Brevet FR2138811A1 — publié le 19730105

L'invention concerne un procédé de traitement d'une matière contenant des substances odorantes et des substances pathogènes, spécialement pour la fabrication de produits alimentaires totalement ou partiellement à partir d'excréments. L'un des buts de l'invention est de fournir un procédé par lequel il est possible d'obtenir, de façon simple et peu coûteuse, une élimination efficace des substances odorantes et pathogènes. Selon l'invention, pour y parvenir, la matière est soumise à un traitement thermique sous une pression voisine de la pression atmosphérique, l'air intervenant à une faible pression partielle, par exemple 0,1 atmosphère absolue, et la vapeur, formée par le traitement thermique et contenant des substances odorantes, est soumise à une désodorisation à une température plus élevée, la chaleur du milieu gazeux formé par la désodorisation étant utilisé au moins partiellement pour fournir de la chaleur au traitement thermique.L'élimination des substances pathogènes est obtenue de façon efficace par le traitement thermique de la matière, effectué par exemple à environ 100"C pendant un temps suffisamment long, la désodorisation est réalisée à une température considérablement plus élevée et l'utilisation rationnelle de la chaleur fournie rend le procédé peu coûteux. La vapeur formée au cours du traitement thermique peut être amenée à un four dans lequel elle est portée à une température supérieure à 500"C, sous une atmosphère contenant de l'oxygène. On obtient ainsi une désodorisation efficace et il est facile d'obtenir au moyen d'un brûleur la haute température nécessaire et une atmosphère contenant de l'oxygène. L'invention a aussi pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisé par le fait qu'il comprend un appareil de traitement thermique conçu pour exécuter un traitement thermique à environ 100 C et à une faible pression partielle d'air, par exemple 0,1 atmosphère absolue, le dit appareil de traitement thermique étant relié à un appareil de désodorisation qui est lui-même relié à un échangeur de chaleur adjoint à l'appareil de traitement thermique, l'échangeur de chaleur étant raccordé à une sortie d'air. Le dispositif ainsi obtenu est simple et efficace pour la mise en oeuvre du procédé. L'appareil de traitement thermique peut être un tambour tournant, à axe sensiblement horizontal, muni d'une chemise de chauf fage, le tambour présentant à une extrémité une entrée de matière et une sortie de vapeur et à l'extrémité opposée une sortie de matière. Dans ce tambour, la matière est entraînée suffisamment lentement et régulièrement de manière à obtenir un traitement uniforme et efficace. Le tambour peut présenter à une extrémité ou aux deux, des moyens d'étanchéité qui limitent le volume de fuite d'air à moins de 10% environ de la vapeur dégagée par la matière dans les conditions normales d'utilisation. La faible pression partielle d'air peut être ainsi maintenue. L'appareil de désodorisation peut être un four à chauffage direct qui est conçu pour chauffer au dessus de 500 C la vapeur provenant de l'appareil de traitement thermique. On obtient ainsi un appareil de désodorisation simple et efficace dans lequel l'oxygène nécessaire à l'atmosphère est fourni sous forme d'excès d'air comburant. La chemise d'échange de chaleur du tambour peut être non tournante. Ainsi le raccordement de la chemise, d'une part à l'appareil de désodorisation et d'autre part à la sortie d'air, par exemple une cheminée, peut être réalisée au moyen de simples canalisations. L'appareil de désodorisation peut présenter un orifice d'entrée raccordé à d'autres appareils de traitement dans lesquels il apparaît de l'air contenant des substances odorantes. Cet air peut alors avantageusement servir d'air comburant. L'invention trouve une application particulièrement importante dans les unités d'élevage. L'élevage moderne est très mécanisé et concentré en unités où l'on élève un grand nombre d'animaux de différentes espèces, par exemple, des porcs, des poulets, des dindons, etc... Dans ces grandes unités, les excréments des animaux posent de grands problèmes. Il faut en éliminer de très grandes quantités et ils occasionnent des inconvénients par i'odeur et par la pollution. L'élimination rationnelle de ces excréments est de toute façon fort coûteuse. Or, beaucoup de ces excréments contiennent des composants de valeur considérable. Par exemple, les excréments de poules contiennent une quantité considérable d'azote qui peut être utilisé par les ruminants et donc, par un traitement approprié, il est possible de changer ce déchet en matière alimentaire. Un procédé à cet effet est un procédé de sèchage. Le produit sèché peut être mis sous la forme de farine ou de grains et peut avoir un caractère (apparence, odeur,etc,..) similaire à celui des produits alimentaires usuels. Dans la pratique de ce procédé de sèchage, il apparait deux difficultés spéciales. L'une est que ces excréments dégagent des substances d'odeur très désagréable pendant le processus de sèchage, et l'autre est qu'il faut détruire les substances pathogènes. L'invention a pour objet une solution avantageuse'de ces pro blèmes. La substance odorante dégagée pendant le sèchage est détruite pour former une substance inoffensive et inodore en la chauffant a 600 C dans une atmosphère contenant de l'oxygène. Cela peut être réalisé dans un four de désodorisation où l'on brüle de l'huile ou du gaz avec un excès d'air comburant, la quantité d'huile ou de gaz étant suffisante pour donner la température nécessaire quand les produits de combustion sont mélangés à la vapeur odorante provenant du processus de sèchage. La matière pathogène contenue dans de tels déchets peut être rendue inoffensive grâce à un traitement thermique portant la température de la matière entre 95 et 100"C, la dite matière ayant une teneur en humidité supérieure à 10% et étant maintenue dans ces conditions pendant un temps minimal. Le processus de désodorisation de la vapeur provenant du proces sus de sèchage et le traitement thermique de la matière peuvent avantageusement être combinés de façon telle que la quantité de chaleur utilisée dans le processus de désodorisation soit récupérée au moins partiellement ou utilisée dans le processus de traitement thermique. Les dessins représentent schématiquement un dispositif selon l'invention. Le dispositif comprend un four de désodorisation 1 muni d'un bradeur à mazout 2. Le dispositif comprend en outre, un tambour 3 s'étendant entre deux anneaux 4 et 5 portés par des galets (non représentés) de sorte que le tambour peut tourner, l'un des jeux de galets servant de galets d'entrainement. Le tambour 3 est muni d'une chemise de chauffage non tournante 6. A une extrémité du tambour 3, un transporteur d'entrée à vis 7 est relié à une ouverture prévue dans une paroi terminale 8 non tournante du tambour. A l'intérieur du tambour 3 sont fixées des pales qui ont une forme et une position telles que lorsque le tambour tourne, elles mélangent la matière et l'entraînent de la paroi terminale 8 à l'autre extrémité du tambour.A cette autre extrémité est relié un carter non tournant de sortie de produit 9 qui est relié à un transporteur de sortie à vis 10. A la paroi terminale 8 est raccordée une canalisation 11 menant au four 1. La sortie du four 1 est reliée par une canalisation 12 à une extrémité de la chemise de chauffage 6, l'autre extrémité de la chemise de chauffage étant reliée par une canalisation 13 à un moyen d'évacuation, par exemple à une cheminée 14. Les deux canalisations 12 et 13 sont reliées entre elles par une canalisation 15 de dérivation dans laquelle est disposé un volet de règlage 16. La matière à traiter est amenée au tambour de traitement thermique 3 par le transporteur à vis 7 et grâce à la rotation du tambour, elle est entraînée régulièrement à travers celui-ci. Pendant son passage à travers le tambour, la matière est mélangée et reçoit de a chaleur de la chemise 6, elle est ainsi sèchée et sort par le carter 9 et le transporteur à vis 10. Au cours du passage à travers le tambour 3, la matière dégage de la vapeur qui est conduite par la canalisation 11 au four 1 dans lequel la vapeur est soumise à une température élevée, par exemple supérieure à 500"C, dans une atmosphère contenant de l'oxygène de sorte que la vapeur est désodorisée. Le milieu chaud gazeux ainsi formé se rend par la canalisation 12 à la chemise de chauffage 6 dans laquelle il cède de la chaleur au tambour 3. Le milieu ainsi refroidi sort par la cheminée 14. En règlant la position du volet 16, on peut règler la quantité de chaleur transmise à la chemise de chauffage 6. Si la cheminée 14 ne donne pas un tirage suffisant, il est possible d'utiliser un ventilateur (non représenté). L'étanchéité entre la partie tournante du tambour 3 et les parois terminales non tournantes de celui-ci, avec entrée et sortie de matière, doit être assurée de façon telle que l'on puisse maintenir une faible pression partielle d'air dans le tambour 3, par exemple moins de 0,1 atmosphère absolue. On obtient ainsi une pression partielle de vapeur d'autant plus élevée. Pour certaines matières, le tambour de traitement thermique 3 peut effectuer tout le sèchage de la matière mais dans la plupart des cas, il est plus avantageux d'effectuer une part notable du sèchage total dans un appareil de sèchage séparé, par exemple de type usuel, de sorte qu'il suffit de fournir au tambour 3 une quantité de chaleur relativement petite. Dans les installations où l'on traite une matière ayant une odeur désagréable, il existe souvent des endroits où de la matière à odeur désagréable arrive dans l'air. L'inconvénient qui en résulte peut être évité en utilisant cet air comme air comburant dans le four de désodorisation 1, par exemple, grâce à un dispositif d'aspiration placé en ces endroits. REVENDICATIONS 1) Procédé de traitement d'une matière contenant des substances odorantes et des substances pathogènes, spécialement pour la fabrication de produits alimentaires totalement ou partielle ment à partir d'excréments, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre la matière à un traitement thermique sous une pression voisine de la pression atmosphérique, l'air intervenant à une faible pression partielle, par exemple 0,1 atmosphère absolue, puis à soumettre la vapeur formée par le traitement thermique et contenant des substances odorantes à une désodorisation effectuée à une température plus élevée, la chaleur du milieu gazeux formé par la désodorisation étant utilisée au moins partiellement pour fournir de la chaleur au traitement thermique. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vapeur formée par le traitement thermique est conduite dans un four dans lequel, sous une atmosphère contenant de l'oxygène, elle est portée à une température supérieure à 500 C. 3) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil de traitement thermique conçu pour exécuter un traite- ment thermique à environ 100"C et à une faible pression partielle d'air, par exemple 0,1 atmosphère absolue, le dit appareil de traitement thermique étant relié à un appareil de désodorisation qui est lui-même relié à un échangeur de chaleur adjoint à l'appareil de traitement thermique, l'échangeur de chaleur étant raccordé à une sortie d'air. 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'appareil de traitement thermique est un tambour tournant,-à axe sensiblement horizontal, muni d'une chemise de chauffage, le dit tambour présentant à une extrémité une entrée de matière et une sortie de vapeur et à l'extrémité opposée une sortie de matière. S) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tambour présente à une extrémité ou aux deux des moyens d'étanchéité qui limitent le volume de fuite à moins de 10% environ de la vapeur dégagée par la matière dans les conditions normales d'utilisation. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'appareil de désodorisation est un four à chauffage direct qui est conçu pour chauffer au dessus de 500"C la vapeur provenant de l'appareil de traitement thermique. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la chemise d'échange de chaleur du tambour est non tournante. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que l'appareil de désodorisation présente un raccordement d'entrée venant d'autres appareils de traitement dans lesquels il apparait de l'air contenant des substances odorantes.