Brevet FR2337588A1 — publié le 19770805

L'invention a pour objet un procédé qui permet d'éliminer les ordures ménagères ramassées dans les agglomérations urbaines, sans donner naissance à la pollution accessoire résultant de l'abandon de ces ordures dans des décharges, ou de la mise en application de traitements qui impliquent leur incinération ou leur fermentation. L'invention a pour but principal de faire disparattre les ordures, sans produire de pollution, en les transformant en produits utiles, de valeur certaine et appréciable. On atteint ce but, selon l'invention, en procédant de la manière suivante: on soumet les ordures ménagères ramassées à un premier broyage grossier pour obtenir des fragments ayant une grosseur de 40 à 100 mm environ, de préférence de 50 à 70 mm, on élimine les particules métalliques qui sont généralement à base de fer, à l'aide d1un trieur magnétique, on fait sécher les ordures recueillies, par exemple dans un tunnel de séchage et on soumet les ordures séchées à un second broyage jusqu'à obtenir une poudre fine ayant la granulométrie dune farine.Ensuite, on ajoute à cette poudre des liants tels que des silicates, des résines acryliques, vinyliques ou polyester, des brais, de la chaux vive; on y incorpore aussi des plastifiants comme la méthylcellulose, les composés carbo-méthyliques, la cellulose en poudre, ou des corps analogues, ainsi que des catalyseurs tel que le chlorure de calcium, le chlorure de magnésium, le chlorure ae sodium, le chlorure de cobalt ou encore le furfural, le chlorure de calcium; des mélanges mélamine-formol.Puis on fait passer le mélange obtenu dans un appareil à granuler sous pression, de type connu en soi, par exemple un granulateur qui transforme le mélange en agrégats cylindriques pouvant avoir une longueur de 0,2 à 40 mm environ et un diamètre de 0,2 à 20 mm environ. Gn fait sécher ces granulés par chauffage à une température inférieure à 2000C; après leur refroidissement ils sont pr & s à l'emploi ou à l'emmagasinage. L'expérience a montré qu'après le deuxième broyage les ordures ménagères réduites en poudre ont une densité de l'ordre de 0,2 environ et une composition qui peut présenter des variations assez grandes. En mettant en oeuvre le procédé que l'on vient de décrire, on obtient des agrégats utiles mais dont les propriétés ne sont pas toujours adaptées à tous les usages possibles, notamment en ce qui concerne leur densité. Selon l'invention, on prévoit d'ajouter à la poudre fine obtenue après le deuxième broyage, des charges diverses, également en poudre, que l'on choisit en fonction de la densité finale voulue des agrégats et des oualités particulières aue l'on veut donner à ceux-ci, par exemple en vue d'accroStre leur pouvoir ignifuge, leur insolubilité, leur résistance à la compression, leur coefficient de dilatation. De préférence, les charges ajoutées en fonction de la nature des ordures ménagères traitées sont choisies pour donner aux agrégats les qualités fixées par les normes techniques concernant les graviers.On comprendra qu'il n'est pas possible de donner des indications précises sur la quantité et la nature des charges à ajouter puisque ces renseignements varient selon les ordures ménagères et les usages auxquels on destine les agrégats. Les essais effectués ont montré que l'on peut toujours obtenir des agrégats ayant les qualités voulues, résistant à l'eau et à la putréfaction, avec une densité que l'on peut faire varier entre U,2 et 1,8 environ. A cet effet, on ajoute les charges aux ordures broyées finement avant l'adjonction des plastifiants, des liants et des catalyseurs; on choisit ces charges parmi les corps généralement considérés comme tels et dont on peut donner la liste suivante, non limitative: carbonate de calcium, chaux vive, poudre de gypse, cendres de charbon, cendres volantes de hautfourneau, poudre de ponce, silicates en poudre, silicates expansés, poudre de vermiculite, chaux hydratée, argile en poudre, bentonite sodique, etc... En général, la mise en oeuvre du procédé de l'invention conduit à une composition dont les grandes catégories de composants en plus des ordures ménagères se tiennent dans les limites suivantes, en poids par rapport aux agrégats obtenus - silicates, à titre de charge ou de liant: 5 à 300% environ. - charges diverses 2 à fO/o environ - liants plastiques 0,2 à 20% environ - catalyseurs 0,3 à 10/o environ Pour fixer les idées, on peut donner les exemples cidessous de compositions qui ont été obtenues à partir de diverses ordures ménagères. Ces exemples indiquent les proportions dans lesquelles on a fait marier la teneur des composants, et la nature de ceux-ci, en obtenant des agrégats utiles EXEMPLE A : Les agrégats utilisables contenaient les matières ajoutées suivantes, en poids par rapport aux poids d'agrégats: - silicate de potassium 2 à 20 % environ - silicate de sodium 2 à 20 % environ - bentonite sodique 0, 2 à 30 % environ - sulfate de magnésium 2 à 20 % environ EXBiLE B :Les agrégats contenaient les matières additives suivantes dans des proportions variables - métnylcellulose 0,1 à 10 % environ - hydroxyméthylcellulose 0,1 à 10 Yo environ - résine vinylique 0,3 à 20 % environ - acétate de polyvinyle 0,3 à 20 SJD environ EXEMPLE C : Les agrégats contenaient les matières ajoutées suivantes que l'on considère ici comme constituant un mélange C'est la composition de ce mélange que l'on indique, exprimée en parties, en poids. - chaux vive 0 à 100 parties - méthylcellulose O à 30 parties - cendres volantes 0 à 100 parties - chlorure de sodium O à 15 parties - poudre de ponce 0 à 100 parties - carbonate de calcium 0 à 100 parties En plus des matières mentionnées ci-dessus, il est parfois avantageux d'ajouter à la composition, en vue d'augmenter l'insolubilité des agrégats, une quantité variable selon les besoins du mélange suivant - H20 100 parties - alcool polyvinylique 2 à 30 parties - polymère d'alcool polyviny lique (rhodoviol) 5 à 30 parties - insolubilisant mélamine-forn0,2 à 30 parties - chlorure de magnésium 0,3 à 10 parties Pour bien faire comprendre l'invention, on donnera maintenant plusieurs exemples de mise en oeuvre du procédé défini plus haut Exemple 1 :Des ordures ménagères ramassées font l'objet d'un tri tendant à en éliminer les corps métalliques importants, puis elles subissent un broyage grossier pour se présenter en fragments de 60 à 80 mm environ et elles passent dans un appareil de triage électromagnétique qui en élimine les dernières particules métalliquesO On soumet les ordures ainsi recueillies à un second broyage qui fournit une poudre très fine ayant la granulométrie de la farine.On fait sécher cette poudre dans un tunnel chauffant puis on y ajoute à titre de charges et de liants les corps suivants (en pourcentage et en poids par rapport aux agrégats obtenus) - silicate de potasse - silicate de soude 8 % - bentonite sodique 2 /0 - carbonate de calcium 4 % Les matières ajoutées sont mélangées intimement aux ordures dans un appareil mélangeur. Il est possible aussi, et souvent avantageux, d'ajouter les charges et les liants en poudre avant le second broyage des ordures. Cette seconde opération de broyage assure le mélange intime de l'ensemble. On ajoute les liants liquides et les catalyseurs pendant que le mélange est dirigé vers une machine à granuler. Celle-ci, connue en soi et disponible dans le commerce, doit titre capable de soumettre le mélange final à une compression qui peut aller de 50 à 900 bar environ et que l'on règle pendant la marche afin de recueillir des granulés solides sous forme de petits cylindres. On soumet ces derniers à un séchage en ne dépassant pas 2000C, ce qui accélère la catalyse et le durcissement, après quoi les agrégats sont bons à l'emploi. Ils peuvent être emmagasinés et conservés indéfiniment c Exemple 2 : On traite les ordures comme à l'exemple I mais on y ajoute les corps suivants ( en pourcentage et en poids par rapport aux agrégats obtenus) - comme charge, du carbonate de calcium 10 à 30 % - comme liants, de la résine vinylique 0,4 à 20 WO de l'acétate de polyvinyle en émulsion plastifiée 0,5 à 15 % - comme plastifiants, de la méthylcellulose 0,2 à 10 % de 1 'hydroxyméthylcel- lulose 0,2 à 10 % - comme additif insolubilisant, on ajoute encore une solution composée de 2 à 3 parties d'alcool polyvinylique 5 à 30 parties de rhodoviol 0,2 à 30 parties de mélamine-formol 0,3 à 10 parties de chlorure de magnésium On effectue le séchage final à une température de 1500C. Exemple 3 : un traite les ordures comme aux exemples précédents mais on y ajoute les corps suivants (en pourcentage et en poids par rapport aux agrégats obtenus - charges poudre de ponce 0,2 à 20 % carbonate de calcium 5 à 20 % cendres volantes 1 à 10 > - liant chaux vive 20 à 30 0% e plastifiant méthylcellulose X,2 à 15 % - catalyseur chlorure de sodium 0,2 à 15 % il est entendu que les listes de produits ajoutés données précédemment ne sont pas limitatives; elles constituent des exemples oui permettent de choisir soit ces corps mimes soit des corps connus comme ayant des propriétés identiques ou voisines et susceptibles de les remplacera Les catalyseurs sont choisis en fonction des plastifiants et des liants employés. La mise en oeuvre du procédé de l'invention se fait à l'aide de matériel connu dans le commerce et qu'il n'est pas nécessaire de décrirez Les corps solides peuvent titre ajoutés aux ordures en poudre à l'aide d'une bande transporteuse et peseuse, à partir d'une trémie, par exemple et les corps liqui- des peuvent titre incorporés en quantité voulue au moyen de pompes doreuses0 Quand on ne traite pas immédiatement les ordures ménagères ramassées, il est possible de commencer par une pulvérisation de produits antiseptiques qui arrêtent ou, au moins, freinent la prolifération microbienne, sans que cela nuise au procédé de l'invention. REVEI\TI)ICATION & 1. Procédé d'élimination des ordures ménagères, caractérisé en ce qu'on les soumet à un premier broyage grossier, on en élimine les produits métalliques, on les fait sécher et on les soumet à un second broyage donnant une poudre fine ayant la granulométrie d'une farine, on mélange à cette poudre des liants tels que des silicates, des résines acrylique , vinylique, polyester, des brais, de la chaux, on y incorpore au moins un plastifiant tel que la méthylcellulose, l'hydroxyméthylcellulose, des composés carbo-méthyliques, de la cellulose en poudre, au moins un catalyseur approprié au plastifiant puis on fait passer ce mélange dans un appareil à granuler sous pression pour obtenir des agrégats utilisables en remplacement des graviers dans le béton, les enduits à base de ciment, les enduits routiers. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute aux ordures ménagères au moins une charge inerte dont la nature et la quantité sont choisies en fonction de la densité finale et des qualités recherchées des agrégats obtenus. 3o Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce au'on ajoute la ou les charges avant le second broyage des ordures ménagères en poudre fine. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on ajoute le ou les catalyseurs juste avant l'envoi du mélange dans l'appareil à granuler puis on chauffe les granulés obtenus à une température ne dépassant pas 2000C. 5 Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce quton utilise comme charge inerte au moins un corps choisi pour conférer aux agrégats une densité eomprise entre 0,2 et 1,8 environ et les qualités voulues, cette charge étant prise parmi les corps suivants : carbonate de calcium, chaux, gypse en poudre, cendres de charbon, cendres volantes de haut-fourneau, poudre de ponce, silicates en poudre, silicate expansés, poudre de vermiculite, chaux hydratée, argile en poudre, bentonite sodique. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce qu'on utilise dans les limites suivantes les catégories de composants qui sont ajoutés aux ordures ménagères, en poids par rapport aux agrégats obtenus - silicates de 5 à 30 % environ - charges diverses de 2 à 30 io environ - liants plastiques de 0,2 à 20 environ - catalyseurs de 0,3 à 10 % environ 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'on soumet le mélange final à une compression pouvant aller de 50 à 900 bars et on donne aux agrégats une forme cylindri que avec une longueur de 0,4 à 40 mm environ et un diamètre de 0,2 à 20 zm environ. 80 Agrégat réalisé à partir d'ordures ménagères selon le procédé de l'une auelconque des revendications 1 à 7 caractérisé sé en ce qu'il contient les matières ajoutées suivantes, en poids par rapport au poids d'agrégat - silicate de potassium 2 à 20 % environ - silicate de sodium 2 à 20 % environ - bentonite sodique 0,2 à 30 % environ - sulfate de magnésium 2 à 20 % environ 90 Agrégat réalisé à partir d'ordures ménagères selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 7 caracté risé en ce qu'il contient les matières ajoutées suivantes, en poids par rapport au poids d'agrégat - méthylcellulose 0,1 à 10 % environ - hydroxyméthylcellulose 0,1 à 10 % environ - résine vinylique u,3 à 20 % environ - acétate de polyvinyle 0,3 à 20 Vo environ - mélange composé de 100 parties d'eau 2 à 30 parties d'alcool polyvinylique 5 à 30 parties de rhodoviol G,2 à 30 parties de mélamine-formol 0,3 à 10 parties de chlorure de magnésium. 100 Agrégat réalisé à partir d'ordures ménagères selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 7 carac térisé en ce qu'il contient un mélange des matières ajoutées suivantes, ce mélange étant composé, en poids, de - chaux vive O à 100 parties - méthylcellulose 0 à 30 parties - cendres volantes O à 100 parties - chlorure de sodium 0 à 15 parties - poudre de ponce 0 à 100 parties - carbonate de calcium O à 100 parties