1. Domaine de l'invention

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour l'hydrolyse thermique, préférentiellement en continu, mais également potentiellement par lots, de boues contenant de la matière organique, mélangées ou non avec d'autres déchets contenant de la matière organique.

Ces boues ou déchets peuvent par exemple être issus du traitement des eaux usées domestiques (boues d'épuration digérées ou non digérées, graisses issues du prétraitement). Ils peuvent aussi être issus du traitement des eaux usées industrielles (par exemple industrie agroalimentaire), ou des déchets industriels ou de type ordures ménagères contenant de la matière organique, ou être issus de matières de vidange, de bac à graisses. Le terme « boue » sera par la suite utilisé pour désigner ces boues ou déchets dans la présente demande de brevet.

2. Art antérieur

Les boues provenant du traitement des eaux usées, qu'elles soient d'origine domestique ou industrielle ou qu'elles proviennent de l'agriculture, peuvent être traitées par voie biologique, notamment par digestion anaérobie.

L'objectif des traitements biologiques est de dégrader la matière organique contenue dans ces boues. Cette dégradation peut avoir pour but de stabiliser les boues, de permettre la production d'énergie (au travers de la production de biogaz) et/ou encore de réduire le volume des boues. Toutefois, certains composés organiques tels que les hémicelluloses ou les protéines sont plus difficiles à dégrader par voie biologique que d'autres et il est connu qu'un prétraitement par hydrolyse thermique permet d'accélérer le processus de dégradation biologique tout en réduisant la taille des dispositifs mis en œuvre pour la dégradation. Ce traitement thermique est généralement effectué par injection de vapeur en amont ou dans un réacteur maintenu sous une pression de 2,7 à 15,5 bar a (bar absolu), à une température comprise entre 130 °C et 200 °C, pendant une période de temps prédéterminée, en pratique généralement de l'ordre de 20 à 30 minutes. Grâce à un tel traitement d'hydrolyse thermique, la matière organique difficilement biodégradable est transformée en composés qui peuvent être ensuite dégradés biologiquement. D'une façon classique, cette dégradation biologique ultérieure peut se faire par digestion au sein d'un réacteur fermé fonctionnant en anaérobie appelé digesteur. De tels digesteurs anaérobiques ne peuvent fonctionner correctement que s'ils opèrent à une température adéquate et constante, nécessitant généralement un système de chauffage, et que s'ils sont correctement brassés. Ce brassage est d'autant plus aisé que les boues entrantes dans le digesteur sont fluides, c'est-à-dire de faible viscosité.

On connaît dans l'art antérieur différents types de procédés d'hydrolyse thermique. Certains sont mis en œuvre en traitant un par un, c'est-à-dire de façon discontinue, des lots de boues à hydrolyser (fonctionnement en « batch») tandis que d'autres procédés sont conçus pour permettre un traitement en continu, ou à tout le moins de façon semi-continue, des boues à hydrolyser.

Il a été proposé une technique d'hydrolyse de boues particulièrement efficace décrite dans FR2820735A1. Cette technique consiste à mettre en œuvre au moins deux réacteurs fonctionnant en parallèle, en « batch », selon des cycles décalés, dans chacun desquels des lots de boues subissent un cycle complet d'hydrolyse thermique.

Il a aussi été proposé, dans EP1198424A1, un procédé de traitement continu de boues dans lequel des boues déjà préchauffées sont pompées puis à nouveau préchauffées dans un réacteur de préchauffage avant d'être à nouveau pompées vers un réacteur d'hydrolyse thermique puis transférées dans un réservoir de dépressurisation produisant de la vapeur de flash.

De tels procédés d'hydrolyse mis en œuvre par des dispositifs d'hydrolyse performants ont été développés en faisant appel à une production et à une utilisation de vapeur dans l'intégralité du circuit de lyse de sorte à permettre que les boues soient soumises à une montée puis au maintien pendant un temps défini à une température élevée sous une pression élevée.

La vapeur est principalement injectée directement dans la boue ce qui génère une dilution de la boue par évapo-condensation. Elle peut aussi être utilisée comme fluide caloporteur et l'échange de chaleur est réalisé via la paroi d'un échangeur.

Toutefois, de tels dispositifs et procédés d'hydrolyse sont très coûteux et énergivores. En effet, pour chaque projet d'hydrolyse thermique, il faut prévoir à la fois le dispositif d'hydrolyse, mais également les moyens de génération de vapeur, dite vapeur vive, ainsi que tous les réseaux de circulation de cette vapeur. Dans le cas de fonctionnement selon des cycles ou en « batch », pour éviter les phases d'arrêt des générateurs de vapeur et donc utiliser la vapeur vive en continu, il est préférable d'avoir au moins trois réacteurs fonctionnant en parallèle.

A ces inconvénients s'ajoutent des contraintes en termes d'effectifs humains pour gérer les installations, d'adéquation entre les besoins du client et la demande d'énergie, et des différents problèmes de sécurité liés à la gestion des installations.

Ainsi de tels inconvénients, dont par exemple la consommation énergétique qui peut atteindre 1 tonne de vapeur par tonne de matière sèche traitée, font que ce système n'est pas satisfaisant. Cette insatisfaction est d'autant plus grande pour les installations de petite taille.

D'autres systèmes de chauffe ont été imaginés en vue de monter la température de la boue au-delà de 130 °C. Ces systèmes consistent à transférer la chaleur par conduction depuis un fluide caloporteur (huile thermique, eau surchauffée, vapeur...) vers la boue via la paroi d'un échangeur en acier.

Toutefois, les faibles coefficients de transfert observés nécessitent des vitesses importantes d'acheminement de la boue et une surface d'échange thermique très élevée conduisant à la mise en place d'échangeurs concentriques de plusieurs centaines de mètres, voire au-delà du kilomètre, posant ainsi des problèmes d'encombrement et de maintenance.

Encore d'autres solutions ont été imaginées utilisant de l'énergie sous sa forme électrique. La boue peut par exemple être chauffée par des résistances chauffantes en contact par exemple avec un tube dans lequel circule la boue.

Toutefois, une telle disposition pose des problèmes de vitesse de transfert de la chaleur vers la boue. En outre elle pose des problèmes de coûts du fait que l'énergie électrique présente un coût non négligeable au vu des besoins pour chauffer de manière satisfaisante la quantité nécessaire de boue.

3. Objectifs de la présente invention

La présente invention a pour objectif de répondre au moins en partie à certains des inconvénients de l'art antérieur.

Plus particulièrement, un objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir un tel dispositif d'hydrolyse de boues qui présente un encombrement réduit de sorte à pouvoir être adapté selon les situations dans lesquelles il est utilisé. Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir un tel dispositif qui soit peu coûteux en termes énergétique tout en conservant les caractéristiques suffisantes pour que le traitement des boues soit satisfaisant.

Encore un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir un tel dispositif qui soit simple d'utilisation et de maintenance, et peu coûteux à mettre en œuvre.

4. Exposé de l'invention

Tout ou partie de ces objectifs sont atteints grâce à l'invention qui concerne, en premier lieu, un dispositif d'hydrolyse thermique de boues à traiter contenant de la matière organique, le dispositif comprenant :

des moyens d'injection de boues à traiter contenant de la matière organique; un réacteur tubulaire d'hydrolyse thermique chauffé par induction électromagnétique, ledit réacteur présentant un revêtement intérieur anti corrosion, anti abrasion, et anti adhésion.

des moyens de refroidissement des boues hydrolysées provenant dudit réacteur à une température permettant la digestion ultérieure de la matière organique hydrolysée qu'elles contiennent.

Ainsi, l'invention propose une approche nouvelle et inventive permettant de pallier au moins certains des inconvénients de l'art antérieur listés.

Notamment le dispositif d'hydrolyse de boues mis en œuvre par l'invention présente un encombrement réduit de sorte à pouvoir être adapté selon les situations dans lesquelles il est utilisé, du fait que l'on s'affranchit des installations de production de vapeur de l'art antérieur qui engendrent un encombrement important. Ainsi, l'encombrement d'un tel dispositif selon l'invention s'avère limité.

En outre, un tel dispositif s'avère peu coûteux en terme énergétique tout en conservant les caractéristiques suffisantes pour que le traitement des boues soit satisfaisant.

Par ailleurs, un tel dispositif comprenant un réacteur qui présente un revêtement intérieur anti corrosion, anti abrasion, et anti adhésion permet d'éviter le croûtage des boues.

Selon un aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit revêtement intérieur est de type fluorocarbone. Une telle caractéristique permet de mettre en œuvre un revêtement intérieur anti corrosion, anti abrasion, et anti adhésion qui est particulièrement efficace.

Selon un autre aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit réacteur chauffé par induction électromagnétique est réalisé en matériau ferritique, tel un acier inox ou préférentiellement en acier carbone.

Selon un autre aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit réacteur présente un revêtement extérieur de type peinture acrylique ayant une résistance d'au moins 350 °C.

Selon un autre aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit réacteur présente un diamètre inférieur ou égal à 300 mm.

Une telle taille limitée du réacteur présente l'avantage de limiter les coûts relatifs à la mise en œuvre du bobinage, et également de limiter les risques de voir le chauffage de la boue par conduction être trop long et inhomogène.

Selon un autre aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend des moyens destinés à maintenir la pression dans ledit réacteur tubulaire d'hydrolyse thermique.

Selon une caractéristique d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit dispositif comprend un dispositif de préchauffage des boues à traiter.

De cette manière, cela permet de récupérer de l'énergie.

Un tel dispositif de préchauffage des boues à traiter est un échangeur de préchauffage plus particulièrement utile dans le cas d'un fonctionnement en continu.

Lesdits moyens de refroidissement des boues hydrolysées provenant dudit réacteur comprennent un échangeur de refroidissement.

Selon un autre aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, l'échangeur de préchauffage comprend une entrée d'eau communiquant avec une sortie d'eau dudit échangeur de refroidissement des boues hydrolysées de sorte à acheminer l'eau chaude issue de l'échangeur de refroidissement vers l'échangeur de préchauffage.

Selon un autre aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, l'échangeur de refroidissement comprend une entrée d'eau communiquant avec une sortie d'eau dudit échangeur de préchauffage de sorte à acheminer l'eau froide issue de l'échangeur de préchauffage vers l'échangeur de refroidissement.

Selon un autre aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de préchauffage comprend une bâche de préchauffage alimentée en boues à traiter et en vapeur de récupération, dite vapeur flash. La vapeur de flash est produite dans un réservoir de dépressurisation des boues hydrolysées, ou réservoir flash, placé en aval du réacteur d'hydrolyse.

Dans ce réservoir flash, la pression des boues hydrolysées est subitement abaissée provocant concomitamment leur refroidissement et l'émission de vapeur flash.

Dans ce cas de figure, le fonctionnement est discontinu.

L'invention concerne également un procédé d'hydrolyse thermique de boues mettant en œuvre le dispositif selon l'un des modes de réalisation précités, ledit procédé comprenant les étapes consistant à :

injecter lesdites boues sous pression au travers d'un échangeur de préchauffage de façon à obtenir un lot de boues préchauffées ;

acheminer ledit lot de boues préchauffées vers un réacteur tubulaire sous pression et chauffer ce lot de boues préchauffées par induction électromagnétique ;

maintenir ledit lot de boues dans ledit réacteur durant un temps de séjour suffisant et à une température et pression suffisantes pour permettre l'hydrolyse thermique de la matière organique présente dans ce lot ;

refroidir ledit lot de boues hydrolysées à la sortie dudit réacteur, au travers d'un échangeur de refroidissement, à une température permettant la digestion ultérieure de la matière organique hydrolysée qu'il contient.

Selon une caractéristique d'au moins un mode de réalisation du procédé, celui-ci est réalisé en continu.

Selon une autre caractéristique d'au moins un mode de réalisation du procédé, ledit lot de boues est préchauffé à travers l'échangeur de préchauffage d'une température de 20°C environ à une température comprise entre 20°C et 135°C, préférentiellement entre 20°C et 90°C.

Selon une autre caractéristique d'au moins un mode de réalisation du procédé, lesdites boues injectées présentent une siccité comprise entre 4 % et 50 %, préférentiellement entre 12 % et 40 % en poids de matières sèches, encore plus préférentiellement entre 16 % et 20 % en poids de matières sèches.

Selon une autre caractéristique d'au moins un mode de réalisation du procédé, le premier lot de boues préchauffées est chauffé au travers de l'échangeur de préchauffage par l'intermédiaire d'eau chaude issue de l'échangeur de refroidissement. Selon une autre caractéristique d'au moins un mode de réalisation du procédé, ledit lot de boues sortant dudit réacteur est refroidi au travers de l'échangeur de refroidissement par l'intermédiaire d'eau froide issue de l'échangeur de préchauffage.

Les boues préchauffées à 80-90°C sont chauffées à 130-200°C, préférentiellement à 165°C environ, par induction par contact direct avec les parois du réacteur en matériau ferritique, par conduction au sein de la boue et dans une moindre mesure par la convection attendue dans un régime laminaire.

De sorte à atteindre une telle température pour les boues, la puissance électrique développée par le réacteur de l'invention est comprise entre 100 et 250 kW.

Plus généralement, la puissance électrique développée par le réacteur peut se situer entre 50 et 400 kW, en fonction de sa taille, ou des pertes énergétiques par exemple.

Selon une autre caractéristique d'au moins un mode de réalisation du procédé, la pression dans le réacteur est comprise entre 2,7 et 15,5 bar a, préférentiellement entre 6 et 10 bar a.

Selon une autre caractéristique d'au moins un mode de réalisation du procédé, ledit temps de séjour dudit lot de boues dans ledit réacteur est compris entre 10 minutes et 2 heures, préférentiellement entre 20 minutes et 40 minutes.

Selon une autre caractéristique d'au moins un mode de réalisation du procédé, la température de réaction obtenue par ledit chauffage par induction électromagnétique et le temps de contact sont suffisants pour permettre aussi l'hygiénisation des boues contenues dans ledit réacteur.

Selon une alternative du procédé selon un mode de réalisation de l'invention, il est réalisé en discontinu, le procédé comprenant une étape préliminaire dans laquelle lesdites boues à traiter sont injectées dans une bâche de préchauffage alimentée en vapeur flash de façon à obtenir un lot de boues préchauffées.

Les boues hydrolysées sont dépressurisées et refroidies dans un réservoir flash.

5. Liste des figures

L'invention ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront plus facilement compris grâce à la description de modes de réalisation donnés en référence aux figures dans lesquelles : la figure 1 représente un dispositif d'hydrolyse thermique par induction électromagnétique selon un premier mode de réalisation de l'invention en continu ;

la figure 2 représente sous forme schématique une partie d'un dispositif d'hydrolyse thermique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention en batch, et

la figure 3 représente sous forme schématique un dispositif d'hydrolyse thermique selon un troisième mode de réalisation de l'invention, en batch dans lequel les boues sont chauffées dans la ligne de recirculation.

6. Description détaillée d'un mode de réalisation

On présente maintenant, en relation avec la figure 1, un premier mode de réalisation du dispositif d'hydrolyse thermique de boues à traiter contenant de la matière organique.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif comprend :

- un échangeur de préchauffage 3 ;

- des moyens d'injection 2 de boues à traiter contenant de la matière organique au travers dudit échangeur de préchauffage ;

- un réacteur tubulaire 1 d'hydrolyse thermique chauffé par induction électromagnétique ; et,

- des moyens de refroidissement 4 des boues provenant du réacteur à une température permettant la digestion ultérieure de la matière organique hydrolysée qu'elles contiennent.

Le chauffage par induction électromagnétique consiste à faire passer un champ magnétique au travers du matériau du réacteur qui se comporte alors comme une résistance électrique et monte en température. Ces inducteurs sont placés à une distance précise du réacteur (une distance appelée entrefer) pour transférer la puissance électrique précisément dans la partie intérieure du réacteur. Ce même réacteur va monter en température et rayonner sur le bobinage lui même qui est isolé par un isolant thermique haute performance.

Pour transférer la puissance électrique, des spires sont placées autour du réacteur. Ces spires peuvent être façonnées de manière plus ou moins dures. Par exemple, une solution de spire dure serait de mettre en œuvre des colliers. Une autre solution, plus souple, pourrait consister à mettre en œuvre un câble électrique souple. Une telle solution est privilégiée dans le cadre de l'invention.

Selon l'invention, le réacteur présente un revêtement intérieur anti corrosion, anti abrasion, et anti adhésion.

Un tel revêtement intérieur permet de protéger le réacteur du fait que les boues ont un caractère abrasif (provenant de la silice qu'elles contiennent classiquement), corrosif (du fait de la présence des chlorures qui attaquent tout particulièrement les matériaux ferriques), et sont relativement adhérentes. En outre, un tel revêtement permet d'éviter le croûtage des boues introduites.

Dans ce mode de réalisation, ce revêtement intérieur est plus particulièrement de type fluorocarbone ce qui permet de mettre en œuvre un revêtement présentant toutes ces caractéristiques tout en étant relativement peu coûteux.

On pourrait par exemple prévoir un revêtement fluorocarboné tel que proposé par les sociétés Saint-Gobain, Nemours ou Arkema, ou un revêtement fluorocarboné reformulé et appliqué par des sociétés telles que Accoat.

Le réacteur 1 illustré en figure 1 est réalisé en acier carbone, qui est un matériau ferritique permettant de mettre en œuvre un réacteur chauffé par induction électromagnétique.

Toutefois, on pourrait prévoir d'autres modes de réalisation dans lesquels ce réacteur serait réalisé en un autre matériau ferritique tel qu'un acier inox 430 ou un autre acier inox ferritique ou encore un autre acier ferritique présentant les qualités de résistance à la température et à la pression nécessaires.

Par ailleurs, et de sorte à renforcer la résistance et donc la durée de vie du réacteur 1, notamment en cas de condensation qui pourrait provoquer de la corrosion sur le réacteur, ce dernier présente un revêtement extérieur de type peinture acrylique ayant une résistance d'au moins 350°C. Une telle résistance permet ainsi de l'utiliser pour le procédé d'hydrolyse thermique de boues pour que celui-ci présente une durée de vie satisfaisante.

Pour des questions de compacité de l'ensemble du dispositif, dans ce mode de réalisation continu, le réacteur 1 présente un diamètre inférieur ou égal à 300 mm. Un tel réacteur permet ainsi d'assurer une flexibilité d'utilisation, de montage et de maintenance du dispositif du fait de sa taille relativement faible. Dans ce mode de réalisation, l'échangeur de préchauffage des boues à traiter 3 comprend une entrée d'eau communiquant avec une sortie d'eau de l'échangeur de refroidissement 4 de sorte à acheminer l'eau chaude issue de l'échangeur de refroidissement des boues hydrolysées 4 vers l'échangeur de préchauffage 3 par le biais d'une pompe de recirculation 7.

En d'autres termes, l'eau qui a été réchauffée dans l'échangeur de refroidissement par le passage des boues chaudes est acheminée depuis une sortie d'eau de l'échangeur de refroidissement 4 vers une entrée d'eau de l'échangeur de préchauffage 3, de sorte à préchauffer les boues entrant dans cet échangeur.

Quant à l'échangeur de refroidissement 4, il comprend une entrée d'eau communiquant avec une sortie d'eau de l'échangeur de préchauffage 3 de sorte à acheminer l'eau froide issue de l'échangeur de préchauffage 3 vers l'échangeur de refroidissement 4 par le biais de la pompe de recirculation 7.

De cette manière, le circuit d'eau est sensiblement fermé et l'énergie calorifique emmagasinée par l'eau lors du refroidissement des boues est réutilisée pour le préchauffage des boues entrant dans le dispositif ce qui permet de limiter les coûts supplémentaires en énergie pour faire fonctionner le dispositif et permet donc de fournir un dispositif sensiblement peu énergivore.

On explique par la suite le procédé d'hydrolyse thermique de boues selon l'invention, mettant en œuvre le dispositif décrit ci-dessus.

Ce procédé comprenant les étapes consistant à :

- injecter les boues sous pression au travers de l'échangeur de préchauffage 3 de façon à obtenir un premier lot de boues préchauffées ;

- acheminer le lot de boues préchauffées vers le réacteur tubulaire 1 sous pression et chauffer ce lot de boues préchauffées par induction électromagnétique ;

- maintenir le lot de boues dans le réacteur 1 durant un temps de séjour suffisant et à une température et une pression suffisantes pour permettre l'hydrolyse thermique de la matière organique présente dans ce lot, et

- refroidir le lot de boues à la sortie du réacteur 1, au travers d'un échangeur de refroidissement 4, à une température permettant la digestion ultérieure de la matière organique hydrolysée qu'il contient.

En d'autres termes, les boues sont injectées dans le dispositif par le biais des moyens d'injection 2, à l'endroit de l'échangeur de préchauffage 3. Ces boues injectées présentent, selon les différents modes de réalisation, une siccité comprise entre 4 % et 50 %, préférentiellement entre 12 % et 40 %.

Dans le mode de réalisation préférentiel illustré, les boues injectées présentent une siccité comprise entre 16 % et 20 %.

Ces boues sont préchauffées à travers l'échangeur de chaleur à une température comprise entre 80°C et 90 °C.

Comme décrit précédemment, le lot de boues est chauffé au travers de l'échangeur de préchauffage 3 par l'intermédiaire d'eau chaude issue de l'échangeur de refroidissement 4.

En sortie de l'échangeur de préchauffage 3, on obtient un premier lot de boues préchauffées qui est acheminé vers le réacteur tubulaire 1 sous pression, préférentiellement entre 6 et 10 bar a, pour chauffer ce lot de boues préchauffées par induction électromagnétique.

Grâce à l'induction, on monte la partie du réacteur dans laquelle circule le lot de boue préchauffée directement à haute température entre 130°C et 200°C, préférentiellement à 165°C environ. De ce fait, les boues sont chauffées par conduction ce qui permet un chauffage plus rapide et efficace que dans l'art antérieur.

La première partie du réacteur servant à chauffer le lot de boues préchauffées est, dans ce mode de réalisation, d'une longueur environ égale à 12 m.

Toutefois, on pourrait prévoir que sa longueur soit comprise entre 1 m et 40 m de sorte à ce que le dispositif soit adaptable selon les installations.

Une fois à la température, les boues sont maintenues sous pression au travers de la deuxième partie du réacteur 1 pour respecter un temps de séjour nécessaire pour assurer l'hydrolyse des boues.

La deuxième partie du réacteur aura une longueur suffisante pour assurer la réaction d'hydrolyse à pression et température pendant 20 à 40 minutes.

Préférentiellement, ce chauffage par induction électromagnétique est effectué à une température d'au moins 130°C, et compte tenu du temps de séjour des boues contenues dans ledit réacteur, l'hygiénisation des boues est aussi obtenue.

Dans le mode de réalisation illustré, le temps de séjour du lot de boues dans le réacteur 1 est compris entre 20 minutes et 40 minutes. Toutefois, on pourrait prévoir des modes de réalisation dans lesquels le temps de séjour du lot de boues dans le réacteur 1 est compris entre 10 minutes et 2 heures.

Un tel temps de séjour peut par exemple varier selon les besoins en hydrolyse, la taille ou la puissance du réacteur.

Une fois le temps de séjour assuré, on refroidit le lot de boues à la sortie du réacteur 1, au travers de l'échangeur de refroidissement 4, à une température permettant la digestion ultérieure de la matière organique hydrolysée qu'il contient.

Comme indiqué précédemment, le lot de boues sortant du réacteur 1 est refroidi au travers de l'échangeur de refroidissement 4 par l'intermédiaire d'eau froide issue de l'échangeur de préchauffage 3 et amenée par le biais de la pompe de recirculation 7.

Il est à noter que le procédé d'hydrolyse thermique peut être réalisé en continu. Dans ce cas de figure, il n'y aura pas de formation de plusieurs lots de boues, les boues s'écoulant de manière continue.

En d'autres termes, en fonctionnement continu, le lot de boues formé est unique, du moment que le fonctionnement se poursuit en continu.

La pression dans le réacteur est, dans ce mode de réalisation, comprise entre 2,7 et 15,5 bar a.

On pourrait toutefois prévoir un dispositif dans lequel la pression réacteur est comprise entre 6 et 10 bar a.

Cette pression est maintenue au sein du dispositif par le biais de deux vannes :

- une première vanne 5 visant à créer une perte de charge ;

- une seconde vanne 6 permettant de réguler la pression du réacteur et de descendre la pression jusqu'à la pression souhaitée.

On pourrait toutefois prévoir un mode de réalisation dans lequel une pompe de maintien de la pression est mise en œuvre.

On présente maintenant, en relation avec la figure 2, un deuxième mode de réalisation.

Dans ce mode de réalisation, le réacteur 3' fonctionne en batch.

Pour mettre en œuvre la récupération d'énergie et préchauffer les boues par de la vapeur flash, l'hydrolyse thermique par lots de boues est réalisée à l'aide de plusieurs réacteurs d'hydrolyse thermique fonctionnant en parallèle et selon des cycles décalés. Chaque lot de boues subit alors un cycle complet d'hydrolyse thermique dans chacun des réacteurs. Grâce au chauffage par induction sur chaque réacteur, on n'est pas soumis à la contrainte de production continue de vapeur.

Ce mode de réalisation inclut, en entrée, une bâche de préchauffage 30 permettant de mélanger de la vapeur d'eau flash avec les boues arrivant des moyens d'injection 2, afin de les préchauffer.

Ces boues préchauffées sont ensuite montées en pression et injectées dans le réacteur fonctionnant en batch 3' avant d'être chauffées à une température d'environ 165°C par contact direct avec les parois du réacteur et sont maintenues dans le réacteur pendant un temps de séjour prédéfini.

Une fois ce temps atteint, des vannes de décharge 33 s'ouvrent afin de vidanger la boue dans un réservoir flash 31 au sein duquel la pression et la température des boues sont abaissées rapidement ce qui permet de récupérer de la vapeur flash pour préchauffer des boues à traiter arrivant par les moyens d'injection 2.

Dans ce mode de réalisation en batch, on peut mettre en œuvre un ou plusieurs réacteurs présentant un diamètre inférieur ou égal à 300 mm. Ces réacteurs sont aussi réalisés en matériau ferritique, avec un revêtement intérieur de type fluorocarbone et un revêtement extérieur de type peinture acrylique ayant une résistance d'au moins 350°C.

Un tel mode de réalisation peut par exemple être utilisé en vue de l'obtention d'une hygiénisation poussée type classe A de l'USEPA.

Les boues sortent ensuite par le biais des moyens de sortie 32 afin de rejoindre un digesteur dans lequel la boue hydrolysée va être traitée.

On présente maintenant, en relation avec la figure 3, un troisième mode de réalisation de l'invention en batch avec plusieurs réacteurs fonctionnant en parallèle selon des cycles décalés.

Dans le mode de réalisation illustré, le dispositif comprend 3 boucles d'hydrolyse.

Bien évidemment, on pourrait prévoir d'autres modes de réalisations dans lesquels le nombre de boucles d'hydrolyse serait différent.

Dans ce mode de réalisation, les moyens de chauffage des boues préchauffées sont placés sur la boucle de recirculation des boues et non directement sur le réacteur. De cette manière, il y a une recirculation des boues pour un chauffage par induction des boues puis maintien au sein du réacteur d'hydrolyse.

Chaque boucle d'hydrolyse 301 présente un réacteur d'hydrolyse thermique 302 et une boucle de recirculation des boues composée de tubes et d'une pompe. Les boues préchauffées sont envoyées alternativement sur l'une des différentes boucles d'hydrolyse 301, selon le cycle de fonctionnement.

En sortie du réacteur 302, les boues sont dirigées vers un circuit de recirculation, comprenant un inducteur, de sorte à être chauffées par induction et sont envoyées à nouveau dans le réacteur grâce à une pompe. Après le temps de chauffe, les boues restent dans le réacteur, dimensionné pour assurer la réaction d'hydrolyse à pression et température élevées pendant 20 à 40 minutes.

Le réacteur mis en œuvre présente un diamètre inférieur ou égal à 1,5 m.

Les boues hydrolysées qui sortent des réacteurs d'hydrolyse au bout d'un temps prédéterminé sont envoyées vers l'échangeur thermique 300, en vue d'être refroidies.

Dans ce mode de réalisation, les boues sont évacuées périodiquement.

Dans le mode de réalisation illustré, le préchauffage des boues à traiter et le refroidissement des boues hydrolysées sont placés au sein d'un même échangeur thermique 300.

Un tel échangeur thermique peut par exemple être un échangeur eau/boue, ou un une bâche de préchauffage couplée avec un réservoir flash.