Brevet FR2341538A1 — publié le 19770916

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un composts en particulier, pour les déchets des agglomérations avec une boue claire, procédé dans lequel le produit de compost préparé et reposant en un tas de plusieurs mètres de haut sur une grille de drainage est soumis à une circulation forcée dlun courant dlair circulant de haut en bas. Llinvention est basée sur le procédé "Blaubeuren" (article "Neuere Verfahren der Kompostierung 19701! par E. Spohn, nDruckschrift des Instituts für Bodenhygiene der Portland Zementwerke Heidelberg AG"), procédé dans lequel le produit de compost est déposé sur une grille dans un récipient de 4 m de haut fermé latéralement et ouvert vers le haut.La ventilation s'effectue par aspiration vers le bas, le produit de compost étant soumis à une aspersion, tandis que l!eau éventuellement en excès et le condensat sont évacués par le bas. La ventilation est effectuée par intermittence au moyen de puissants coups dtair afin que la quantité totale d'air soit remplacée en un minimum de temps par de l'air frais dans le tas ainsi formé. La fréquence des coups d'air est réglée automatiquement au moyen dlun appareil de mesure dloxygène. Ce procédé est également appelé "procédé de respiration".L'installation nécessaire pour la réalisation de ce procédé est constituée de plusieurs cellules de respiration ou réacteurs juxtaposés à chacun desquels sont adaptées des soupapes destinées à régler les courants d'air de ventilation venant dlune soufflerie. Au moyen d'une grue roulante à silos pourvue d'un grappin et pouvant voyager au-dessus des cellules de respiration, on procède alternativement au remplissage de ces dernières et au déversement de leur contenu à un moment donné dans un silo de transfert duquel le produit transformé en compost est ensuite évacué. Dans d'autres procédés connus, on travaille avec un courant d'air de ventilation dirigé de bas en haut (par exemple, les procédés système Schnorr" et "système Kneer" ) . Suivant la présente invention, comme point de départ, on choisit le procédé connu de fabrication de compost avec un courant d'air de ventilation dirigé de haut en bas, car cette direction concorde avec la tendance du C02 se dégageant lors de la fabrication du compost et qui, par suite de son poids spécifique plus élevé vis-a-vis de l'airs a tendance à des cendre. On a constaté qu'en créant de puissants coups d'air dirigés de haut en bas au moyen d'un ventilateur de tirage par aspiration, on pouvait former des canaux à l'intérieur du tas accumulés puisqu'aussi bien l'air cherche toujours à se frayer un chemin où il rencontre la plus faible résistance. De la sorte, l'aération du tas avec l'oxygène qui est très important pour la formation d'un compost, ne peut être optimum. En fait, par le procédé "Blaubeuren", on peut obtenir un compost mûr et prêt à l'emploi au bout d'environ 6 semaines mais, dans la pratique, le traitement par respiration est déjà interrompu après 2 ou 3 semaines au bout desquelles on tamise le produit pour le déposer ensuite dans des silos afin de le soumettre à une maturation complémentaire. Dès lors, dans cette variante du procédé, il est nécessaire de retourner le compost du fait que la putréfaction résultant de la formation de canaux est irrégulière précisément dans les couches extérieures du tas. Indépendamment du fait que le procédé de formation de compost est altéré par la formation de canaux, avec un courant d'air de ventilation dirigé de haut en bas ou lorsqu'on forme simplement un compost en silo sans circulation forcée d'airs on constate que l'activité biologique des microorganismes présents dans le compost est particulièrement importante dans les zones extérieures du tas avec une forte consommation d'oxygène.Au coeur du tas, il nty a plus alors suffisamment dXoxygène, si bien que cette partie reste froide, favorisant ainsi les processus de putréfaction en donnant lieu à des états appelés "anaérobies11 au coeur du tas. Clest également la raison pour laquelle on doit retourner la matière avant que les micro-organismes provoquant la putréfaction, ctest-à-dire, les bactéries aérobies du compost, ne deviennent anaérobies, c'est-à-dire inactivés par les bactéries de putréfaction. En consequence, l'invention a pour objet d'améliorer le procédé connu de fabricatLon de compost avec un courant d'air de ventilation circulant de haut en bas sans qu'il soit nécessaire de retourner le tas formé en évitant la formation de canaux ou en élevant l'activité biologique à lin- térieur de ce tas. Pour réaliser cet objet, l'invention consiste en ce que le courant d'air de ventilation est formé par une surpression maintenue dans l'espace situé au-dessus de la surface libre du compost, ce courant étant maintenu à une température minimum de 300C. Grâce à ce procédé en surpression qui nécessite un espace fermé au-dessus du compost pour établir une pression supérieure à la pression atmosphérique, on applique tout d'abord une charge uniforme d'oxygène sur toute la surface du compost.Aucun canal ne peut se former dans le tas de compost puisqu'aussi bien on travaille rigoureusement avec un tirage par aspiration. De par la nature meme du procédé en surpression suivant l'invention, la température de l'air de ventilation peut dorénavant etre influencée, ce qui n'était pas le cas avec les réacteurs ou les récipients ouverts vers le haut. Le réglage d'une température minimum de 300C favorise la réaction biologique meme au coeur du tas de compost pour y empecher l'apparition d'états anaérobies.De ce fait, non seulement il n'est plus nécessaire de retourner le tas de compost pour obtenir un compost mûr et prêt à ltemploi, si bien que l'on peut déposer le compost dans des silos en renoncent à des installations coûteuses de récipients ou de réacteurs, mais on améliore et accélère également le processus de putréfaction. Une ventilation particulièrement uniforme du tas de compost avec de l'air contenant de l'oxygène et péué- trant sur toute la surface libre du compost, a lieu sous une surpression préférée d'environ 35 mm en colonne d'eau dans espace situé au-dessus de la surface libre du compost. De la sorte, on évite de hautes vitesses de circulation d'air qui peuvent provoquer la formation de canaux lorsque le courant dXair de ventilation circule de haut en bas. Lorsque, dans Espace situé au-dessus de la surface du compost, on maintient une atmosphère chaude et humide à une température d'environ 40 à 500C, on favorise la putréfaction sur les couches extérieures du tas de composts car ainsi on supprime la formation des bactéries de putréfaction et on favorise la formation des bactéries aérobies. Dans le cas dune formation normale de compost en silo avec retournement des couches, il est connu dtenrichir le compost avec des bactéries d'humus que l'on peut obtenir dans le commerce. Afin de favoriser le procédé de formation de compost suivant 71inventionX en particulier, pour supprimcr la formation dc la phase dite de "champignons, la présente invention prévoit également d'ajouter, au compost et avant de le déposer, des bactéries d'humus, de préférence, le concentrat XtEOKOMITlt du Docteur Ludwig Holzinger, Matzergasse, Vienne. Un gros paquet de ce concentrat suffit pour environ 200 m3 de compost et, après lavoir additionné d'eau, on l'ajoute lors de la préparation. Comme on le sain, lors de la putréfaction, il se dégage de la chaleur et l'on essaie notamment d'atteindre une température de décomposition de 70 à 800C. Ltatmosphère chaude et humide régnant au-dessus de la surface libre du compost est obtenue d'une manière économique du fait que ltair séchauffant lors du processus de formation de compost est utilisé en échange de chaleur pour chauffer l'air de ventilation. Llétablissement d'une atmosphère chaude et humide signifie que le compost est aspergé de façon connue par le haut. En conséquence, également pour des raisons éco gnomiques, il est avantageux d'utiliser, pour cette aspersions le condensat résultant du procédé et s t accumulant en dessous du tas de compost. L'invention concerne également une installation pour la réalisation de ce procédé, les caractéristiques de cette installation étant indiquées ci-après, tandis que sa structure et son mode de fonctionnement seront décrits plus en détail en se référant aux dessins annexés. Bien que, dans le cadre de l'invention, pour former un espace fermé audessus de la surface libre du compost, on puisse utiliser n'importe quel hangar fixe dans lequel est produite la surpression suivant l'invention, suivant une caractéristique essentielle de cette dernière, espace fermé précité est formé par un hangar gonflable. Un exemple de réalisation d'une installation de fabrication de compost suivant l'invention est illustré dans les dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente un hangar gonflable partiellement en coupe par une vue latérale dans la moitié supérieure et par une vue en plan dans la moitié in férieurev cette vue montrant également un réseau (le conduits tubulaires entre les deux illustrations ; la figure 2 est une coupe transversale d'un compartiment formé par des cloisons parallèles et destiné à recevoir le compost ou le tas de compost, et la figure 3 est une vue en plan dtune extrémité d'un compartiment de formation de compost. l'espace 7 dans leauel doit être maintenue une surpression, est entouré d'un hangar gonflable 1. Sur la surface du sol, sont prévues plusieurs cloisons parallèles 2 entre lesquelles sont formés des compartiments dans lesquels est déposé le produit de compost 3. Par l'entrée 4, des chariots à pelle peuvent pénétrer dans le hangar gonflable 1 pour déposer, entre les cloisons 2, le produit de compost déjà préparé. Deux ventilateurs 6 servent à maintenir la pression d'air à l'intérieur du hangar gonflable 1. Les figures 2 et 3 montrent des détails d'un compartiment à compost. Les deux cloisons 2 ont avantageusement une hauteur calculée de façon à pouvoir déposer un tas 3 d'une hauteur de 3 à 4 m. Entre les cloisons 2, stétend chaque fois une grille de drainage 8 placée au-dessus d'une couche perméable à l'eau 9 se terminant dans une rigole 9a. A l'intérieur de la rigole 9a, est prévu un tuyau de drainage 10 s étendant sur toute la longueur de chaque compartiment et débouchant, à son extrémité, dans-une conduite d'évacuation 11. Devant l'endroit où chaque conduite d'évacuation Il débouche dans un conduit collecteur 14, est prévue une soupape d'étran- glement 12 que l'on peut manoeuvrer au moyen d'une manette 13. Au-dessus de chaque cloison 2, est prévu un dispositif d'aspersion 16 supporté par des tubes dlalimenta- tion verticaux 17 et, par consequent, situé à une hauteur telle que le tas 3 se trouvant entre deux cloisons 2 puisse recevoir continuellement un brouillard de fines gouttelettes. A l'inté- rieur des tubes d'alimentation verticaux 17, sont prévues des soupapes d'étranglement 18 destinées à régler l'alimentation de l'eau d'aspersion.Les dispositifs d'aspersion 16 peuvent etre conçus de telle sorte que le jet de pulvérisation sortant effectue automatiquement, sous lteffet de la pression de l'eaux un mouvement pivotant de va-et-vient sur un arc 16a, si bien qu'un seul et même dispositif dlaspersion 16 peut asperger deux tas voisins 3. Les tubes d'alimentation verticaux 17 débouchent dans une conduite d'alimentation commune 19. On décrira ci-après le réseau de conduites représenté en figure 1. Dans la vue latérale supérieure du hangar gonflable 1, on peut observer le conduit collecteur 14 par lequel, sous l'effet de la surpression régnant dans les pace fermé 7, peuvent s'écouler l'air de ventilation, de même que le condensat se formant lors du processus de fabrication de compost. On peut également observer la conduite commune 19 de même que les conduites verticales 17 des dispositifs d'aspersion. Flair de sortie et le condensat sont évacués du conduit collecteur 14 par une conduite tubulaire 20 débouchant dans un séparateur 21. Ce séparateur 21 comporte une sortie 22a à laquelle est reliée une conduite 22 allant à une pompe 23 afin d'amener le condensat chauffé à la conduite d'alimentation 19 des systèmes d'aspersion. En utilisant le condensat chauffé comme élément d'aspersion, on maintient une atmosphère chaude et humide à environ 40-500C dans l'espace fermé 7 du hangar gonflable 1 au-dessus du tas de compost 3. Le séparateur 21 comporte également une conduite d'évacuation 24 pourvue d'une soupape 25 afin de pouvoir évacuer également sélectivement le condensat dans un récipient 26. Le séparateur 21 comporte également une sortie 30a pour l'air qui est évacué par une conduite 30 sous l'effet de la surpression régnant dans l'espace fermé 7. Cette conduite 30 se subdivise en une dérivation 31 pourvue d'une soupape dlétranglement 32, ainsi quWen une conduite 33 pourvue d'une soupape dtétranglement 34o Alors que la dérivation 33 conduit à l'air libre, la dérivation 31 débouche dans un échangeur de chaleur 35. Dans cet échangeur de chaleur, via la conduite 36, on peut introduire de l'air frais qui s'échauffe en échange de chaleur avec l'air introduit et venantdu procédé, pour arriver ensuite, via la conduite 37, à l'aspiration du ventilateur 6 du hangar gonflable 1. L'air de sortie qui ne contient plus dXoxygène, est évacué du séparateur 35 à l'air libre via une conduite 38 et en passant éventuellement par un dispositif épurateur, la teneur en C02 de cet air de sortie pouvant également être controlée de façon connue. Par temps chaud, la soupape 32 de la dérivation 31 est fermée, tandis que la sou pape 34 de la dérivation 33 est ouverte, si bien que l'air évacué peut sortir à flair libre via la conduite 30 sans être utilisé alors que, en revanche, l'air frais passe, via la con- duite 36, dans l'échangeur de chaleur mis hors service,pour aboutir ensuite, via la conduite 37, à ltaspiration des ventilateurs 6.Si, en fonction de la température extérieure, l'at- mosphère chaude et humide que l'on cherche à obtenir à l'inté- rieur de espace fermé 7, ne doit pas être maintenue à environ 40-50 C, on ferme la soupape 34 et l'on met l'échangeur de chaleur 35 en service en ouvrant la soupape 32. L'air évacué et chauffé passe ensuite à travers lléchangeur de chaleur chauffant ainsi l'air frais contenant de l'oxygène et aspiré par la conduite 36. Evidemment, en fonctionnement dureté, pour l'alimentation de l'air frais, on peut également prévoir une conduite spéciale ne passant pas par l'échangeur de chaleur 35. L'installation de fabrication de compost qui a été décrite ci-dessus,fonctionne de la manière suivante : Le produit de compost est préparé de façon connue dans un hangar (non représenté) et, conformément à ltin vention > avant d'être amené dans le hangar gonflable 1 > il est mélangé avec des bactéries d'humus. Le produit de compost ainsi préparé est alors transporté par un chariot à pelle dans le hangar 1 où il est déposé dans les compartiments formés entre les cloisons 2. Si les compartiments ont une longueur de 20 m et une largeur de 3,6 m (correspondant à celle du tas 3) on peut former des silos d'un volume d'environ 200 m3. En réglant les ventilateurs 6 du hangar gonflable 1, on règle, de préférence, dans espace fermé 7, une surpression d'air de 35 miii en colonne d'eau. Etant donné que la pression atmosphérique règne dans la zone de la grille de drainage 8, le tas de compost 3 est aéré par un courant d'air de ventilation circulant de haut en bas, si bien que toute la surface libre de ce tas de compost 3 reçoit uniformément cette charge d'air comme indiqué par les flèches représentées en figure 2. A la surpression dtair relativement faible de 35 mm en colonne dteau, toute formation de canaux à l'intérieur du tas de compost 3 est totalement exclue.Conjointement avec l'asper- sion du tas de compost par le condensat chaud provenant du procédé, l'effet précité assure une putréfaction optimale même des couches extérieures des silos. Afin de maintenir l'atmosphère chaude et humide recherchée d'environ 40 à 500C, suivant les conditions atmosphériquesv il n'est pas toujours indispensable de mettre les dispositifs d1 aspersion 16 en service. En aérant le produit de compost avec de l'air chaud et humide contenant de ltoxygène comme représenté dans les dessins, grâce aux bactéries d'humus ajoutées, il se produit spontanément une décomposition aérobie à chaque endroit des silos. En quelques secondes, la masse s'échauffe à 70-800C, car les souches bactériennes choisies tuent toutes les autres par stérilisation ou par les produits de leur métabolisme, empêchant ainsi toute formation de pourriture. C'est précisément dans des déchets tels que les ordures et les boues clarifiées que règnent les bactéries de pourriture si bien que, dans les procédés antérieurs, on était obligé de retourner le compost au cours du procédé. Lorsque a haute température de 70 à 800C régnant à i t intérieur du tas de compost tombe à environ 400C après environ 6 à 8 semaines, le compost est arrivé à une maturation complète. I1 peut être mis en sacs ou également entreposé en vrac à n'importe quelle hauteur. Il convient également de mentionner que les soupapes 18 prévues à llintérieur des conduites d' alimen- tation verticales 17 pour les dispositifs d'aspersion 16, de même que les soupapes 12 prévues à l'intérieur des conduites d'évacuation 11 sont des soupapes d'étranglement destinées aussi bien à doser llaspersion qulà influencerss via les soupapes 12, l'aération d'un tas de compost 3 par le courant d'air de ventilation. Un compartiment non occupé est automatiquement mis hors service par la fermeture de la soupape 12 qui lui est attribuée. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de compost, en particulier, pour les déchets des agglomérations avec une boue clarifiée procédé dans lequel le produit de compost préparé et déposé en un tas de plusieurs mètres de haut sur une grille de drainage est soumis à une ventilation forcée par un courant d'air circulant de haut en bas > caractérisé en ce que le courant d'air de ventilation est produit par une surpression maintenue dans un espace situé au-dessus de la surface libre du produit de compost, ce courant d'air étant maintenu à une température d'au moins 3O0C. 2. Procédé de fabrication de compost suivant la revendication 1 caractérisé en ce quron crée une surpression d'environ 35 mm en colonne doleau dans espace situé au-dessus de la surface libre du produit de compost. 3. Procédé de fabrication de compost suivant la revendication , caractérisé en ce que, dans l'es- pace situé au-dessus de la surface libre du produit de compost, on maintient une atmosphère chaude et humide environ 40 à 500C. 4. Procédé de fabrication de compost suivant ltune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, avant de le déposer, on-ajoute, au produit de compost, des bactéries d'humus. 5. Procédé de fabrication de compost suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'air s'échauffant au cours du processus de formation de compost est utilisé en echange de chaleur afin dtéchauffer l'air de ventilation. 6. Procédé de fabrication de compost suivant la revendication 5 dans lequel le produit de compost est soumis à une aspersion par le haut, caractérisé en ce que > pour ltaspersion, on utilise le condensat venant du procédé et s'accumulant en dessous du produit de compost. 7. Installation pour la réalisation du procédé suivant ltune quelconque des revendications 1 à 6, cette installation comportant des dispositifs d'aspersion pour le produit de compost, une grille de drainage destinée à recevoir ce dernier, ainsi que des soupapes d'étranglement en vue d'influencer le courant d'air de ventilation, caractérisée en ce quelle comprend un espace enfermé par un hangar gonflable comportant une surface au sol subdivisée en plusieurs compartiments par des cloisons et comportant des grilles de drainage pour chaque compartiment, des conduites de drainage allant de chaque grille de drainage à un conduit collecteur pour le condensat et l'air se dégageant au cours du procédé, des soupapes dlétranglement étant également prévues dans chaque conduit d'évacuation de chaque compartiment. 8. Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le conduit collecteur débouche dans un séparateur comportant chaque fois une sortie pour le condensat et 1 t air évacué. 9. Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la sortie prévue pour le condensat est reliée aux dispositifs d'aspersion. 10. Installation suivant la revendication 9, caractérisée en ce quelle comporte une pompe prévue à l'intérieur de la conduite reliée à la sortie précitée afin d'amener le condensat dans une conduite d'alimentation des dispositifs d' aspersion. 11. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la sortie prévue pour l'air évacué débouche dans des dérivations réglées par des soupapes, une de ces dérivations conduisant à l'air libre, tandis que l'autre débouche dans un échangeur de chaleur dans lequel l'air frais aspiré par les ventilateurs du hangar gonflable est chauffé au moyen de l'air chaud dégagé par le procédé. 12. Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les cloisons prévues pour la formation de silos ont une hauteur de 3 à 4 m.