Brevet FR2303776A1 — publié le 19761008

La présente invention concerne les stations de traitement des ordures ménagères par fermentation accélérée ou naturelle, les stations d'affinage du compost. Dans les dispositifs connus de ce genre, la fermentation est conduite suivant un cycle prédéterminé et difficilement modifiable dans la pratique de l'exploitation de l'usine. Des contrôles de températures sont effectués mais leur interprétation systématique reste très aléatoire. Ces dispositifs présentent l'inconvénient de ne pouvoir garantir que toute la production de compost a subi les phases successives de fermentation et qu'elles se sont déroulées de manière complète. Le dispositif suivant llinvention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet, il est possible de suivre dlune manière efficace et systématique la fermentation et l'évolution du produit. Le calculateur programmable donne jour par jour les opérations à effectuer. Pour les usines importantes, il est possible grace à la présente invention d'automatiser ltopération, l'incorporation de boues, l'humidification, l'insufflation d'air comprimé et le retournement des tas. Le dispositif objet de l'invention comporte des sondes d'humidité par résistivité ou éventuellement neutroniques, des sondes de température par résistance CTN ou par résistance thermo-électrique en platine à faible inertie thermique ou éventuellement à effet transistor. Ces sondes sont soit directement reliées au calculateur sur une entrée analogique, soit pour les petites usines les 2 sondes sont réunies en un seul appareil facilement ttansportable comprenant un convertisseur analogique digital et affichant directement les résultats : humidité en kg par tonne de produit et en degrés C pour la température. Le déchiffrage et l'affichage peuvent sseffectuer à d l'aide de circuits électro- niques type MOS/LSI. L'appareil à sonder fig 1, 2 et 3 est composé de 2 tubes (1) en métal inoxydable revêtus de plastique isolant (2) solidaire du boitier de l'appareil. 2 poignées (5) sont prévues pour enfoncer l'appareil dans le compost. La disposition de la sonde de température (14) à faible inertie thermique est représentée par la fig (3). Elle est solidaire d'un opercule fixé à un tube (16) coulissant dans la canne de la sonde. Ce tube est rempli de mousse isolante et laisse passer les 2 fils (15) vers le convertisseur analogique digital. Sur le fronton de l'appareil sont disposés : l'indicateur digital (7), le témoin sonde température (6), le témoin sonde humidité (8), la touche marche arrêt (11), la touche test batteries (10), la touche sonde température (9), la touche sonde humidité (12). L'emplacement (13) étant réservé pour l'inscription des résultats sur un petit format de carton ou de plastique. Le procédé de compostage classique est préconisé : réception des ordures dans une fosse ou une trémie, déferraillage, broyage granulométrie O - 150 mm, mise en tas du produit sur une hauteur de 2,00 à 2,50 m. Ce broyage doit être fait assez grossièrement afin d'éviter que les particules trop fines se tassent et viennent obstruer les cheminements naturels dans la masse du produit broyé limitant ainsi le passage de l'air. Le broyage fixé dans ces conditions brise les fibres, ouvre et déchiquète les éléments, offrant ainsi une plus grande surface d'attaque aux bactéries. En supposant que l'humidité des produits après broyage soit au plus de 300 kg/tonne compte-tenu de la déshydratation observée pendant le transport, le stockage en fosse et le broyage, l'humi- dité sera éventuellement complétée et renforcée pour ne pas nuire au processus de fermentation. Une humidité proche de 45 % correspond aux besoins d'une maturation optimum. Si nécessaire, de l'azote sera ajouté sous forme de sulfate d'ammonium et une rectification du PH par carbonate de chaux est aisée. Une dernière opération très importante consiste à retourner à cadence contrôlée les ordures en fermentation afin de les aérer. Eventuellement pour les usines importantes, l'aération peut être activée grâce à l'insufflation d'air comprimé. Les retournements ont également pour effet de libérer le gaz carbonique demeurant dans la masse et renouveler l'atmosphère interne et dthomogénél- ser les substances inégalement ensemencées par les bactéries en mélangeant les parties internes avec les couches extérieures et en répartissant la distribution de l'eau. L'action mécanique du retournement permet la dispersion des bactéries et évite les risques de concentration de colonies fixes. Pendant la fermentation, 1 ' élévation de température provoque en phase initiale l'éclosion des oeufs des parasites et des graines. Les larves, sous des formes évoluées de vie deviennent vulnérables et la poursuite de l'élévation de température à 600 et au-delà achève de les tuer. L'opération de retournement doit donc être soigneusement faite pour garantir que toute la masse puisse subir les effets de la fermentation et qu'un assainissement complet soit obtenu. Le retournement peut être effectué dans des cylindres horizontaux (procédé DANO) ou dans des tours (procédé TRIGA). La fermentation est prévue avec le cycle de retournement théorique suivant : après le dépôt du produit sur l'aire de travail eme vers le 8sème jour un premier retournement est effectué, entre ème eme le 15 et le 21ème jour un deuxième retournement est fait et l'hygiénisation est terminée. La maturation se poursuit de la façon suivante : vers le 30ème jour, un troisième retournement est effectué, un quatrième est à prévoir un mois après si nécessaire. La cadence exacte des retournements est prévue par le calculateur programmable en fonction de la température et de l'humidité. Les deux courbes types sont figurées pl 2 fig 4 et 5. La mémoire programme du calculateur est programmée pour indiquer tous les jours les dates prévues pour les différents retournements et indique tous les jours la zone de compost à humidifier par arrosage. Les aires ou les emplacements de compost sont repérés par des lettres en ordonnée et des chiffres en abscisse. Dès lors, il suffit de faire un relevé journalier à l'aide des sondes humidité/température sur chaque tas correspondant et d'introduire ces données dans le calculateur ainsi que les déplacements effectivement réalisés pour obtenir en réponse les retournements à effectuer ainsi que les corrections d'humidité. Les relevés se feront sur chaque apport journalier jusqutau ler retournement, sur chaque tas semi-hebdomadaire jusqu'au retournement, sur chaque tas hebdomadaire jusqu'au 3ème retournement, sur chaque tas mensuel ensuite. Le faisceau de courbes (20) représente la montée en température moyenne suivant le climat et la nature des apports. Une courbe adaptée au mieux aux conditions locales de l'usine est à établir par un spécialiste au démarrage de l'usine puis cette courbe est décalée d'une certaine quantité négative Qs sur l'axe des ordonnées. On obtient alors la courbe 21 fig 4. Le calculateur a pour programme de donner ordre d'insufflation d'air comprimé chaud (compresseur rotatif) si les relevés de température donnent des points situés dans la zone (18) fig 4 de la courbe (21). Le calculateur a pour programme de donner ordre de retourner les tas si les relevés de température donnent des points situés dans la zone (19) fig 4 de la courbe (21). Il faut noter que dans le cas d'une fermentation naturelle un retournement s'accompagne toujours d'un déplacement. Le calculateur ayant en mémoire les différents emplacements des tas donnera pour chaque retournement l'endroit de la prise du tas à retourner et l'endroit où le tas est à reformer en tenant compte du trajet le plus court et du fait que la densité du compost augmente avec son âge. Le programme général température sera relié à un sous programme qui repère par une lettre le tas qui n'aurait pas atteint la température d'hygiénisation de 660 et le mentionne dans les opérations jusqu'à enlèvement. Le programme général gestion des emplacements compost sera relié à un sous programme qui calcule la somme des tonnages de compost arrivés au stade final pour la vente. Le faisceau de courbes (22) fig 5 représente l'allure de l'humi- dité en kg par tonne dans le compost. Le calculateur a pour programme de donner ordre d'arrosage des tas correspondants lorsque le relevé donne des points situés dans la zone (25) fig 5. Dans les usines importantes, l'ordre est donné directement à des électrovannes qui commandent l'arrivée d'eau sur les becs de pulvérisation. La courbe (24) fig 5 représente l'allure de l'humidité dans les tas en tenant compte de l'humidi- fication par arrosage. Le calculateur sera doté d'un sous programme qui indiquera si la dispersion des relevés en humidité est normale ou anormale. On prendra comme seuil 20 % par rapport à la zone adjacente ayant subi le même traitement. Le dispositif, objet de l'invention, peut etre utilisé dans toutes les usines de traitement d'ordures ménagères par compostage, dans les stations d'affinage du compost, dans les stations de préparation et de mélange du compost. REVENDICATIONS i - Dispositif de contrôle de fermentation des ordures ménagères ou du compost comprenant un système pour les relevés de température et humidité et un comparateur usuellement réalisé par un calculateur programmable qui compare les résultats des relevés avec ceux des courbes d'optimisation afin de conduire au mieux la fermentation. Le dispositif est caractérisé par des cannes qui comportent un ensemble de sondes température-humidité avec affichage numérique des résul tats sur un boitier solidaire de la canne. 2 - Dispositif selon la revendication i caractérisé par le boitier de la canne qui comprend à sa partie supérieure un écritoire avec des fiches amovibles pour I Iinscription du relevé température-humidité en correspondance avec une zone planimétrique des aires de fermen tation. 3 - Dispositif selon la revendication i caractérisé par la partie pénétrante de la canne qui comprend un enrobage isolant des électrodes sur en viron les 314 de sa longueur afin que la couche du compost superficiel séché ne fausse pas les résultats du relevé. 4 - Dispositif selon la revendication i caractérisé par le déclenchement automatique par le comparateur dlune indication de sécurité ou alarme si les températures des relevés ne correspondent pas au minimum des températures drhygiénisation de la courbe d'optimisation. 5 - Dispositif selon la revendication i caractérisé par le déclenchement automatique par le comparateur d'une indication de correction d'humidité si celle relevée ne correspond pas à un minimum prédé terminé par la courbe d'optimisation.