Brevet FR2250726A1 — publié le 19750606

La présente invention concerne un procédé pour le traitement d'ordures ménagères et/ou de boue épaissie pour former un com post, dans lequel on introduit la matière à traiter par le haut dans une chambre de traitement, puis on fait traverser de manière continue la matière à traiter par un gaz ou un mélange de gaz favo risait le processus biologique de transformation, et ensuite on o- vacue la matière traitée à la partie inférieure de la chambre de traitement, si bien qu'il se produit un écroulement automatique de la matière à traiter sous une forme compacte et dans le sens vertical de haut en bas à travers la chambre de traitement. Les procédés déjà connus pour le traitement d'ordures m- nagères et/ou de boue pour former un compost présentent l'inconvé- nient que l'aération de la matière à traiter, considérée à travers le volume total de celle-ci, se fait très irrégulièrement, ce qui signifie une prolongation de la durée du séjour de la matière à traiter dans la chambre de traitement, et que les puissances nFces- saires à l'entrainement de la soufflante pour l'obtention dune aération, sont très élevées. On connait djà un autoclave biologique dont I1 intérieur est subdivisé en plusieurs chambres de traitement superposées et dans chacune desquelles est disposé un bras rotatif effleurant leur fond, servant à l'introduction d1 air dans la matière à traiter et en même temps à ltsvacuation de cette dernière de la chambre de traitement considérée. L'air introduit dans la chambre inférieure au moyen d'une soufflerie parvient à sortir de cette dernière dans le bras du distributeur delta chambre immédiatement supsrieure. De cette manière la concentration en oxygène du gaz introduit dans les différentes chambres dscroSt progressivement vers le haut, ce qui est très indésirable, car c'est justement dans les chambres supérieures que le processus biologique devrait être mis en route le plus rapidement possible et le plus complètement possible. Une alimentation individuelle des diverses chambres par la quantité d'air nécessaire à chacune n'est pas possible. La matière à aérer se trouvant dans les différentes chambres est cependant parcourue dans le sens axial par l'air amené que sur une très courte distance correspondant à la hauteur de la matière se trouvant dans chacune des chambres. Comme la matière à traiter est poussée devant les bras , elle n'est que mal aéree. On connaît aussi lm dispositif pour compostage de déchets dans lequel la matière à traiter est également traitée dans plusieures chambres superposées, une amenée et une sortie de l'air étant adjointes à chaque chambre individuellement, Comme l'aspiration de l'air dans les différentes chambres se fait également à partir do l'espace libre existant au-dessus de la matière se trouvant dans les chambres, ici aussi la matière n' est aérée que sur un trajet très court de direction verticale pa parallèle à l'axe de la chambre, ce qui a pour conséquence une très mauvaise utilisation de l'oxygène présent dans l'air. En outre, de cette manière, la matière à aérer n'est aérée qu'irrégulierement. On connait en outre une tour de compostage pourvue de bras agitateurs perforés, dans laquelle de l'air comprimé est amené aux bras agitateurs perforés au moyen d'un compresseur et est ainsi amené dans l'intérieur de la tour. La façon dont l'air amené dans 11 intérieur de la tour circule a travers les ordures ménagères ssy trouvant, n'est pas déterminée, car l'air prend le trajet de la plus faible résistance à l'écoulement, ce qui est com p lètement indétermin, La tâche de l'invention est la création d'un procédé ain Si que d'une installation qui ne présentent pas ces inconvénients, c'est à dire dans lesquels toute la matière à traiter passe obligatoirement successivement et sans interruption à travers différentes zones d'aération s'étendant dans le sens radial, de sorte que toute la matière à traiter parcourt de manière continue et sans interruption sur toute la hauteur de la chambre unique, le proces sus biologique de transformation. te procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que l'on amène à l'intérieur de la matière à traiter le gaz ou le mélange de gaz en surpression favorisant le processus biologiquede transformation au moyen de plusieurs pales distributrices de gaz disposées dans la chambre de traitement à une certaine distance l'une de l'autre dans le sens axial, de façon à pouvoir tourner autour d'un axe de direction parallèle au sens de l'écoulement de la matière, et en ce que l'on adjoint à chaque pale distributrice de gaz au moins une ouverture d' aspiration pour le courant gazeux laquelle se trouve ou lesquelles se trouvent au-dessus et/ou au dessous des pales du distributeur dans la paroi latérale de la chambre de traitement, recouvertes par la matière à traiter, ce qui provoque~la formation dans la matière à traiter de courants de gaz ou de marges de gaz dirigés à partir des pales distributrices de gaz dans le sens radial vers 'extérieur. Il est opportun que, aux ordures ménagères et/ou à la boue à traiter, avant qu'elles soient complètemert traverses par le courant de gaz ou de mélange de gaz favorisant le processus bol- logique de transformation dans la chambre de traitement, on amorce le processus biologique de transformation par addition de matière déjà traitée, en additionnant de 5 à 20%, de préférence de 10 à is% de matière déjà traitée aux ordures ménagères et/ou à la boue à traiter. Pcur ameublir la boue épaissie, on a avantage à addi- tionner à celle-ci, avant de l'introduire darus la chambre de trai ment, une substance organique sèche. Il- est, en outre, opportun d'aspirer l'air sortant à travers au moins deux canaux d'aspiration en forme de cylindres creux, disposés concentriquement les uns par rapport aux autres, formant une partie de la paroi latérale de la chambre de traitement, s'étendant depuis l'ouverture d'alimentation en direction de l'ouverture d'évacuation de celle-ci, ces canaux formant chacun une ouverture d'aspiration en couronne dirigée vers l'ouverture d' évacuation, débouchant dans l'intérieur de la chambre de traitement, ces ouvertures d'aspiration étant à une certaine distance ' une de l'autre dans le sens axial. Une installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est, en outre, objet de l'invention; elle est caractérisée en ce qu'elle comporte: - une chambre de traitement pour recevoir la matière -à traiter, - plusieures pales distributrices de gaz superposées, disposées dans la chambre de traitement de façon à pouvoir tourner autour d'un axe de direction paial- lèle au sens de l'écoulement de la matière, comportant, disposées sur les bord arrière, des ouvertures de sortie de gaz reliées à une soufflerie de compression, - une soufflerie d'aspiration reliée aux points d'aspiration disposés dans la paroi latérale de la chambre de traitement au-dessus de la zone de rotation des pales distri- butrices de gaz, pour forcer à circuler plusieurs courants de gaz ou de mélange de gaz à travers la matière à traiter, se dirigeant depuis les pales distributrices de gaz dans 'e sens radial vers ltexthrieur, et en ce que la paroi latérale de la chambre de traitement est constituée par au moins deux tubes dispos s l'un dans l'autre, que les tubes voisins sont à faible distance l'un de l'autre pour former un canal d'2spiration, en ce que, sur deux tubes voisins l'un de l'autre, le tube int-érieur s'étend moins loin que le tube extérieur en direct ou de l'extrémité d'évacuation de la chambre de traitement, et en ce que le f)U les canaux d'aspiration est ou son reliés à une soufFlante d'aspiration. Pour favoriser l'ayancement de la matière a traiter en direction de l'ouverture d'évacuation, il est avantageux que l' & le d'attaque des pales distributrices de gaz soit positif. L'invention est expliquée ci-après sur un exemple 3 aide du dessin. On voit sur La figure 1 : une coupe à travers une forme d'éxecution donnée en exemple d'une installation conforme à l'invention; La figure 2 : une coupe selon la ligne II-II de la figure 1; La figure 3 : une coupe selon la ligne III-III de la figure 1; La figure 4 : à plus grandie échelle, une coupe selon la ligne IV IV et La figure 5 : un schéma de l'ensemble de l'installation. Comme il ressort des figures: à 5, l'installation représentée comporte une chambre de traitement 1 pour recevoir la matière à traiter, ainsi que plusieures pales distributrices de gaz 3 disposées en croix à des endroits, situés à une certaine distance l'un de l'autre dans le sens axial, d'un axe 2 des pales distributrices de gaz, rotatif, de direction parallèle au sens de l'écoulement de la-matière. Les pales distributrices de gaz 3 sont pourvues à leur bord arrière, comme il ressort en particulier de la figure 4, d'orifices de sortie du gaz 4, qui pour l'introduction de gaz oxygéné comme, par exemple de l'air, de l'air enrichi par de l'oxygène pur, ou de l'oxygène pur, sont reliés par les~canaux 6 et 7 des pales 3 et de l'arbre creux 2 à une soufflerie de compression 5. La paroi latérale de la chambre de traitement 1 est constituée par trc,is tubes 8, 9 et 10 disposés l'un dans l'autre, chaque fois deux tubes voisins étant à une faible distance l'un de l'autre pour former un canal d'aspiration 11, 12 et 13 respectivement, et, sur deux tubes voisins l'un de l'autre, le tube intérieur s'entend moins loin en direction de l'extrémité d'évacuation de la chambre de traitement que le tube extérieur, si bien que se forment trois ouvertures d'aspiration 14, 15 et 16 respectivement, en couronne, disposées concentriquement les unies par rapport aux autres, débouchant dans l'intérieur de la chambre de traitement. Pour éviter que la matière se trouvant dans la cham- bre de traitement 1 parvienne à l'intérieur des canaux d'aspiration 11, 12et 13 respectivement, les extrémités des tubes 8, 9 eut 10 se trouvant à l'intérieur de la chambre de traitement 1 sont recourbées dans la zone des ouvertures d'aspiration 14, 15 et 16 respectivement, en direction de l1axe médian de la chambre de traitement , pour former chacune une arête racleuse destinée à la mati re à traiter.Pour pouvoir faire traverser les zones supérieure et inférieure de la matière se trouvant dans la chambre de traitement 1 par une plus petite quantité de gaz outre mélange de gaz, que la zone médiane où a lieu la plus grande activité biologique les canaux d'aspiration 11, 12 et 13 sont reliés chacun par une conduite d'aspiration 17, 18 et 19 respectivement et chacun par un organe régulateur de l'écoulement 20, 21 et 22 respectivement, à une soufflerie d'aspiration 23. Bien entendu, les quatre groupes de pales distributrices de gaz 3- se trouvant à différentes hauteurs dans la chambre de traitement 1 peuvent également tre reliés, chacun par un organe régulateur, à la soufflerie de compression 5. Pour assurer une répartition régulière de la matière à traiter à introduire dans la chambre de traitement 1, 1 'ouvertu- re d'alimentation est recouverte d'une plaque perforée 24, et il est prévu immédiatement au-dessus de la plaque perfore deux bras répartiteurs 25 et 25' (voir fig.3), coopérant avec celle-ci, disposés sur le même axe 2 que les pales distributrices de gaz 3, auxquels sont fixés des éléments répartiteurs 26 se recouvrant l'un l'autre-, vus dans le sens circonférentiel, écartés l'un de l'autre dans le sens radial. Pour assurer une évacuation régulière de la-matière traitée dans la chambre de traitement t, l'ouverture d'évacuation est,r de manière analogue à l'ouverture d'alimentation-, recouverte d'une plaque perforée 24 et il est également prévu immédiatement au-dessus de cette dernière deux bras répartiteurs 25 et 25' coo pérant avec celle-ci, disposés sur l'axe 2,, sur lesquels sont fixés les éléments répartiteurs 26. Pour maintenir aussi courte que possible la durée du séjour de la matière à traiter dans la chambre de traitement 1, aux ordures ménagères à traiter et/ou à la boue épaissie, avant loin troduction dans la chambre de traitement 1, on amorce le processus biologique de transformation par addition-de matière déjà traitée. Ceci a lieu, comme il ressort du schéma représente sur la figure 5, en additionnant de 5 à 20% de préférence de 10 à 15%, de matiè- re déjà traitée aux ordures ménagères et/ou à la boue à traiter, par 11 intermédiaire d'un dispositif de transport 27. Le mélange intensif se fait rationnellement dans le transporteur hélicoRdal 28 qui est entrainé par un moteur 29. Pour maintenir aussi courte que possible la durée du séjour de la: matière à traiter dans la chambre de traitement 1, il y a en outre avantage à amener par la conduite de liaison 30 à l'intérieur du transporteur hélicoïdal 28 le mélange gazeux aspiré à travers les canaux d'aspiration 11, 12 et 13, échauffé par le processus biologique de transformation se déroulant dans la chambre de traitement 1, et à échauffer par là de 4 à 1000 la matière se trouvant dans celui-ci. Le mélange de gaz refroidi est conduit par la conduite 31 hors du transporteur hélicoïdal 28. Comme les canaux d'aspiration il 12 et 13 forment en s8me temps la paroi extérieure de la chambre de traitement 1 et sont parcourus par des gaz chauds, ils contribuent également à 1' échauffement de la matière à traiter se trouvant dans la chambre 1. Si c'est seulement de la boue épaissie qui doit être traitée dans la chambre de traitement 1, il est alors opportun d' additionner à la boue épaissie, pour son ameublissement, une substance organique sèche, comme par exemple de la poussière de tourbe. Les pales distributrices de gaz 3 peuvent, bien entendu, titre fixées aussi'a l'arbre 2 en gradins hélicoidaux. Pour titre str que la matière se trouvant dans la chambre de traitement 1 est~mise en mouvement vers le bas en direction de l'ouverture d'évacuation, les pales distributrices de gaz 3 présentent, comme il ressort de la figure 4, un angie d'attaque positif. R E V E N- D I C A T I C S 1. - Procéda pour le traitement d'ordures ménagères etZou de boue épaissie pour former du compost, dans lequel on introduit a matière à traiter par le haut dans une chambre de traitement, puis on fait traverser la matière à traiter de façon continue par un gaz ou un mélange de gaz favorisant le processus biologique de transformation et ensuite on évacue la matière traitée à la partie inférieure de la chambre de traitement, de telle sorte qu'il se produit un écoulement automatique de la matière à traiter sous une forme compacte et dans le sens vertical de haut en bas à travers la chambre de traitement, caractérisé en ce que l'on amène à l'intérieur de la matière à traiter le gaz ou le mélange de gaz en surpression favorisant le processus biologique de transformation au moyen de plusieures pales distributrices de gaz disposes à unecertaine distance l'une de l'autre dans le sens axial dans la chambre de traitement, et de maçon à pouvoir tourner autour d'un axe de direction parallèle au sens de l'écoulement de la matière, et en ce que l'on adjoint à chaque pale dis-tributrice de gaz au moins une ouverture d'aspiration pour le courant gazeux, laquelle se trouve ou lesquelles se trouvent au-dessus et/ou au-dessous des pales du distributeur dans la paroi latérale de la chambre de traitement, recouvertes par la matière à traiter, ce qui provoque la formation dans la matière à traiter de courants de gaz ou de mélan- ge de gaz, dirigés à partir des pales distributrices de gaz dans le sens radial vers l'extérieur. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait traverser les zones supérieure et inférieure de la matière se trouvant dans la chambre de traitement par une quantité plus réduite de gaz ou dé mélange de gaz que la zone centrale. 3. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, aux ordures ménagères et/ou à la boue à traiter, avant qu"elles soient complètement traversées dans la chambre de traitement par le courant de gaz ou de mélange de gaz favorisant le processus biologique de transformation, on amorce le processus biologique de transformation par addition de matière dé j traitée, en additionnant de 5- à 20%, de préférence de 10 à 15%, de matière déjà traitée aux ordures ménagères et/ou à la boue à traiter. 4. - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on échauffe, de préférence de 4 à 10 C, les ordures ménagères et/ou la boue mélangées à de la matière déjà traitée avant leur introduction dans la chambre de traitement. 5. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on échauffe Tes ordures ménagères et/ou la boue mélangées à de la matière déjà traitée avant leur introduction dans la chambre de traitement au moyen lu gaz aspiré de cette dernière, échauffé par le processus biologique de transformation. o. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on additionne à la boue, avant son introduction dans la chambre de traitement, une substance organique sèche. 7. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce qu'or spire l'air sortait à travers au moins deux canaux d'aspiration en forme de cylindre creux, disposés concentriquement les uns par rapport aux autres, formant une parie de la paroi latérale de la chambre de traitement, sté- tendant depuis l'ouverture d'alimentation de la chambre de traitement en direction de l'ouverture d'évacuation de celle-ci, ces canaux formant chacun une ouverture d'aspiration en couronne, dirigée vers l'ouverture d'évacuation, débouchant dans l'intérieur de la chambre de traitement, ces ouvertures d'aspiration étant à une certaine distance l'une de l'autre dans le sens axial. 8. - Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon 1lne quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte : - une chambre de traitement (1) pour recevoir la matière à traiter, - plusieures pales distributrices de gaz (3) superposées, disposes dans la chambre de traitement(1) de façon à pouvoir tourner autour d'un axe (2) de direction parallèle au sens de l'écoulement de la matière, comportant, disposés sur les bords arrière, des orifices I- sortie du gaz (4), reliés à Qae soufflerie le impression (5), - une soufflerie d'aspiration '2?, réliée aux points l'aspiration (14, 15, i.) disposés dans la paroi latérale le la cambre de traitement (1) au-dessus le la zone dc rotation des pales distributrices de g, pour forcer à circuler plusieurs courant de gaz ou de mélange de gaz à travers li mati-r^ à traiter, se dirigeait depuis les pales distribu- trices de gaz (3) das le sens radial vers l'extérieur, et en ce que la paroi latérale de la chambre de traitement est constituée par au moins deux tubes (8, 9, 10) disposés l'un dans 11 autre, et en ce que des tubes voisins sont à faible distance l'un de l'au- tre pour former un canal d'aspiration (11, 12, 13), en ce que sur deux tubes (8, 9) voisins l'un de l'autre, le tube intérieur (8) s'étend moins loin que le tube extérieur (9) en direction de l'ex- trémité d'évacuation de la chambre de traitement, et en ce que le ou les canaux d'aspiration (1s, 12 13) est ou sont reliés à une soufflerie d'aspiration (23). 9 - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieures pales distributrices de gaz (3) disposées en gradins hélicotdaux. 10. - Installation selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 caractéris5e en ce que l'angle d'attaque des pales distributrices de gaz (3) est positif. 11. - Installation selon la revendication 8, caractsri- sé en ce que, dans le cas de plusieurs canaux d'aspiration (11, 12, 13) disposés concentriquement les uns par rapport aux autres, chacun de ceux-ci est relié par un organe régulateur (20, 21, 22) réglable individuellement, à une soufflerie d'aspiration.(23). 12. - Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 11, caractérisée en ce que la chambre de traitement (1) présente une section circulaire, que l'ouverture d' alimentation est recouverte d'une plaque perforée (24) et en ce que, immédiatement au-dessus de cette plaque perforée (24) est disposé au moins un bras répartiteur coopérant avec celle-ci, disposé sur le me axe (2) que les pales distributrices de gaz. 13. - Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce que la chambre de traitement présente une section circulaire, que l'ouverture d'évacuation est recouverte d'une tôle perforée, et que, immédiatement au-dessus de la plaque perforée est disposé au moins un bras d'évacuation coopérant avec celle-ci, disposé sur le même axe que les pales distributrices de gaz. 14.-- Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisée en ce que les extrémités des tubes (8, 9,10) se trouvant à l'intérieur de la chambre de traitement sont recourbées en direction de l'axe médian de la chambre pour former chacune une arête racleuse destinée à la matière à traiter.