Brevet FR2286116A1 — publié le 19760423

La présente invention concerne la transformation des ordures ménagères. Elle concerne, en particulier, un procédé pour réaliser à partir d'ordures ménagères des agrégats destinés à substituer les graviers dans la préparation du béton ou dans d'autres applications similaires et des agrégats obtenus suivant ce procédé. Le transport, souvent à des distances importantes, des sables et des graviers naturels pour les travaux publics, entraine des frais considérables. De plus, les sables et graviers de rivière sont de plus en plus rares et on est conduit à envisager pour le proche avenir, le concassage des rochers de montagnes. Enfin, ces produits naturels présentent l'inconvénient que la densité reste sensiblement invariable pour chaque gisement, tandis que pour certains travaux, on pourrait se contenter de matériaux d'une densité plus faible. La présente invention a pour objet de concevoir un agrégat destiné à remplacer les graviers naturels et qui est peu coûteux, tout en présentant des caractéristiques physiques similaires et souvent supérieures à celles des graviers naturels. A cet effet, l'invention fait appel aux ordures mé- nagbres qui constituent un produit de base gratuit et disponible dans des volumes de plus en plus importants dans toutes les agglomérations. On a trouvé qu'en traitant ces ordures avec de très faibles quantités de produits chimiques soigneusement sélectionnés, on peut obtenir des agrégats qui présentent, à prix égal, des caractéristiques physiques supérieures à celles des graviers naturels. Le procédé de fabrication de ces agrégats selon l'invention, consiste à trier les ordures ménagères pour retirer les composants métalliques, à faire sécher et à broyer les composants non métalliques pour obtenir une poudre finement divisée, à ajouter i cette poudre des silicates en poudre ou un autre produit tel que le furfural, protecteur contre la putréfaction et au moins un liant à mélanger à ces composants intimement pour obtenir une pate homogène, à épaissir la pate obtenue par une addition de poudres minérales et à réaliser, à partir de la pate dure ainsi obtenue par moulage sous pression de l'ordre de 10 à 900 bars des corps cylindriques d'un diamètre de l'ordre de 0,2 mm à 15 mm et d'une longueur de l'ordre de 0,2 mm à 20 mm. En cnoisissant convenablement les matières additives, liants, silicates et charges, et en déterminant convenablement la compression au moulage, on peut obtenir des agrégats d'une densité prédéterminée correspondant à une application particulièrement envisagée. La configuration en forme de cylindres de dimensions variables permet de déterminer avec une haute précision la granulométrie d'un mélange de différents agrégats, ceci étant extrêmement avantageux dans la préparation du béton dont les caractéristiques physiques doivent correspondre à des valeurs données, par exemple exigées dans un cahier de charge. Suivant un mode de réalisation préféré, le procédé selon l'invention consiste à ajouter à ladite poudre finement divisée, au moins un-plastifiant minéral ou organique. Ceci facilite le mélange des différents composants. Comme silicates, on utilise avantageusement des silicates de soude, de potasse ou de verre qui constituent des produits peu couteux. Les liants sont avantageusement des liants plastiques tels que les résines acryliques, vinyliques ou polyester ou encore des brais solubles, la chaux vive ou similaires. Pour épaissir ladite pate avant le moulage, on ajoute des charges en poudre telles que la poudred'albatre, la poudre de ponce, des cendres de charbon ou de la bentonite. Les plastifiants utilisés selon le procédé suivant l'invention comprennent les composants carbométhyliques, la méthylcellulose, 1' hydroxyl méthylcellulose et similaires. Les chlorures de calcium, de sodium et de magnésium constituent les catalyseurs préférés. On a trouvé qu'il suffit d'ajouter des quantités très réduites de telles matières additives pour obtenir des agrégats très satisfaisants silicates - de l'ordre de 30 à 60/1000 liants plastiques - de l'ordre de 2 à 30/1000 poudre pour épaissir la pate - de l'ordre de 20 à 300/1000 catalyseur - de l'ordre de 10 à 15/1000 Lorsqu'on utilise des brais solubles ou la chaux Co ~ liants, il faut augmenter les quantités utilisées jusqu'à 100/1000. L'invention concerne également les agrégats obtenus suivant le procédé selon l'invention. Suivant un mode de réalisation préféré, un tel agrégat contient les matières additives suivantes 30/1000 de silicate de potasse 30/1000 de silicate de soude 2 à 10/1000 de bentonite sodique 20/1000 de poudre d'albatre Suivant une variante, l'agrégat selon l'invention contient 2/1000 de méthylcellulose 1/1000 de hydroxyl-méthylcellulose (cellosize) 3/1000 de résine vinylique 3/1000 d'acétate de polyvinyle et un mélange contenant 100 parties de H20 7 à 10 parties d'alcool polyvinylique 10 à 12 parties d'alcool polyvinylique (Rhodoviol) 10 à 20 parties d'un isolubilisant mélamine formol du type 'tProx-Mape",et 1,3 à 3 parties de chlorure de magnésium Suivant un autre mode de réalisation, l'agrégat contient 100/1000 de chaux vive 3/1000 de méthylcellulose 3/1000 de cendres folles 15/1000 de chlorure de sodium 10/1000 de poudre de ponce 20/1000 de carbonate de chaux On obtient ainsi des agrégats résistants à l'eau et à la putréfaction et dont la densité peut varier entre 0,4 et 1,8. L'invention sera mieux comprise à l'étude des exemples suivants EXEMPLE 1 Des ordures ménagères sont triées pour retirer tous les composants métalliques. On utilise à cet effet, un dispositif de triage électromagnétique connu en soi. Ensuite, les ordures non métalliques sont séchées et broyées pour obtenir une poudre de particules de dimensions prédéterminées. Cette poudre est mélangée avec un liant et avec des charges. On utilise dans le present exemple silicate de potasse 30/1000 silicate de soude 30/1000 bentonite sodique 2 à 10/1000 poudre d'albatre 20/1000 Ces composants sont mélangés sous agitation et on ajoute à la pâte ainsi obtenue de la poudre d'albatre jusqu'à obtenir une pâte relativement dure et sèche. Cette pate est chargée dans des moules cylindriques de différents diamètres et longueurs, et moulée sous compression à une pression de l'ordre de 16 à 900 bars, suivant la densité recherchée pour le produit final. Les cylindres ainsi réalisés dont les diamètres sont de l'ordre de 0,2 mm à 15 mm et les longueurs varient entre 0,2 mm et 20 mm sont démoulés et traités par trempage dans un bain de chlorure de calcium servant de catalyseur favorisant le durcissement des liants. Enfin, les corps cylindriques sont séchés à une température inférieure ou égale à 200 C. EXEMPLE 2 Les ordures ménagères sont de nouveau triées pour retirer les composants métalliques. Les particules non métalliques sont séchées et broyées et mélangées avec des produits suivants liant : méthylcellulose (Tylose) 2/1000 plastifiant : hydroxyl-mëthylcellulose (cellosizei 1/1000 liants : résine vinylique 3/1000 acétate de polyvinyle en émulsion (rhodopas 6000) 3/1000 Au mélange ainsi obtenu on ajoute une solution contenant 1000 parties H20 7 à 10 parties alcool polyvinylique 10 à 12 parties ( hodoviol") alcool polyvinylique 10 à 20 parties isolubilisant mélamine formol du type "Prox-Mape" 1,5 à 3 parties chlorure de magnésium On obtient ainsi une pâte à laquelle on ajoute des charges telles que la poudre de ponce et la poudre de charbon, jusqu'à l'obtention d'une pite dure et sèche. A partir de cette pte, on réalise par moulage sous compression à une pression de l'ordre de 10 à 900 bars des corps cylindriques de diamètres variant entre 0,2 mm et 15 mm et de longueurs variant entre 0,2 mm et 20 mm. Ces corps cylindriques ainsi obtenus sont enfin séchés à une température inférieure à 2000 C. EXEMPLE 3 Des ordures ménagères sont triées pour retirer les composants métalliques. Les composants non métalliques sont séchés et broyés pour obtenir une poudre homogène. A cette poudre on ajoute 100/1000 chaux vive (liant) 3/1000 méthylcellulose (1'glose) - (plastifiant) 3/1000 cendres folles (neutralisant) 15/1000 chlorure de sodium (catalyseur) 10/1000 poudre de ponce (charge) 20/1000 carbonate de chaux (charge) La pâte ainsi obtenue est épaissie par l'adjonction de poudre de ponce et de poudre de carbone. A partir de la pSte dure et sèche on réalise de la même manière que dans les exemples 1 et 2, des corps cylindri ques de dimensions et de densités variables. Bien engendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Procédé pour réaliser à partir d'ordures ménagères des agrégats destinés à substituer les graviers dans la préparation du béton ou dans d'autres applications similaires, caractérisé en ce qu'il consiste à trier les ordures ménagères pour retirer les composants métalliques, à faire sécher et à broyer les composants non métalliques pour obtenir une poudre finement divisée,à ajouter à cette poudre des silicates en poudre ou un autre produit, tel que le furfural protecteur contre la putréfaction et au moins un liant à mélanger à ces composants intimement pour obtenir une pate homogène, à épaissir la pate obtenue par une addition de poudres minérales et à réaliser à partir de la pate dure ainsi obtenue par moulage sous pression de l'ordre de 10 à 900 bars des corps cylindriques d'un diamètre de l'ordre de 0,2mm à 15 mm et d'une longueur de l'ordre de 0,2 mm à 20 mm. 2) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter à ladite poudre finement divisée au moins un plastifiant minéral ou organique. 3) Procedé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter à ladite poudre finement divisée un catalyseur seccuaimelange avec de l'eau. 4) Procédé suivant lune quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il consiste à tremper les corps cylindriques moulés dans un bain contenant un catalyseur et à faire sécher ensuite les corps à une température inférieure ou égale à 2000 C. 5) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser comme silicates, les silicates de soude de potasse ou de verre. 6) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser comme liant, des liants plastiques tels que les résines acryliques, vinyliques ou polyester ou encore des brais solubles ou la-chaux vive en poudre. 7) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à uiiiiser comme poudre pour épaissir ladite pate la poudre d'albatre, la poudre de ponce, des cendres de charbon ou de la bentonite. 8) Procédé suivant la revendication 2 caractérisé en ce outil consiste à utiliser comme plastifiant, des composants carbo-méthyliques, la méthylcellulose ou la cellulose en poudre. 9)Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser comme catalyseur le chlorure de calcium, de magnésium ou de sodium. 10) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser de l'ordre de 2/1000 à 30/1000 de liants plastiques. 11) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser de l'ordre de 30/1000 à 60/1000 de silicates. 12) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser de l'ordre de 20/1000 à 300/1000 de poudres pour épaissir ladite pâte. 13) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4 et 9 caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser de l'ordre de 10 à 15/1000 du catalyseur. 14) Agrégat destiné à substituer les graviers et constitué de corps cylindriques d'un diamètre de 0,2 mm à 15 mm d'une longueur de l'ordre de 0,2 mm à 20 mm et qui sont préparés suivant un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisé en ce qu'il contient 30/1000 de silicate de potasse 30/1000 de silicate de soude 2 a' 10/1000 de bentonite sodique 20/1000 de poudre d'albatre 15) Agrégat destiné à substituer les graviers et constitué de corps cylindriques moulés, préparés suivant un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisé en ce qu'il contient 2/1000 de méthylcellulpse 1/1000 de hydroxyl-méthylcellulose (cellosize) 3/1000 de résine vinylique 3/1000 d'acétate de polyvinyle et un mélange contenant 100 parties de H2 0 7 à 10 parties d'alcool polyvinylique 10 à 12 parties d'alcool polyvinylique (Rhodoviol) 10 à 20 parties d'un isolubilisant mélamine formol du type "Prox-Mape 1,3 à 3 parties de chlorure de magnésium 16) Agrégat destiné à substituer les graviers et constitué de corps cylindriques moulés, préparés suivant un procédé selon 11 une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il contient : : 100/1000 de chaux vive 3/1000 de méthylcellulose 3/1000 de cendres folles 15/1000 de chlorure de sodium 10/1000 de poudre de ponce 20/1000 de carbonate de chaux