Différentes catégories d'effluents sont produits dont il n'existe pas de filière d'élimination satisfaisante du point de vue de la protection de l'environnement. Les effluents en cause sont principalement des déchets inorganiques contenant divers polluants toxiques, tels que des métaux lourds et leurs sels, et tout particulièrement, ceux présentant une fraction soluble assez importante pour interdire leur entreposage en décharge. Ces effluents peuvent tre liquides ou solides. Ils peuvent provenir de tout procédé générateur d'effluents comprenant des sels de métaux lourds.

Les effluents liquides peuvent tre issus par exemple de procédés de traitement de surface par voie chimique. Ces effluents sont généralement acides et fortement chargés en métaux. Bien que diffus sur l'ensemble du territoire national, ils représentent au total un volume de pollution très important. Pour ces effluents, la technique d'épuration comprend généralement un traitement classique de

neutralisation/précipitation qui conduit à la formation de boues pour un entreposage en décharge de classe I Pour mémoire, une entreprise de taille moyenne pratiquant ces procédés peut générer jusqu'à 1 tonne de boues concentrées en métaux par an.

Les effluents solides quant à eux peuvent tre issus par exemple de procédés d'incinération de déchets ménagers. Ces procédés génèrent en fait deux catégories d'effluents : des effluents solides et des effluents gazeux ou fumées d'incinération.

Les effluents solides constituent la fraction minérale des déchets, et sont à caractère basique du fait de la présence de certains oxydes métalliques tels que des oxydes de métaux alcalins, et alcalino-terreux.

Ces effluents solides sont les cendres dites"sous chaudières"et les mâchefers. Certains mâchefers sont considérés comme non toxiques au regard de la législation en vigueur, et peuvent tre stockés dans des décharges ou utilisés sans danger, par exemple dans des bitumes, après déferraillage. Ces mâchefers représentent environ 30% en poids du produit initial.

Les cendres sous chaudières quant à elles sont des matériaux pulvérulents très toxiques car elles contiennent des métaux lourds et leurs sels, et doivent tre stockées avec précaution, après avoir été stabilisés, dans des sites protégés en attente d'un retraitement éventuel.

Les effluents gazeux sont à caractère plus ou moins acide du fait de la présence de gaz acides tels que HC1 et HF et d'anhydrides d'acides gazeux tels que S02 et CO2, et ils comprennent des composés toxiques

tels que des métaux lourds et leurs sels, et des résidus solides de l'incinération appelés aussi cendres volantes. Ces effluents gazeux ou fumées doivent tre filtrés et traités pour neutraliser leur acidité, pour condenser les métaux et leurs sels, et pour retenir les cendres volantes avant d'tre libérés dans l'atmosphère. Par exemple, la neutralisation par voie humide de ces effluents conduit à la formation d'un matériau pulvérulent ou particulaire plus ou moins aggloméré appelé"gâteau de filtration".

L'ensemble cendres volantes et gâteau de filtration constitue un résidu d'épuration des fumées d'incinération d'ordures ménagères nommé encore REFIOM.

Il constitue environ 3% en poids du déchet initial. La composition des REFIOM est très variable et dépend des techniques d'épuration des fumées et des procédés d'incinération mis en oeuvre. On peut retenir pour les constituants essentiels les ordres de grandeur suivants en % poids : calcium 10 à 30%, chlore 10 à 25%, sulfate 15 à 25%, silicium 3 à 15%, aluminium 2 à 6%, potassium 1 à 7%, sodium 1 à 4%, les métaux représentent 3 à 4%.

La fraction polluante qui est essentiellement constituée par les métaux lourds représente donc environ 4% en poids de la masse totale du REFIOM. Parmi les métaux lourds, les plus couramment rencontrés sont le zinc, le plomb, le cadmium, le nickel et le chrome.

Les REFIOM et les cendres sous chaudières précédemment décrites constituent des matériaux considérés actuellement comme des"déchets ultimes".

Les sels métalliques de ces déchets, les métaux lourds et leurs sels sont solubles dans 1'eau et

peuvent tre facilement entraînés par des eaux de pluie et tre dispersés dans les sols et les nappes phréatiques.

Art antérieur La vitrification paraît le moyen le plus sûr actuellement pour rendre inerte ces matériaux ou déchets ultimes d'incinération, en vue de leur stockage voire de leur valorisation. En effet, ces matériaux, qui contiennent de la silice et de l'alumine se liquéfient et forment un bain de fusion lorsqu'on les soumet à des températures supérieures à 1300°C. Ce bain de fusion lorsqu'il est refroidi, forme un matériau cristallin ou un verre amorphe solide véritable matrice de rétention des métaux lourds.

On connaît de nombreux procédés de traitement de ces REFIOM, associés ou non à un procédé de vitrification, qui consistent généralement à précipiter ou fixer par échange d'ions les métaux lourds à partir de 1'effluent liquide lui-mme ou d'une solution de lavage du REFIOM.

Ces procédés connus présentent de nombreux inconvénients. Parmi ceux-ci, on peut citer notamment la quantité importante d'additifs à mettre en oeuvre qui pèse sur les coûts d'exploitation, l'extraction incomplète des métaux lourds, et le déplacement du problème de pollution lié aux métaux lourds, le résidu final n'étant pas suffisamment stabilisé.

Les procédés de vitrification conduisent généralement à la mise en oeuvre d'additif de fondants tels que de l'oxyde de bore, de l'oxyde de sodium, de

l'oxyde de potassium et/ou d'oxydes formateurs de réseau comme la silice qui est le plus couramment utilisée. Ces produits présentent souvent l'inconvénient d'tre coûteux. D'autre part, tous les éléments présents dans ces effluents ne sont pas digestibles dans le verre, ce qui provoque des démixtions de phases.

On connaît aussi l'utilisation de produits naturels comme additifs tels que les roches volcaniques mais ces produits, bien que peu coûteux, peuvent entraîner des problèmes liés à leur approvisionnement ou à leurs variabilité de composition.

De plus, les procédés de vitrification n'acceptent généralement pas les déchets sous la forme liquides ou de suspension liquide-solide en raison du fort dégagement gazeux produit au cours de la fusion. Ceci implique la mise en place, en amont du procédé de vitrification, d'équipements de séchage comme des filtres ou des calcinateurs.

Exposé de 1'invention La présente invention a notamment pour but de pallier les inconvénients précités et de réduire le flux global de résidus solides à mettre en décharge de stockage, en fournissant un procédé et un dispositif de traitement et de conditionnement d'un effluent comprenant des sels de métaux lourds.

Le procédé de l'invention se caractérise notamment en ce qu'il comprend dans cet ordre : a) un chauffage de 1'effluent à traiter de manière à rendre gazeux les anions et cations des sels

de métaux lourds volatils qu'il contient et à les évacuer de 1'effluent chauffé, b) une étape de récupération des produits gazeux issus du chauffage de 1'effluent, lesdits produits gazeux incluant les anions et cations des sels de métaux lourds volatils, évacués par le chauffage de l'effluent, c) une étape de traitement desdits produits gazeux récupérés de manière à isoler les métaux lourds qu'ils contiennent sous une forme chimique digestible dans une matrice de vitrification, d) une étape de réintroduction desdits métaux lourds, sous ladite forme chimique digestible, dans 1'effluent chauffé de l'étape a), pour obtenir un effluent vitrifiable, et éventuellement e) une étape de vitrification de 1'effluent vitrifiable.

L'effluent peut tre un de ceux précités. Ainsi, le procédé de l'invention permet de traiter des effluents issu de procédés de traitement de surface par voie chimique, de procédé d'incinération de déchets ménagers, ou de tout autre procédé générant des effluents comprenant des sels de métaux lourds.

Il permet en particulier de traiter des effluents, solides, des suspensions de boues, des boues décantées, ou des liquides contenant des métaux polluants, par exemple sous la forme de chlorures ou de tout autre forme volatile sous l'effet d'un chauffage. Il permet

par exemple de traiter des solutions liquides en limite de saturation en sels métalliques.

Les métaux peuvent tre par exemple ceux cités précédemment. Ils forment les cations des sels de métaux lourds.

L'étape a) du procédé de la présente invention peut tre réalisée par exemple dans un four de fusion utilisé pour la mise en fusion des effluents précités.

Elle permet de rendre gazeux notamment les anions et cations des sels de métaux lourds volatils contenus dans 1'effluent à traiter, et ainsi d'évacuer, ou distiller, sous 1'effet du chauffage, ces sels de métaux lourds. Elle permet aussi d'évacuer les anions de ces sels qui sont par exemple de type chlorure, fluorure, P04-, S04-, etc... c'est-à-dire ceux qui peuvent tre présents dans les effluents définis ci- dessus.

Cette étape du procédé permet de distiller la quasi-totalité des métaux lourds présents dans l'effluent à traiter, et aussi d'éliminer notamment les anions chlorures présents dans certains effluents, afin de rendre vitrifiable la fraction de 1'effluent restant dans le four, c'est-à-dire la fraction non volatile à la température de chauffage choisie pour cette étape.

Dans l'art antérieur, quels que soient les résidus solides ou liquides traités, résidus de l'industrie des traitements de surface ou cendres volantes (REFIOM) des procédés d'incinération, un traitement préliminaire de déchloruration était nécessaire.

L'absence d'un tel traitement préliminaire se traduisait par un départ de la quasi-totalité des

métaux lourds sous forme gazeuse ce qui ne permettrait pas leur incorporation dans la matrice vitreuse.

En effet, la mise en oeuvre de la vitrification impose le respect d'un certain nombre de critères.

Parmi ceux-ci : a) Les éléments doivent tre digestibles dans le verre de façon à éviter les phases démixtées ou les précipités en grande quantité. Les anions précités sont ainsi les éléments les plus gnants du fait de leur faible solubilité dans le verre qui provoque des démixtions de phases. Les matériaux obtenus sont alors non homogènes et de mauvaise qualité, la phase de sels fondus qui n'est pas vitrifiée extrayant une proportion non négligeable de cations toxiques. De plus, ces phases étant plus légères que le verre, la volatilité assez grande des sels est encore exacerbée par leur contact avec l'atmosphère gazeuse.

0) Les déchets, le verre et ses sous-produits doivent tre compatibles avec les matériaux technologiques employés pour les parties du four en contact avec eux. En effet, les anions Cl-et S04 2- notamment peuvent tre agressifs vis-à-vis de certains réfractaires.

Le procédé de la présente invention présente l'avantage de s'affranchir de ce traitement préliminaire car les chlorures sont éliminés lors de l'étape a) de chauffage de 1'effluent, et celui de pouvoir incorporer les métaux lourds dans la matrice vitreuse par exemple issue du chauffage de l'effluent.

Le procédé de la présente invention permet notamment d'éliminer les anions Cl-et S04-et de

fournir un effluent vitrifiable remplissant les critères précités.

Lorsque 1'effluent est liquide, ou contient des liquides, l'étape a) permet aussi d'évacuer la phase liquide sous forme de vapeurs ou buées récupérées avec les produits gazeux précités. Ces liquides peuvent tre par exemple de 1'eau, des solvants organiques, etc...

La quantité d'eau présente n'est limitative que par la surconsommation d'énergie qu'elle induit pour son évaporation.

Pour un effluent liquide, le chauffage peut tre réalisé par exemple en plusieurs étapes, ou progressivement, pour évacuer d'abord la phase liquide de 1'effluent de manière à obtenir un résidu solide. Ce résidu solide peut ensuite tre chauffé à une température suffisante pour évacuer les sels de métaux lourds qu'il contient.

Les sels de métaux lourds sont volatils à partir d'environ 1000°C. La température de chauffage de 1'effluent est de préférence au minimum à cette température.

L'effluent, ou le résidu, peut tre chauffé jusqu'à fusion, c'est-a-dire jusqu'aux températures de vitrification.

La température du chauffage dans cette étape dépend aussi de la nature de 1'effluent, elle peut tre par exemple de 1200°C à des températures supérieures à 1500°C pour des effluents tels que ceux précités. En outre, la température de chauffage peut dépendre de l'addition éventuelle d'additifs de vitrification à 1'effluent chauffé comme exposé ci-dessous.

Le chauffage peut tre réalisé au moyen d'une source d'énergie qui peut tre par exemple le plasma, le plasma d'arc, la résistance ou l'induction. La combustion d'éventuels combustibles contenus dans les effluents traités peut concourir au chauffage de l'effluent.

Dans le cas des REFIOM, leur chauffage à une température permettant la vitrification se traduit par une perte en masse de la matière à vitrifier correspondant au moins à 60% de la matière introduite dans le four.

Dans l'étape b), les produits gazeux issus de l'étape a) de chauffage sont récupérés. La récupération de ces produits gazeux incluant les anions et cations des sels de métaux lourds peut se faire par une conduite permettant une collecte de gaz et fumées issus du four. Ces produits gazeux sont de préférence maintenus à une température suffisante, généralement à 400°C ou plus, pour éviter la condensation des sels de métaux lourds volatils qu'ils contiennent, et ce jusqu'à l'étape de traitement desdits produits gazeux.

L'étape c) de traitement des produits gazeux récupérés peut par exemple comprendre un premier lavage des produits gazeux de manière à bloquer les sels de métaux lourds dans une solution, une précipitation des métaux sous une forme chimique digestible dans une matrice de vitrification, une filtration, et éventuellement un deuxième lavage des métaux lourds sous ladite forme digestible.

Le premier lavage permet de mettre en solution, ou bloquer, les sels de métaux gazeux issus du four, et de

récupérer toute la fraction soluble contenant la totalité des métaux. Le lavage peut par exemple tre réalisé dans un réacteur gaz/liquide, ou dans une tour à garnissage ou tout autre équipement permettant de réaliser cette fonction. De façon avantageuse, cette opération est réalisée avec de l'eau.

La solution obtenue avec ce lavage est plus ou moins acide selon la composition initiale du résidu solide ou effluent traité. Cette solution peut ensuite tre ajustée en acidité dans un appareil de précipitation de type mûrisseur-épaississeur pour précipiter les métaux sous une forme chimique digestible dans une matrice de verre et de préférence insoluble dans 1'eau, par exemple sous forme de carbonate de métaux, par exemple au moyen de carbonate de sodium ou de carbonate de calcium.

Ces carbonates de métaux sont insolubles. Cette forme chimique qui est digestible dans une matrice de verre, convient à la vitrification.

Dans cet exemple, il peut s'agir de carbonate de sodium pulvérulent ou en solution à 200 g/l, ou du carbonate de calcium pulvérulent. Ceux-ci précipitent quantitativement les métaux et tout particulièrement les plus gnants tels que le cadmium, le nickel, le plomb et le zinc.

La précipitation peut tre réalisée par exemple à un pH inférieur à environ 10, par exemple compris entre 8 et 10, par exemple à un pH de 9. Ceci permet de limiter notamment la redissolution des oxydes d'aluminium et de chrome qui peuvent tre présents dans ces produits gazeux.

La précipitation peut tre effectuée à chaud, par exemple à une température allant d'environ 40 à environ 60°C, par exemple à environ 50°C, ce qui accroît la vitesse de formation et de mûrissement du précipité et permet d'éviter la précipitation intempestive de chlorure de plomb pour certains effluents.

Le précipité obtenu peut tre filtré par exemple sur un filtre continu de type rotatif ou à bande, ou tout autre équipement équivalent, et éventuellement subir un deuxième lavage au cours de la filtration par exemple avec de l'eau.

Selon l'invention, les eaux de filtration peuvent tre récupérées et concentrées par évaporation, ce qui permet, d'une part, de récupérer de 1'eau utilisable pour le premier lavage des gaz issus du four de fusion et pour le deuxième lavage lors de la filtration pendant l'étape c), et, d'autre part, de récupérer les sels alcalins et alcalino-terreux.

Ceci permet, d'une part, de séparer les métaux polluants d'un effluent complexe, et de les rendre vitrifiables en vue de leur stockage, et, d'autre part, de récupérer des sels inertes vis-à-vis de l'environnement et utilisables par exemple en technique routière. Ce mode de réalisation présente en outre l'avantage de permettre un recyclage de 1'eau à l'intérieur de l'unité de traitement.

Dans l'étape d), le précipité lavé, c'est-à-dire les métaux lourds sous une forme chimique digestible dans une matrice de vitrification, est réintroduit dans 1'effluent chauffé de l'étape a) exempt de sels de métaux lourds. Dans cette étape, lorsque les sels de

métaux ont été précipités sous forme de carbonates, les carbonates métalliques se décomposent en oxydes métalliques avec émission de dioxyde de carbone.

Selon un premier mode de réalisation, l'étape a) de chauffage peut tre réalisée dans une première chambre, et l'étape d) peut tre réalisée dans une deuxième chambre, la première et la deuxième chambres étant séparées, un passage étant prévu entre les deux chambres de telle manière que 1'effluent chauffé puisse passer de la première à la deuxième chambre lorsqu'il est exempt des sels de métaux lourds volatils.

Selon ce premier mode de réalisation, l'introduction des métaux sous la forme chimique digestible dans une matrice de verre dans la seconde chambre permet d'éviter d'éventuelles recombinaisons des métaux par exemple avec le chlore présent dans les émissions gazeuses issues du chauffage de 1'effluent de l'étape a), dans la première chambre.

Selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, les étapes a) et d) peuvent tre réalisées dans une chambre unique de chauffage et de fusion pour une vitrification de l'effluent traité.

Selon ce deuxième mode de réalisation, la mise en oeuvre du procédé de l'invention peut tre utilisée pour récupérer les métaux sous une forme chimique digestible dans une matrice de verre après traitement de boues contenant des sels de métaux pour un usage ultérieur comme la récupération d'un métal valorisable, par exemple le chrome, le cuivre, etc...

Selon un troisième mode de réalisation, la chambre du four peut tre à atmosphère séparée. Ce mode de

réalisation est schématisé sur la figure 4 et expliqué dans les exemples ci-dessous.

Dans l'étape e), l'ensemble effluent exempt de sels de métaux lourds volatils contenu dans le four et métaux sous ladite forme chimique digestible dans une matrice de verre, appelé effluent vitrifiable, est vitrifié. Comme expliqué ci-dessous, certains effluents nécessitent pour cela l'adjonction d'un additif de vitrification, d'autres non.

Cette étape e) est destinée à rendre inerte ces effluents traités en les emprisonnant dans une matrice de verre qui peut tre stockée en toute sécurité. Elle est facultative. En effet, 1'effluent traité et les métaux sous ladite forme chimique digestible peuvent tre stockés, ou mis en attente, avant de procéder à leur vitrification ou pour tre utilisés à d'autres fins.

Selon l'invention, l'étape e) de vitrification peut tre réalisée dans ledit four.

Selon l'invention, un additif de vitrification peut tre ajouté à 1'effluent, par exemple dans le cas où 1'effluent ne comprend pas, ou pas assez, de fondants ou d'oxydes formateurs de réseaux endogènes permettant sa vitrification. Cet additif peut tre un de ceux connus de l'homme du métier.

Pour mémoire, la composition moyenne d'un verre industriel courant est la suivante : Vitrifiant. SlO2+BZO3+AZzO3 72 à 74% en poids Fondants Na20+K20 10 à 16% en poids Stabilisant : CaO+MgO 10 à 14% en poids Autres constituants : P205, PbO 0,2 à 5% en poids

L'additif de vitrification inclut ces éléments et est ajouté, si nécessaire, à 1'effluent à vitrifier en quantité adéquat pour atteindre les pourcentages précités. La quantité d'additif peut aller par exemple jusqu'à 90% en poids du mélange comprenant l'additif et 1'effluent à traiter.

A titre d'exemple, les REFIOM peuvent avoir une concentration importante en silice, principal composant du verre, de l'ordre de 30 à 35% en poids. Ils ne nécessitent donc pas forcément l'adjonction d'additifs de vitrification.

Cet additif peut tre ajouté à n'importe quelle étape de procédé de l'invention lorsqu'il est nécessaire. Le chauffage de 1'effluent peut tre adapté notamment en fonction de la présence d'additif.

Par exemple, avec additif, la température de fusion peut tre comprise entre 1200°C et 1350°C, de préférence d'environ 1300°C. Sans additif, la température de fusion peut tre supérieure à 1500°C et les métaux volatils sont largement libérés.

Le procédé peut tre réalisé en système"batch', ou en continu.

L'invention se rapporte également à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de la présente invention, ledit dispositif comprenant : -un four pour chauffer 1'effluent à traiter, ledit four comprenant un moyen de chauffage, un moyen d'entrée de l'effluent à traiter dans le four, un moyen pour récupérer les produits

gazeux issus du chauffage de 1'effluent à traiter dans le four, et un moyen pour évacuer 1'effluent traité du four, -un moyen pour traiter les produits gazeux récupérés, et isoler les métaux lourds sous une forme chimique digestible dans une matrice de vitrification, ledit moyen pour traiter les produits gazeux étant connecté avec le moyen pour récupérer ces produits du four, et -un moyen de réintroduction dans le four des métaux lourds sous ladite forme chimique digestible dans l'effluent chauffé exempt de sels de métaux lourds.

Le moyen de chauffage peut tre par exemple un de ceux précités. Le moyen d'entrée de 1'effluent à traiter permet d'introduire 1'effluent dans le four et le moyen pour évacuer 1'effluent traité permet d'évacuer 1'effluent traité, éventuellement vitrifié du four. Pour un traitement en continu, ces moyens d'entrée et d'évacuation peuvent tre régulés de manière à optimiser le procédé de la présente invention.

Le moyen pour récupérer les produits gazeux issus du chauffage de 1'effluent peut tre par exemple un de ceux précités par exemple une conduite. Il peut comprendre en outre un système de maintien en température des produits gazeux, par exemple un système calorifuge, un système de chauffage des conduites, des échangeurs en ligne, etc... de façon à maintenir les produits gazeux à une température suffisante pour

limiter la condensation des métaux volatils entre le four et le moyen de traitement des produits gazeux.

Ce moyen pour récupérer les produits gazeux est connecté avec le moyen pour traiter ces produits.

Le moyen pour traiter les produits gazeux et isoler les métaux lourds peut tre un de ceux précités.

Il peut comprendre par exemple un appareil de précipitation par exemple de type mûrisseur- précipitateur et un filtre, par exemple un filtre continu par exemple de type rotatif ou à bande.

Le four, comme décrit précédemment, peut tre à chambres séparées ou à chambre unique.

Selon le premier mode de réalisation de la présente invention, le dispositif comprend un four à chambres séparées tel que décrit précédemment permettant un traitement primaire de 1'effluent à vitrifier dans la première chambre avec départ des métaux lourds volatils, et l'addition puis l'incorporation dans le verre par exemple des carbonates de métaux lourds dans la seconde chambre.

Selon le troisième mode de réalisation, le four est à atmosphère séparé tel que décrit sur la figure 4 et dans les exemples.

Selon ce premier ou ce troisième mode de réalisation, le moyen de réintroduction dans le four des métaux sous une forme digestible, dans 1'effluent chauffé exempt de sels de métaux lourds, est, de préférence, connecté à la deuxième chambre du four.

Selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention, l'installation comprend un four de fusion à chambre unique permettant le traitement

primaire de l'effluent à vitrifier et l'incorporation simultanée dans le verre des métaux lourds sous une forme chimique digestible dans une matrice de verre, par exemple sous forme de carbonates de métaux lourds.

Le moyen de réintroduction des métaux lourds sous ladite forme chimique digestible peut tre constitué par exemple un transporteur à vis, à bande, à vibration etc...

Le dispositif selon l'invention peut comprendre en outre un système d'évaporation pour concentrer les eaux de lavage issues du traitement des produits gazeux.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention peuvent encore apparaître à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins en annexe.

Brève description des figures -la figure 1 est un schéma illustrant les étapes du procédé de la présente invention selon le premier mode de réalisation, c'est-à-dire dans lequel les étapes a) et d) sont réalisées dans deux chambres séparées, -la figure 2 est un schéma illustrant les étapes du procédé de la présente invention selon le deuxième mode de réalisation, c'est-à-dire dans lequel les étapes a) et d) sont réalisées dans une chambre unique, -la figure 3 est un schéma illustrant un four utilisable dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention, et

-la figure 4 est un schéma illustrant un four utilisable dans le troisième mode de réalisation de la présente invention.

Exemples Exemple 1 : Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention selon le premier mode de réalisation Comme illustré sur la figure 1, le dispositif comprend six équipements chimiques, référencés F et 2 à 5, adaptés aux différentes étapes du procédé de l'invention.

Il comprend un four de fusion F pour chauffer l'effluent à traiter, comportant deux chambres 1 et 1' d'atmosphères séparées, dont le volume total et la puissance de chauffe sont adaptables au débit d'effluent à traiter, les effluents liquides ou solides étant introduits de façon continue par le moyen d'entrée 11 de 1'effluent à traiter dans la chambre 1 du four F.

La référence 13 indique une conduite d'alimentation en additif de vitrification.

Un moyen 15,17 sous forme d'une conduite, pour récupérer les produits gazeux issus du chauffage de 1'effluent, permet la collecte des produits gazeux formés lors de l'étape a) du procédé contenant les métaux volatils et les buées. Il comprend un système de maintien en température 6 des produits gazeux collectés qui permet de conserver la température de ces produits

et fumées dans la conduite 21 alimentant le moyen T de traitement des produits gazeux récupérés.

Ce moyen T comprend un système 2 d'épuration des fumées, une conduite 22 permettant d'extraire les résidus gazeux épurés et de les diriger vers l'atmosphère, une conduite 23 d'arrivée d'une solution de lavage des fumées, une conduite 24 permettant de collecter la solution de lavage des fumées pour la diriger vers un système 3 de précipitation/lavage des métaux sous leur forme chimique digestible dans une matrice de verre. Un réactif destiné à transformer les métaux lourds sous une forme chimique digestible dans une matrice de verre, par exemple un carbonate de sodium ou de calcium, est introduit par la conduite 31 dans le système 3.

Une conduite 32 permet de collecter les métaux lourds sous ladite forme digestible, généralement sous forme de précipité, du système 3 pour les diriger vers un système 4 de filtration/lavage des métaux sous leur forme chimique digestible. Les eaux mères de filtration et lavage sont collectées par une conduite 41 en vue de leur recyclage. Les métaux lourds sous ladite forme digestible sont réintroduits par la conduite 12 dans 1'effluent exempt de sels de métaux lourds présent dans la chambre 1'et provenant de la chambre 1.

La figure 4 est un schéma d'un four (II) utilisable dans le troisième mode de réalisation de la présente invention. Les références identiques à celles de la figure 1 indique les mmes choses. Ce four (II) est à atmosphère séparé ou ciel cloisonné. En effet, il comprend une cloison 56 qui empche que les buées et

métaux volatils soient en contact avec la partie du four dans laquelle les métaux lourds digestibles sont réintroduits dans l'effluent. Ce four (II) est muni des conduites 11,12,13,14,15 et 16 précitées. La référence 54 indique un moyen de chauffage et la référence E 1'effluent en fusion.

Dans 1'exemple selon lequel les métaux lourds sont sous forme de carbonates de métaux lourds digestibles dans une matrice de verre, lorsqu'ils sont réintroduits dans 1'effluent exempt de sels de métaux lourds chauffé, il y a émission de fumées de dioxyde de carbone. Une conduite 16 permet de collecter ces fumées, et de les conduire dans la conduite 17.

Une conduite 14 permet l'élimination en continu des verres et produits solidifiés formés dans le four F vers une décharge D1. Ce four permet une décharge en continu du produit vitrifié.

Les eaux mères de filtration et de lavage sont collectées du système 4 par une conduite 41 qui assure leur élimination ou leur orientation vers un système 5 facultatif d'évaporation et de concentration de ces eaux mères.

Les sels alcalins des eaux mères de filtration sont collectés en 51 vers une décharge D2. L'eau d'évaporation est collectée par une conduite 52 en vue de son recyclage dans le procédé vers des conduites 42 et 23 d'arrivée d'eau pour les premier et deuxième lavages dans le traitement des produits gazeux.

Exemple 2 : Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention selon le deuxième mode de réalisation Ce deuxième mode de réalisation est schématisé sur les figures 2 et 3. Les références identiques à celles de la figure 1 indiquent les mmes choses.

Sur la figure 2, le four (I) est constitué d'une chambre unique I dont le volume et la puissance de chauffe sont adaptés au débit d'effluent à traiter. Les effluents solides ou liquides sont introduits par la conduite 11 dans le four. Une conduite 12 permet de réintroduire les métaux lourds sous la forme chimique digestible dans le four F'. La référence 13 indique une conduite d'arrivée d'un additif de vitrification. Une conduite 15 permet la collecte des fumées et les amène vers le système de traitement, ou d'épuration, des produits gazeux. Un four (I) à chambre unique est schématisé sur la figure 3 sur laquelle le four 1 est muni des conduites 11,12,13,14 et 15 précitées. Il comprend un moyen de chauffage 54. L'effluent en fusion est référencé E.

Les autres éléments ont été décrits dans 1'exemple 1 ci-dessus.

Exemple 3 : Traitement d'un effluent solide Dans une installation analogue à celle qui vient d'tre décrite dans l'exemple 2, on traite un REFIOM dans un four à induction directe en creuset froid, sans ajout d'additif. Le REFIOM traité présente la composition suivante en pourcentage en poids : charge anionique : [Cl-] =20, 34% [SO4-] =13, 19%

Métaux lourds=10% dont Zn=5,3% Pb=2, 3% Sn=0,6% Cu=0, 2% Cd=0, 01% Il présente aussi la composition en éléments vitrifiables suivante en pourcentage en poids : [Si] =4,41% [Ca] =8,98% [Na] =9,7% [K] =10,3% [Al] =2,7% Pour une tonne de REFIOM traitée, on obtient 430 kg de verre, pour une consommation électrique de 1,2 kWh/kg.

La température de chauffage était de 1600°C environ.

Le traitement des buées nécessite 170 kg de carbonate de sodium pulvérulent.

L'analyse des produits, verre-filtrats-gaz au cours du procédé, montre que la totalité des métaux lourds sus-cités a été incorporée dans la masse vitrifiée.

Exemple 4 : Traitement d'un effluent sous forme de boues humides Dans la mme installation que celle utilisée dans 1'exemple précédent, le traitement de boues humides contenant 50% en poids d'eau et chargées en métaux lourds se traduit par une consommation énergétique voisine de 2,5 kWh/kg. L'effluent a été chauffé à une température d'environ 1300°C. La composition en métaux lourds de ces boues était la suivante en pourcentage en poids : [C1-] =5% IS04-1=0, 5% [Si] =3,3% [Ca] =l%

[Na] =0, 01% [K] =0, 02% [A1] =0, 03% Métaux lourds =8, 6% dont Fe=1, 5%, Cr=1, 3%, Co=0,2%, Zn=5,3%, Cu=0, 3% Un additif de vitrification, à raison de 60% en poids par rapport au poids total effluent traité et additif a été ajouté. Cet additif contenait en pourcentage en poids était du basalte.

L'analyse des produits, verre-filtrats-gaz au cours du procédé, montre que la totalité des métaux lourds sus-cités a été incorporée dans la masse vitrifiée.