler l'huile depuis la sortie d'huile (21 ; 21 ') jusqu'à l'entrée d'huile (22 ; 22') au travers du dispositif de chauffage (25 ; 25 ' , 84).

14. Installation de séchage (1) selon la revendication 13, dans laquelle le dispositif de chauffage (25 ; 25') comprend un dispositif d'échange de chaleur adapté pour récupérer une chaleur latente de vapeur issue du séchage du produit dans la cuve (4) et pour transférer ladite chaleur latente de vapeur à l'huile circulant dans le circuit d'huile (20 ; 20').

15. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, dans laquelle le système de chauffage (19') comprend au moins un circuit d'huile amont (20') adapté pour chauffer l'huile à une température de séchage amont et un circuit d'huile aval (80) adapté pour chauffer l'huile à une température de séchage aval, la température de séchage amont étant inférieure à la température de séchage aval, de manière à déplacer le produit successivement dans le bain d'huile (2) à la température de séchage amont et dans le bain d'huile (2) à la température de séchage aval.

16. Installation de séchage (1) selon la revendication 15, dans laquelle les circuits d'huile amont (20') et aval (80) sont adaptés pour injecter respectivement une quantité d'huile amont et une quantité d'huile aval, la quantité d'huile aval étant inférieure à la quantité d'huile amont.

17. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, dans laquelle l'entrée d'huile (22 ; 22') et la sortie d'huile (21 ; 21 ') du circuit d'huile (20 ; 20', 80) sont disposées sensiblement en regard l'une de l'autre selon la direction verticale (V).

18. Installation de séchage (1) selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, dans laquelle le fond (5) présente au moins une concavité dans laquelle la sortie d'huile (21 ; 21 ') du circuit d'huile (20 ; 20', 80) est ménagée.

19. Procédé de séchage d'un produit dans un état pâteux, notamment de boue d'une station d'épuration, le procédé de séchage comprenant les étapes consistant à :

- chauffer un bain d'huile (2) présentant un niveau d'huile (11) à une température de séchage,

- délivrer le produit dans l'état pâteux par extrusion sous forme d'au moins un filament au-dessus du niveau d'huile (11),

- déplacer le produit sous forme d'au moins un filament en continu dans le bain d'huile (2) entre des emplacements amont (62) et aval (63) distants selon une direction longitudinale (L).

20. Procédé de séchage selon la revendication 19, prévoyant, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit, de délivrer un filament isolé selon une direction d'extrusion (E), le filament présentant un axe de filament parallèle à la direction d'extrusion (E) lors de Γ extrusion.

21. Procédé de séchage selon la revendication 20, prévoyant, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit, que le filament présente une section transversale comprise entre 5 mm et 25 mm.

22. Procédé de séchage selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, prévoyant, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit, de délivrer le produit sous forme d'une pluralité de filaments séparés les uns des autres.

23. Procédé de séchage selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, prévoyant, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit, de déposer ledit au moins un filament sur une largeur selon une direction transversale (T) et, au cours de l'étape consistant à déplacer le produit, de déplacer ledit au moins un filament sur la largeur.

24. Procédé de séchage selon la revendication 23, prévoyant, au cours de l'étape consistant à déplacer le produit, d'injecter de l'huile à la température de séchage sur la largeur.

25. Procédé de séchage selon l'une quelconque des revendications 19 à 24, prévoyant, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit dans l'état pâteux, de délivrer le produit dans l'état pâteux directement dans le bain d'huile (2) en regard de l'emplacement amont (62).

26. Procédé de séchage selon l'une quelconque des revendications 19 à 25, prévoyant, au cours de l'étape consistant à chauffer l'huile, de récupérer une chaleur latente de vapeur issue du séchage du produit et de transférer ladite chaleur latente de vapeur à l'huile.

27. Procédé de séchage selon l'une quelconque des revendications 19 à 26, prévoyant, au cours de l'étape consistant à déplacer le produit, de déplacer le produit successivement dans le bain d'huile (2) à une température de séchage amont et dans le bain d'huile à une température de séchage aval, la température de séchage amont étant inférieure à la température de séchage aval.

Description:
Installation et procédé de séchage d'un produit dans un état pâteux

L'invention se rapporte à une installation et à un procédé de séchage d'un produit dans un état pâteux.

L'invention se rapporte, en particulier, à une installation de séchage du type comprenant :

- une cuve adaptée pour recevoir un bain d'huile à une température de séchage jusqu'à un niveau d'huile,

- un système de chauffage adapté pour chauffer l'huile à la température de séchage, - un système d'alimentation adapté pour alimenter la cuve en produit dans l'état pâteux,

- un système de convoyage adapté pour déplacer le produit dans la cuve.

L'invention s'applique au séchage de tout produit pâteux, c'est-à-dire tout produit présentant un taux de matière sèche compris entre 10% et 40%, et notamment au séchage de boue de station d'épuration, en vue de la valorisation de ce produit comme combustible. Dans le cas d'une boue de station d'épuration, la friture dans un bain d'huile permet de sécher la boue et de l'enrichir pour obtenir un combustible hygiénisé présentant de bonnes caractéristiques énergétiques.

Une installation de séchage du type précité est décrite dans le document EP-A-2 467 661. Cette installation de séchage comprend un système d'alimentation débouchant directement dans le bain d'huile d'une première cuve. Le système de convoyage déplace le produit dans la première cuve autour d'un axe parallèle à une direction verticale. Le produit se déplace ensuite selon la direction verticale, par décantation gravitaire, dans une deuxième cuve disposée sous la première cuve, avant d'être évacué.

Toutefois, la durée pendant laquelle le produit séjourne dans le bain d'huile est dépendante de la densité du produit qui a tendance à flotter à la surface du bain d'huile en début de friture. L'installation de séchage connue n'offre donc pas une maîtrise satisfaisante du procédé de séchage du produit. Elle ne permet pas non plus de maîtriser le taux de séchage du produit qui s'imprègne d'huile au cours de son séjour dans le bain d'huile.

En outre, l'installation de séchage connue, qui présente un risque de cuisson du produit directement dans le système d'alimentation, pose des problèmes de nettoyage et de maintenance. D'autres installations de séchage du type précité sont décrites dans les documents JP 06-218397 et JP 05-138197. Dans ces installations de séchage, la cuve s'étend selon une direction longitudinale et le système de convoyage présente une surface de convoyage déplaçable en continu sur un trajet de convoyage s'étendant au moins en partie dans la cuve, en-dessous du niveau d'huile, entre des emplacements amont et aval distants selon la direction longitudinale.

Toutefois, dans ces installations de séchage, le produit délivré sous forme d'une nappe sur la surface de convoyage n'offre pas, en sortie de l'installation de séchage, des caractéristiques énergétiques satisfaisantes. Il doit, en outre, subir des étapes additionnelles pour être pour être mis dans une forme exploitable.

L'invention vise à pallier les problèmes évoqués ci-dessus.

A cet effet, selon un premier aspect, l'invention concerne une installation de séchage d'un produit dans un état pâteux, notamment de boue d'une station d'épuration, l'installation de séchage comprenant :

- une cuve adaptée pour recevoir un bain d'huile à une température de séchage jusqu'à un niveau d'huile, la cuve s'étendant selon une direction longitudinale,

- un système de chauffage adapté pour chauffer l'huile à la température de séchage,

- un système d'alimentation adapté pour alimenter la cuve en produit dans l'état pâteux,

- un système de convoyage adapté pour déplacer le produit dans la cuve, le système de convoyage présentant une surface de convoyage déplaçable en continu sur un trajet de convoyage s'étendant au moins en partie dans la cuve entre des emplacements amont et aval distants selon la direction longitudinale, la surface de convoyage étant destinée à être placée en-dessous du niveau d'huile entre les emplacements amont et aval,

dans laquelle le système d'alimentation comprend un dispositif d'extrusion adapté pour délivrer le produit dans l'état pâteux par extrusion sous forme d'au moins un filament, le dispositif d'extrusion étant disposé à distance selon une direction verticale de la surface de convoyage et présentant au moins un orifice d'extrusion en regard de la surface de convoyage, le dispositif d'extrusion étant destiné à être placé au-dessus du niveau d'huile, le produit étant déplacé sur la surface de convoyage sous forme d'au moins un filament.

Ainsi, l'invention permet de délivrer le produit directement dans une forme contrôlée et exploitable et présentant une surface d'échange optimisée, à savoir celle d'un filament isolé, et de le déplacer sur un trajet de convoyage déterminé. Le procédé de séchage et la durée pendant laquelle le produit séjourne dans le bain d'huile peuvent ainsi être maîtrisés pour conférer au produit les caractéristiques énergétiques souhaitées. En outre, l'invention offre un nettoyage et une maintenance aisés des composants de l'installation de séchage.

Le dispositif d'extrusion peut être adapté pour délivrer au moins un filament isolé au travers de l'orifice d'extrusion selon une direction d'extrusion, l'orifice d'extrusion présentant une surface de révolution autour d'un axe parallèle à la direction d'extrusion, de telle manière que le filament présente un axe de filament parallèle à la direction d'extrusion lors de l'extrusion.

L'orifice d'extrusion peut présenter une section transversale d'extrémité dont une dimension maximale est comprise entre 5 mm et 25 mm, de telle manière que le filament présente une section transversale comprise entre 5 mm et 25 mm.

L'orifice d'extrusion peut présenter une longueur supérieure à 20 mm, de préférence supérieure à 30 mm, notamment comprise entre 20 mm et 100 mm, de préférence entre 40 mm et 80 mm.

Le dispositif d'extrusion peut comprendre une pluralité d'orifices d'extrusion agencés pour délivrer respectivement des filaments séparés les uns des autres.

Les orifices d'extrusion peuvent être écartés les uns des autres d'une distance supérieure à 1 mm, de préférence supérieure à 2 mm.

Le dispositif d'extrusion peut être adapté pour déposer ledit au moins un filament sur une largeur selon une direction transversale de la surface de convoyage.

Lorsque le dispositif d'extrusion comprend une pluralité d'orifices d'extrusion, les orifices d'extrusion peuvent être alignés les uns par rapport aux autres selon la direction transversale.

Le dispositif d'extrusion peut comprendre au moins une tête d'extrusion pourvue dudit au moins un orifice d'extrusion, la tête d'extrusion étant déplaçable selon la direction transversale par rapport à la surface de convoyage.

Le système de chauffage peut comprendre un dispositif d'injection d'huile adapté pour injecter de l'huile à la température de séchage sur la largeur de la surface de convoyage.

Le système de convoyage peut être un convoyeur à bande comprenant au moins une bande sans fin portant la surface de convoyage et un système de guidage et d'entraînement adapté pour faire défiler en continu la bande sans fin en regard de l'orifice d'extrusion et entre les emplacements amont et aval. Le système de convoyage peut comporter des éléments de convoyage saillants s'étendant chacun depuis la surface de convoyage jusqu'à une extrémité libre, l'extrémité libre de chaque élément de convoyage étant destinée à être déplacée au voisinage du niveau d'huile sur au moins une partie du trajet de convoyage.

L'installation de séchage peut comporter une partie d'évacuation attenante à la cuve et située en aval de l'emplacement aval, le trajet de convoyage s'étendant dans la partie d'évacuation.

L'orifice d'extrusion peut être placé en regard de l'emplacement amont, de telle manière que le produit dans l'état pâteux soit délivré directement dans le bain d'huile.

La cuve peut présenter un fond depuis lequel une paroi latérale s'étend selon la direction verticale et le système de chauffage peut comprendre au moins un circuit d'huile qui comporte au moins une entrée d'huile disposée au-dessus de la surface de convoyage et par laquelle de l'huile est injectée dans la cuve, au moins une sortie d'huile ménagée dans le fond de la cuve et par laquelle de l'huile est évacuée de la cuve, un dispositif de chauffage et un organe d'entraînement adapté pour faire circuler l'huile depuis la sortie d'huile jusqu'à l'entrée d'huile au travers du dispositif de chauffage.

Le circuit d'huile peut comprendre au moins une rampe s'étendant selon une direction transversale et comportant une pluralité d'entrées d'huile, de manière à injecter l'huile sous la forme d'un rideau d'huile.

Le dispositif de chauffage peut comprendre un dispositif d'échange de chaleur adapté pour récupérer une chaleur latente de vapeur issue du séchage du produit dans la cuve et pour transférer ladite chaleur latente de vapeur à l'huile circulant dans le circuit d'huile.

Le dispositif d'échange de chaleur peut comprendre un couvercle recouvrant la cuve, un compresseur, un échangeur de chaleur et un circuit de vapeur reliant le couvercle à l'échangeur de chaleur au travers du compresseur, le circuit d'huile s'étendant au travers de l'échangeur de chaleur.

Le couvercle peut être monté sur la cuve pour former une enceinte étanche. Le dispositif d'échange de chaleur permet alors de réaliser une dépression dans l'enceinte afin, d'une part, de diminuer une température d'ébullition de l'eau et, d'autre part, de limiter un échappement d'émanations gazeuses vers l'extérieur.

Le système de chauffage peut comprendre au moins un circuit d'huile amont adapté pour chauffer l'huile à une température de séchage amont et un circuit d'huile aval adapté pour chauffer l'huile à une température de séchage aval, la température de séchage amont étant inférieure à la température de séchage aval, de manière à déplacer le produit successivement dans le bain d'huile à la température de séchage amont et dans le bain d'huile à la température de séchage aval.

Les circuits d'huile amont et aval peuvent être adaptés pour injecter respectivement une quantité d'huile amont et une quantité d'huile aval, la quantité d'huile aval étant inférieure à la quantité d'huile amont.

Le circuit d'huile amont peut s'étendre sur une distance mesurée selon la direction longitudinale plus grande que celle du circuit d'huile aval.

L'entrée d'huile et la sortie d'huile du circuit d'huile peuvent être disposées sensiblement en regard l'une de l'autre selon la direction verticale. Ces dispositions, particulièrement avantageuses dans le cas d'un bain d'huile à au moins deux températures de séchages différentes, permettent d'obtenir un flux vertical de l'huile limitant les échanges de chaleur horizontaux.

Le fond peut présenter au moins une concavité dans laquelle la sortie d'huile du circuit d'huile est ménagée. Ces dispositions permettent d'entraîner des particules avec l'huile afin qu'elles ne s'accumulent pas sur le fond de la cuve.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de séchage d'un produit dans un état pâteux, notamment de boue d'une station d'épuration, le procédé de séchage comprenant les étapes consistant à :

- chauffer un bain d'huile présentant un niveau d'huile à une température de séchage,

- délivrer le produit dans l'état pâteux par extrusion sous forme d'au moins un filament au-dessus du niveau d'huile,

- déplacer le produit sous forme d'au moins un filament en continu dans le bain d'huile entre des emplacements amont et aval distants selon une direction longitudinale.

Le procédé de séchage peut prévoir, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit, de délivrer un filament isolé selon une direction d'extrusion, le filament présentant un axe de filament parallèle à la direction d'extrusion lors de l'extrusion.

Le procédé de séchage peut prévoir, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit, que le filament présente une section transversale comprise entre 5 mm et 25 mm.

Le procédé de séchage peut prévoir, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit, de délivrer le produit sous forme d'une pluralité de filaments séparés les uns des autres. Le procédé de séchage peut prévoir, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit, de déposer ledit au moins un filament sur une largeur selon une direction transversale et, au cours de l'étape consistant à déplacer le produit, de déplacer ledit au moins un filament sur la largeur.

Le procédé de séchage peut prévoir, au cours de l'étape consistant à déplacer le produit, d'injecter de l'huile à la température de séchage sur la largeur selon laquelle les filaments sont déposés les uns à côté des autres.

Le procédé de séchage peut prévoir, au cours de l'étape consistant à délivrer le produit dans l'état pâteux, de délivrer le produit dans l'état pâteux directement dans le bain d'huile en regard de l'emplacement amont.

Le procédé de séchage peut prévoir, au cours de l'étape consistant à chauffer l'huile, de récupérer une chaleur latente de vapeur issue du séchage du produit et de transférer ladite chaleur latente de vapeur à l'huile.

Le procédé de séchage peut prévoir, au cours de l'étape consistant à déplacer le produit, de déplacer le produit successivement dans le bain d'huile à une température de séchage amont et dans le bain d'huile à une température de séchage aval, la température de séchage amont étant inférieure à la température de séchage aval.

D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, la description étant faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique d'une installation de séchage selon un mode de réalisation de l'invention, l'installation de séchage comprenant une cuve remplie d'un bain d'huile jusqu'à un niveau d'huile, un système de convoyage adapté pour déplacer un produit à sécher dans le bain d'huile selon une direction longitudinale de la cuve, et un dispositif d'extrusion adapté pour délivrer le produit dans l'état pâteux par extrusion, le système de convoyage présentant une surface de convoyage placée en-dessous du niveau d'huile et le dispositif d'extrusion étant placé au-dessus du niveau d'huile,

- la figure 2 est une représentation en perspective selon une coupe longitudinal du dispositif d'extrusion de l'installation de la figure 1, le dispositif d'extrusion comprenant plusieurs orifices d'extrusion alignés selon une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudinale, chacun des orifices d'extrusion étant adapté pour délivrer le produit sous la forme de filament de telle manière que plusieurs filaments séparés les uns des autres soient déplacés les uns à côté des autres sur une largeur selon la direction transversale de la surface de convoyage, - la figure 3 est une représentation en perspective d'une variante du dispositif d'extrusion de l'installation de la figure 1, le dispositif d'extrusion comprenant une tête d'extrusion pourvue de plusieurs orifices d'extrusion, chacun des orifices d'extrusion étant adapté pour délivrer le produit sous la forme de filament, la tête d'extrusion étant déplaçable selon la direction transversale, de telle manière que plusieurs filaments séparés les uns des autres soient déplacés les uns à côté des autres sur la largeur de la surface de convoyage,

- la figure 4 est une représentation agrandie du détail référencé IV sur la figure 3 illustrant une face aval de la tête d'extrusion du dispositif d'extrusion de la figure 3,

- les figures 5 et 6 sont des représentations des faces amont et aval de la tête d'extrusion du dispositif d'extrusion de la figure 3,

- la figure 7 est une représentation schématique d'un système de chauffage de l'installation de séchage de la figure 1, le système de chauffage comprenant un dispositif d'échange de chaleur adapté pour récupérer une chaleur latente de vapeur issue du séchage du produit dans la cuve et pour la transférer à l'huile,

- la figure 8 est une représentation schématique d'une variante du système de chauffage de l'installation de séchage de la figure 1, le système de chauffage comprenant des circuits d'huile amont et aval adaptés pour chauffer l'huile respectivement à des températures de séchage amont et aval, la température de séchage amont étant inférieure à la température de séchage aval, le produit étant déplacé successivement dans le bain d'huile à la température de séchage amont et dans le bain d'huile à la température de séchage aval,

- la figure 9 est un diagramme illustrant un bilan énergétique résultant de la mise en œuvre de l'installation de séchage de la figure 1,

- la figure 10 est un bilan massique résultant de la mise en œuvre de l'installation de séchage de la figure 1.

Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou analogues.

La figure 1 représente schématiquement une installation de séchage 1 selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Dans ce mode de réalisation, l'installation de séchage 1 s'applique au séchage de boue de station d'épuration en vue de la valorisation de ce produit comme combustible hygiénisé. L'invention n'est, toutefois, pas limitée à une telle application et s'applique au séchage de tout produit pâteux, c'est-à-dire tout produit présentant un taux de matière sèche compris entre 10% et 40%. L'installation de séchage 1 utilise le principe de friture dans un bain d'huile 2 afin de sécher la boue et de l'enrichir pour lui donner de bonnes caractéristiques énergétiques. L'huile utilisée peut être une huile ou une graisse d'origine animale ou végétale issue notamment de l'industrie agro-alimentaire ou d'une station d'épuration.

L'installation de séchage 1 comprend :

- une enceinte 3 recevant le bain d'huile 2,

- un système de chauffage 19 adapté pour chauffer l'huile à une température de séchage supérieure à une température d'évaporation de l'eau,

- un système d'alimentation 50 adapté pour alimenter l'enceinte 3 en boue dans l'état pâteux.

- un système de convoyage 60 adapté pour déplacer le produit dans l'enceinte 3. L'enceinte 3 est calorifugée et tracée pour assurer un maintien en température du bain d'huile 2 et de la boue. Elle s'étend selon une direction longitudinale L et comprend une partie inférieure formant une cuve 4, et une partie supérieure 12 attenante à la cuve 4 selon une direction verticale V, perpendiculaire à la direction longitudinale L. On définit également une direction transversale T perpendiculaire aux directions longitudinale L et verticale V.

La cuve 4 comprend un fond 5 depuis lequel une paroi latérale 6 s'étend selon la direction verticale V jusqu'à un bord libre. La cuve 4 est, par exemple, de forme globalement parallélépipédique et comporte des premier 7 et deuxième 8 panneaux d'extrémité écartés l'un de l'autre selon la direction longitudinale L. Dans le mode de réalisation représenté, la cuve 4 est composée de plusieurs éléments inférieurs 9 en pointe de diamant, par exemple au nombre de cinq sur la figure 1, assemblés les uns aux autres de telle manière que la pointe 10 de chacun des éléments inférieurs 9 soit tournée vers le bas. Le fond 5 présente ainsi plusieurs concavités tournées vers l'intérieur de l'enceinte 3. En variante, une ou plusieurs concavités pourraient être réalisées sur le fond 5 de toute autre manière appropriée. Le bain d'huile 2 est formé dans la cuve 4 remplie d'huile jusqu'à un niveau d'huile 11 qui peut être repéré de toute manière appropriée et, en particulier, matérialisé sur une surface intérieure de la paroi latérale 6 par un marquage physique ou détecté par un capteur approprié.

La partie supérieure 12 de l'enceinte 3 comprend un couvercle 13 solidarisé de manière étanche au bord libre de la cuve 4. Le couvercle 13 est conformé pour présenter une ou plusieurs concavités tournées vers l'intérieur de l'enceinte 3. Dans le mode de réalisation représenté, le couvercle 13 présente deux éléments supérieurs 14 en pointe de diamant assemblés l'un à l'autre de telle manière que la pointe 15 de chacun des éléments supérieurs 14 soit tournée vers le haut.

L'enceinte 3 comprend également une partie d'évacuation 16 prolongeant la partie supérieure 12 selon la direction longitudinale L au-delà du deuxième panneau d'extrémité 8. La partie d'évacuation 16 comprend une paroi inférieure conformée en une trémie de sortie 17 du produit résultant d'une friture de la boue dans le bain d'huile 2 comme il ressortira des suites de la description.

Sur la figure 1, le système de chauffage 19 comprend un circuit d'huile 20 qui comporte un dispositif d'évacuation d'huile pourvu de sorties d'huile 21 agencées pour prélever de l'huile dans l'enceinte 3 et l'évacuer hors de la cuve 4, et un dispositif d'injection d'huile pourvu d'entrées d'huile 22 pour injecter de l'huile à l'intérieur de l'enceinte 3. Le circuit d'huile 20 comporte également un dispositif de chauffage 25 adapté pour chauffer l'huile à la température de séchage comprise entre 110°C et 140°C, et un organe d'entraînement 34 adapté pour faire circuler l'huile depuis les sorties d'huile 21 jusqu'aux entrées d'huile 22 au travers du dispositif de chauffage 25. Le dispositif de chauffage 25 et l'organe d'entraînement 34 seront décrits plus en détails en relation avec la figure 5.

Dans le mode de réalisation représenté, les sorties 21 et les entrées 22 d'huile sont ménagées de manière à respectivement prélever/évacuer et injecter de l'huile sur une distance mesurée selon la direction longitudinale L. Les sorties 21 et entrées 22 d'huile sont, par ailleurs, disposées sensiblement en regard les unes des autres selon la direction verticale V afin d'obtenir un flux vertical de l'huile dans le bain d'huile 2.

En particulier, les sorties 21 d'huile sont ménagées dans le fond 5 de la cuve 4. Au moins une sortie d'huile 21 est ménagée dans chacune des concavités formées par les pointes 10 des éléments inférieurs 9 de la cuve 4.

Les entrées d'huile 22 sont, quant à elles, agencées pour injecter l'huile sur une distance mesurée selon la direction transversale T. Dans le mode de réalisation représenté, les entrées d'huile 22 sont ménagées dans des rampes d'injection 23 s'étendant chacune selon la direction transversale T. Les rampes d'injection 23 sont, par exemple, montées à équidistance les unes des autres sur un ou plusieurs rails 24 solidaires du couvercle 13. Chacune des rampes d'injection 23 comprend une ou plusieurs entrées d'huile 22, par exemple réalisées chacune sous la forme d'une buse de pulvérisation, sensiblement alignées selon la direction transversale T et adaptées pour injecter l'huile sous la forme d'un rideau d'huile. En variante, tout autre agencement approprié d'une ou plusieurs sorties d'huile 21 et d'une ou plusieurs entrées d'huile 22 pourrait être prévu. En particulier, une entrée d'huile 22 pourrait être réalisée sous la forme d'une buse de pulvérisation adaptée pour injecter l'huile selon un cône de pulvérisation dont un diamètre correspond à la distance selon la direction transversale T précitée. Plusieurs buses de pulvérisation alignées selon la direction transversale T pourraient également être prévues de telle manière que la somme des diamètres des cônes de pulvérisation corresponde à la distance précitée. Par ailleurs, une sortie d'huile 21 pourrait être connectée à une source d'alimentation en huile extérieure. Par ailleurs, toute autre répartition des sorties 21 et entrées 22 d'huile pourrait être prévue.

Le système d'alimentation 50 comprend un réservoir en boue dans l'état pâteux et un dispositif d'extrusion 51 relié au réservoir. Le dispositif d'extrusion 51 est placé dans une partie d'admission 18 de l'enceinte située au-dessus du niveau d'huile 11. Dans le mode de réalisation représenté, la partie d'admission 18 est formée dans la partie supérieure 12 de l'enceinte 3, en regard d'une partie de la cuve 4, au voisinage du premier panneau d'extrémité 7.

Le dispositif d'extrusion 51 comprend un ou plusieurs orifices d'extrusion 55 par chacun desquels le produit dans l'état pâteux est délivré par extrusion selon une direction d'extrusion E, à un débit d'alimentation déterminé, sous la forme d'un filament isolé. La direction d'extrusion E est parallèle à la direction verticale V. Le filament est globalement cylindrique selon un axe de filament parallèle à la direction d'extrusion E lors de l'extrusion. Le filament est, par ailleurs, généralement allongé, c'est-à-dire qu'il présente une longueur selon l'axe de filament supérieure à une dimension maximale d'une section transversale perpendiculaire à l'axe de filament. La section transversale, circulaire, elliptique, polygonale ou autre, est choisie pour obtenir un séchage homogène du produit pâteux. La dimension maximale de la section transversale du filament est, par exemple, comprise entre 5 mm et 25 mm. Pour ce faire, chaque orifice d'extrusion 55 peut présenter une surface de révolution, notamment cylindrique ou conique, autour d'un axe parallèle à la direction d'extrusion E. L'orifice d'extrusion 55 peut présenter une section transversale d'extrémité dont une dimension D maximale est comprise entre 5 mm et 25 mm. En outre, pour assurer la délivrance d'un filament isolé, l'orifice d'extrusion 55 peut présenter une longueur 1 supérieure à 20 mm, de préférence supérieure à 30 mm, notamment comprise entre 20 mm et 100 mm, de préférence entre 40 mm et 80 mm. Dans le cas de plusieurs orifices d'extrusion 55, ceux-ci peuvent être écartés les uns des autres d'une distance d supérieure à 1 mm, de préférence supérieure à 2 mm, pour éviter que les filaments ne s'agglomèrent.

En particulier, sur les figures 1 et 2, le dispositif d'extrusion 51 comprend une rampe d'extrusion 52 solidaire du couvercle 13 et pourvue de plusieurs orifices d'extrusion 55 alignés selon la direction transversale T sur une largeur correspondant à la distance sur laquelle l'huile est injectée par les entrées d'huiles 22. Les orifices d'extrusion 55 sont écartés les uns des autres selon la direction transversale T de manière à délivrer le produit sous la forme de filaments adjacents selon la direction transversales tout en restant isolés et séparés les uns des autres. La rampe d'extrusion 52 peut être adaptée suivant le produit à traiter, il peut s'agir d'un tube percé des orifices d'extrusion 55, dans lequel un organe, tel qu'une vis sans âme, est monté déplaçable pour éviter un colmatage des orifices d'extrusion 55, comme dans le mode de réalisation représenté. En variante, il peut s'agir d'un laminoir avec une guillotine, d'un système avec une plaque percée des orifices d'extrusion 55 se déplaçant sur la largeur d'extrusion, ou de tout autre système permettant d'extruder le produit dans la forme voulue. Le dispositif d'extrusion 51 comprend un système de dosage 53 relié à la rampe d'extrusion 52 par l'intermédiaire d'une canalisation 54 étanche pour y introduire la boue à traiter. Le système de dosage 53 peut être une pompe moineau, une pompe à piston, un simple piston ou tout autre système de dosage permettant de maîtriser le débit d'alimentation en boue et de le faire varier. La canalisation 54 peut être composée d'éléments démontables facilement à l'aide de brides à démontage rapide afin de faciliter tout type de maintenance.

En variante, tout autre agencement d'un ou plusieurs orifices d'extrusion 55 adaptés chacun pour délivrer un filament isolé au-dessus du niveau d'huile 11 pourrait être prévu. En particulier, la partie d'admission 18 de l'enceinte 3 pourrait être attenante à la partie supérieure 12 selon la direction longitudinale L, et décalée vers l'extérieur par rapport au premier panneau d'extrémité 7 de la cuve 4.

Par exemple, les figures 3 et 4 représentent une variante du dispositif d'extrusion 5 de l'installation de séchage 1 de la figure 1.

Le dispositif d'extrusion 51 ' comprend un bâti 56 et une tête d'extrusion 57 reliée au réservoir de boue à l'état pâteux par un tuyau 58 souple. La tête d'extrusion 57 est montée déplaçable selon la direction transversale T sur le bâti 56. En particulier, un rail 56a s 'étendant selon la direction transversale T est fixé sur le bâti 56 et un chariot 56b, auquel la tête d'extrusion 57 est solidarisée, est monté coulissant selon la direction transversale T sur le rail 56a. La tête d'extrusion 57 est pourvue de plusieurs orifices d'extrusion 55 adaptés chacun, comme les orifices d'extrusion décrits précédemment, pour délivrer le produit sous la forme d'un filament isolé, séparé des filaments délivrés par les autres orifices d'extrusion. Le déplacement de la tête d'extrusion 57 selon la direction transversale T permet de déposer les filaments séparés les uns des autres sur la largeur correspondant à la distance sur laquelle l'huile est injectée par les entrées d'huiles 22.

Sur les figures 5 et 6, la tête d'extrusion 57 est globalement cylindrique selon un axe parallèle à la direction d'extrusion E. Sur une face amont 57a de la tête d'extrusion 57 du côté du réservoir et par laquelle le produit dans l'état pâteux entre dans la tête d'extrusion 57, chacun des orifices d'extrusion 55 est bordé par une arête d'entrée 55a pourvue d'un chanfrein 55b formant une surface de guidage périphérique convergeant vers l'axe de l'orifice d'extrusion 55. Les orifices d'extrusion 55 sont disposés pour n'être séparés les uns des autres que par des chanfreins 55b, sans surface perpendiculaire à la direction d'extrusion E. Le chanfrein 55b de chaque orifice d'extrusion 55 peut présenter une inclinaison comprise entre 40° et 50° par rapport à la direction d'extrusion E. Sur une face aval 57b de la tête d'extrusion 57 du côté de la cuve 4 et par laquelle le produit dans l'état pâteux sort de la tête d'extrusion 57, chacun des orifices d'extrusion 55 est bordé par une arête de sortie 55c, éventuellement pourvue d'un chanfrein divergeant par rapport à l'axe de l'orifice d'extrusion 55.

En variante, la tête d'extrusion pourrait ne comprendre qu'un seul orifice d'extrusion 55 et le dispositif d'extrusion 51 ' pourrait comprendre plusieurs têtes d'extrusion.

Le système de convoyage 60 présente une surface de convoyage 61 déplaçable en continu sur un trajet de convoyage dans un sens de convoyage C. Le système de convoyage 60 s'étend au moins en partie dans le bain d'huile 2 entre des emplacements amont 62 et aval 63, par rapport au sens de convoyage C, distants selon la direction longitudinale L. L'emplacement amont 62 constitue l'emplacement où la boue est introduite dans le bain d'huile 2 et l'emplacement aval 63 constitue l'emplacement où le produit résultant du séchage de la boue peut être extrait du bain d'huile 2 après avoir séjourné dans le bain d'huile 2 pendant une durée suffisante pour lui conférer les caractéristiques souhaitées. La surface de convoyage 61 présente une largeur selon la direction transversale T au moins égale à la largeur sur laquelle s'étendent les orifices d'extrusion 55 du dispositif d'extrusion 51 et à la distance sur laquelle l'huile est injectée par les entrées d'huile 22. Dans le mode de réalisation représenté, le système de convoyage 60 est un convoyeur à bande comprenant une bande sans fin 65 portant la surface de convoyage 61, et un système de guidage et d'entraînement adapté pour faire défiler en continu la bande sans fin 65 sur le trajet de convoyage. Le système de guidage et d'entraînement comprend notamment des rouleaux 66 dont au moins l'un est moteur et sur lesquels la bande sans fin 65 est enroulée. La bande sans fin 65 présente alors une branche supérieure circulant dans le sens de convoyage C, et une branche inférieure circulant sous la branche supérieure dans un sens opposé au sens de convoyage C. La bande sans fin 65 présente une surface intérieure en contact avec les rouleaux 66 et une surface extérieure formant, sur la branche supérieure, la surface de convoyage 61. La bande sans fin 65 peut notamment être formée par un tapis à maille ou percé de manière à permettre le passage de l'huile dans la direction verticale V mais pas celui du produit. La bande sans fin 65 peut comporter des éléments de convoyage saillants, par exemple sous la forme de tasseaux de convoyage 67 équirépartis, s'étendant chacun depuis la surface extérieure du tapis jusqu'à une extrémité libre.

Le convoyeur 60 comporte un tronçon de transport 68 portant les emplacements amont 62 et aval 63 entre lesquels la surface de convoyage 61 déplace la boue sous la forme un ou plusieurs filaments isolés dans le bain d'huile 2. Le tronçon de transport 68 s'étend selon la direction longitudinale L, globalement horizontalement, entre des première 68a et deuxième 68b extrémités opposées. La surface de convoyage 61 sur le tronçon de transport 68 est située en dessous du niveau d'huile 11, l'extrémité libre de chaque tasseau de convoyage 67 étant placée au voisinage, en particulier au-dessus, du niveau d'huile 11. Dans le mode de réalisation représenté, le tronçon de transport 68 est disposé à distance selon la direction verticale V du dispositif d'extrusion 51 avec une partie de la surface de convoyage 61 en regard des orifices d'extrusion 55 de la rampe d'extrusion 52. Cette partie de la surface de convoyage 61 en regard des orifices d'extrusion 55 définit alors l'emplacement amont 62 où la boue est introduite dans le bain d'huile 2. L'emplacement amont 62 est, par exemple, situé au voisinage de la première extrémité 68a du tronçon de transport 68, laquelle première extrémité 68a peut être agencée au voisinage du premier panneau d'extrémité 7 de la cuve 4 comme représenté sur la figure 1. Par ailleurs, dans le mode de réalisation représenté, l'emplacement aval 63 est choisi de telle manière que la surface de convoyage 61 défile en-dessous de l'ensemble des entrées d'huile 22 des rampes d'injection 23 entre les emplacements amont 62 et aval 63. En particulier, l'emplacement aval 63 est situé au voisinage de la deuxième extrémité 68b du tronçon de transport 68, laquelle deuxième extrémité 68b peut être agencée au voisinage du deuxième panneau d'extrémité 8 de la cuve 4 comme représenté sur la figure 1.

En variante, la boue pourrait être déposée sur la surface de convoyage 61 en dehors du bain d'huile 2 avant d'y être introduite au niveau de l'emplacement amont 62 du tronçon de transport 68. Les orifices d'extrusion 55 peuvent alors déboucher au-dessus du niveau d'huile 11, en regard ou à l'extérieur de la cuve 4, en amont du tronçon de transport 68. Le convoyeur 60 pourrait alors comprendre un tronçon d'admission attenant à l'emplacement amont 62 du tronçon de transport 68 et dont la surface de convoyage 61 est placée en regard des orifices d'extrusion 55. En particulier, le tronçon d'admission pourrait être prévu dans la partie d'admission 18 de l'enceinte 3 décalée vers l'extérieur par rapport au premier panneau d'extrémité 7 de la cuve 4, comme évoqué précédemment.

Sur la figure 1, le trajet de convoyage s'étend dans la partie d'évacuation 16 de l'enceinte 3. En particulier, le convoyeur 60 comporte également un tronçon d'évacuation 69 attenant à l'emplacement aval 63 du tronçon de transport 68 et qui s'étend dans la partie d'évacuation 16 de l'enceinte 3 jusqu'à la trémie de sortie 17. La branche supérieure du tronçon d'évacuation 69 portant la surface de convoyage 61 comprend une première portion inclinée depuis l'emplacement aval 63 du tronçon de transport 68 vers la partie supérieure 12, et une deuxième portion horizontale dont une extrémité libre est située au- dessus de la trémie de sortie 17.

Les tronçons de transport 68 et d'évacuation 69 ainsi que, le cas échéant, le tronçon d'admission sont réalisés avec une seule et même bande sans fin. Ces tronçons pourraient toutefois être réalisés chacun avec une ou plusieurs bandes sans fin distinctes, des plateforme de connexion pouvant être prévue entre les extrémités adjacentes de deux bandes sans fin successives.

En relation avec la figure 1, un procédé de séchage mettant en œuvre l'installation de séchage 1 est décrit.

La cuve 4 de l'enceinte 3 est remplie d'un bain d'huile 2 chauffé à une température de séchage supérieure à la température d'évaporation de l'eau, et notamment comprise entre 110°C et 140°C, jusqu'au niveau d'huile.

La boue est injectée au travers de chacun des orifices d'extrusion 55 sous la forme d'un ou plusieurs filaments de longueur variable successifs, isolés et séparés les uns des autres, dans l'enceinte 3 au-dessus du niveau d'huile 11.

Lors de son introduction dans l'enceinte 3, les filaments de boue tombent directement dans le bain d'huile 2, sur l'emplacement amont 62 du tronçon de transport 68 du convoyeur 60, et sont déplacés les uns à côté des autres en continu selon la direction longitudinale L dans le sens de convoyage C, jusqu'à l'emplacement aval 63. En particulier, plusieurs filaments de boue sont adjacents les uns aux autres sur la largeur de la surface de convoyage 61 tout en restant isolés et séparés les uns des autres. Lors du convoyage, et en particulier en début de convoyage, les filaments de boue baignant à la surface du bain d'huile 2 avancent sous l'effet des tasseaux de convoyage 67 du convoyeur 60. Ils sont, par ailleurs, douchés par les rampes d'injection 23 du circuit d'huile 20 injectant l'huile à la température de séchage dans l'enceinte 3. Au cours du déplacement dans le bain d'huile 2, l'eau contenue dans la boue s'évapore de manière à sécher la boue.

Une unité de commande électronique reliée au système de convoyage 60 peut permettre d'en faire varier une vitesse de convoyage et ainsi un temps de friture pendant lequel la boue baigne dans le bain d'huile 2. Le temps de friture est généralement compris entre 10 minutes et 25 minutes. L'unité de commande électronique peut, par ailleurs, être reliée au système d'alimentation 50 et au système de chauffage 19 pour régler le débit d'alimentation en boue, la température de séchage et le temps de friture en fonction des caractéristiques du produit sous la forme pâteuse en entrée, notamment son humidité ou sa siccité, et des caractéristiques souhaitées pour le produit séché.

Les filaments sont ensuite sortis du bain d'huile 2 et égouttés sur le tronçon d'évacuation 69 du convoyeur 60 avant de tomber dans la trémie de sortie 17. Sur la figure 1, la trémie de sortie 17 peut déboucher sur un dispositif de récupération 70 comprenant notamment une benne 71. Le dispositif de récupération 70 peut également comprendre des organes de transfert et de mise en forme interposés entre la trémie de sortie 17 et la benne 71. Les organes de transfert et de mise en forme comprennent, par exemple, une vis de sortie 72, un sas étanche 73 qui s'ouvre et se ferme sur deux de ses extrémités opposées à l'aide de deux vannes guillotine 74 et un élévateur 75 qui déverse le produit dans la benne 71.

Le procédé de séchage fonctionne en continu mais reste adaptable sur un procédé amont fonctionnant par lots.

La figure 6 représente un mode de réalisation du système de chauffage 19 de l'installation de séchage 1 représentée sur la figure 1.

Lors de la friture, la vapeur générée par l'évaporation de l'eau contenue dans la boue peut être captée pour réchauffer l'huile. Le dispositif de chauffage 25 peut alors comprendre un dispositif d'échange de chaleur adapté pour récupérer une chaleur latente de vapeur issue du séchage de la boue dans l'enceinte 3 et pour transférer cette chaleur latente à l'huile circulant dans le circuit d'huile 20.

Les concavités formées dans le couvercle 13 de l'enceinte 3 fonctionnent comme des collecteurs de vapeur 26. Le dispositif d'échange de chaleur comprend un compresseur 27, un échangeur de chaleur 28 et un circuit de vapeur reliant les concavités du couvercle 13 à l'échangeur de chaleur 28 au travers du compresseur 27.

Le compresseur 27 aspire la vapeur dans le circuit de vapeur, au travers d'un filtre vapeur 29 et d'un dévésiculeur 30 afin d'enlever les éventuelles particules présentes lors de l'évaporation de l'eau du produit. Le compresseur 27 permet également de compresser la vapeur afin de rehausser son niveau d'enthalpie et de faire passer sa température de condensation à une température supérieure à celle du bain d'huile 2. La vapeur comprimée circule ensuite dans l'échangeur de chaleur 28 avant d'être sous-refroidie dans un échangeur de sous refroidissement 31 et d'être évacuée par un purgeur de condensât 32.

Par ailleurs, comme indiqué précédemment, l'huile est pompée au travers des sorties d'huile 21 du circuit d'huile 20 dans les concavités du fond 5 de la cuve 4 formant des collecteurs d'huile. Les collecteurs d'huile se rejoignent en une canalisation passant dans un premier filtre 33 permettant une filtration grossière avant le passage dans l'organe d'entraînement 34, tel qu'une pompe. L'huile passe ensuite dans un deuxième filtre 35 adapté pour réaliser une filtration plus fine de l'huile. Ces premier 33 et deuxième 35 filtres peuvent être des filtres autonettoyants permettant de ne pas avoir à arrêter le circuit d'huile 20 pour les changer. L'huile entre ensuite dans l'échangeur de chaleur 28, fonctionnant comme un condenseur vapeur/huile, à une température inférieure à la température de séchage souhaitée pour être chauffée par condensation de la vapeur jusqu'à la température de séchage. L'huile peut ensuite passer au travers d'un nouvel organe de chauffage 36, par exemple électrique ou thermique, avant de retourner dans la cuve 4 par les entrées d'huile 22 des rampes d'injection 23.

Pendant la friture, le produit s'imprègne d'huile. Un appoint continuel en huile peut donc être prévu. Un réservoir d'huile 37 est présent aux abords de la cuve 4 permettant une injection par une pompe d'appoint 38 dans le circuit d'huile 20 en amont du premier filtre 33 pour empêcher l'introduction de particules éventuellement présentes dans le réservoir d'huile 37.

Lors de l'aspiration de la vapeur, une dépression est créée dans l'enceinte 3 fermée de façon étanche, ce qui diminue légèrement la température d'ébullition de l'eau et permet d'empêcher les émanations gazeuses. En variante, le dispositif d'échange de chaleur peut être remplacé par un ou plusieurs organes de chauffage approprié comprenant notamment des organes de chauffage électrique, tels que des résistances électriques et/ou des organes de chauffage thermique tels que des chaudières.

Dans une autre variante illustrée sur la figure 7, le système de chauffage 19' comprend un circuit d'huile amont 20' et un circuit d'huile aval 80.

Le circuit d'huile amont 20' est analogue au circuit d'huile 20 décrit en relation avec les figures 1 et 6. Il comprend, en particulier, un dispositif de chauffage 25 ' basé sur transfert d'une chaleur latente de vapeur issue du séchage de la boue dans l'enceinte 3 à l'huile circulant dans le circuit d'huile 20'. L'huile y est chauffée une température de séchage amont supérieure à la température d'évaporation de l'eau, notamment comprise entre 110°C et 140°C, et par exemple comprise entre 110°C et 125°C. Le circuit d'huile amont 20' comprend des entrées 22 et sorties 21 d'huile amont disposées dans une partie amont de l'enceinte 3, du côté de la partie d'admission 18 et du dispositif d'extrusion 51. Comme décrit précédemment, les entrées d'huile 22 amont peuvent être agencées au- dessus du niveau d'huile 11 et d'une partie de la surface de convoyage 61 du côté de l'emplacement amont 62. Les sorties d'huile 21 amont peuvent être ménagées dans le fond 5 de la cuve 4 en correspondance selon la direction verticale Z avec les entrées d'huile 22 amont.

Le circuit d'huile aval 80 comprend des entrées 22' et sorties 21 ' d'huile analogues à celles du circuit d'huile amont 20'. En particulier, comme décrit précédemment en relation avec les figures 1 et 6, des entrées d'huile 22' peuvent être ménagées dans des rampes d'injection 23 situées dans la partie supérieure 12 de l'enceinte 3 et des sorties d'huile 21 ' peuvent être ménagées dans les concavités du fond 5 de la cuve 4 formant des collecteurs d'huile. Les entrées d'huile 22' aval peuvent être ménagées en correspondance selon la direction verticale Z avec les sorties d'huile 21 ' aval. Les collecteurs d'huile se rejoignent en une canalisation passant dans un premier filtre 81 permettant une filtration grossière avant le passage dans l'organe d'entraînement 82, tel qu'une pompe. L'huile passe ensuite dans un deuxième filtre 83 adapté pour réaliser une filtration plus fine de l'huile. L'huile entre ensuite dans un organe de chauffage 84, par exemple thermique ou électrique, pour être chauffée jusqu'à une température de séchage aval supérieure à la température d'évaporation de l'eau, notamment comprise entre 110°C et 140°C. La température de séchage aval est, par ailleurs, supérieure à la température de séchage amont, par exemple supérieure à 130°C. L'huile peut ensuite retourner dans la cuve 4 par les entrées d'huile 22' des rampes d'injection 23.

Dans cette variante, le produit est déplacé successivement dans le bain d'huile 2 à la température de séchage amont et dans le bain d'huile 2 à la température de séchage aval, sans qu'il soit nécessaire de prévoir de séparation physique entre le bain d'huile à la température de séchage amont et le bain d'huile 2 à la température de séchage aval, les flux verticaux d'huile entre les entrées 22 et sorties 21 d'huile amont, d'une part, et entre les entrées 22' et sorties 21 ' d'huile aval, d'autre part, limitant les échanges de chaleur horizontaux.

Les circuits d'huile amont 20' et aval 80 peuvent être dimensionnés pour injecter respectivement des quantités d'huile amont et aval dans l'enceinte 3, la quantité d'huile aval pouvant être inférieure à la quantité d'huile amont. Pour ce faire, les entrées 22 et sorties 21 d'huile amont peuvent s'étendre sur une longueur de l'enceinte 3 mesurée selon la direction longitudinale L plus importante, les entrées d'huile 22 amont peuvent présenter une densité plus importante, par exemple en rapprochant les rampes d'injection 23 correspondantes et/ou le circuit d'huile amont 20' peut avoir un débit supérieur à celui du circuit d'huile aval 80.

Dans un exemple non- limitatif de mise en œuvre de l'installation de séchage 1, une boue à 15 % de siccité (85 % d'eau) est injectée par une pompe moineau avec un débit d'alimentation de 1,2 t/h dans la rampe d'extrusion 52 et extrudée en filaments de 8 mm de diamètre uniformément sur le convoyeur 60.

Le convoyeur 60 transporte la boue pendant 20 minutes dans le bain d'huile 2 à la température de séchage uniforme de 130°C. Un débit de vapeur de l'ordre de 1 t/h est obtenu lors de la friture. La vapeur prélevée à environ 0,95 bar est comprimée à environ 4 bars pour faire passer sa température de condensation de 97°C à 143°C pour réchauffer l'huile dans le condenseur 28 à la température de séchage de 130°C.

Le produit frit ne contient plus que 10% d'eau et est extrait à un débit de 254kg/h par la vis de sortie. Le produit issu du procédé possède un PCI supérieur à celui du bois (20-25 MJ/kg), ce combustible se présente sous forme solide et peut être mis en forme de différentes manières à l'aide d'une presse ou d'un autre système de mise en forme.

Lors de la friture on constate aussi une imprégnation de l'huile dans le produit (de l'ordre de 30% de la MS à traiter), cette imprégnation est dépendante du temps de séjour dans la cuve 4, ainsi une cuisson rapide permet de minimiser l'imprégnation en huile. Les figures 9 et 10 illustrent le bilan énergétique et le bilan massique du procédé de séchage dans la mise en œuvre précitée. Le produit issu de la mise en œuvre du procédé de séchage dans l'installation de séchage peut être valorisé en production énergétique par combustion, par exemple dans une chaudière en remplacement du dispositif d'échange de chaleur. L'énergie récupérable est alors supérieure à celle nécessaire à la friture du produit.