Brevet FR2337116A1 — publié le 19770729

La présente invention concerne une installation pour la transformation d'ordures ménagères fournies par des centres urbains. En particulier, le but de cette transformation est de résoudre un problème important, né avec ltère industrielle et avec la construction de centres urbains très étendus qui en est résultée. On sait également que la culture intensive n'est possible, du point de vue économique, que si l'on fait un usage massif d'engrais chimiques inorganiques. Mais ceux-ci provoquent un appauvrissement de l'élément organique ou humus, dont la présence est de première importance pour le rendement du sol. Un autre inconvénient grave > qui se présente lorsque l'on utilise des engrais inorganiques, tient à la pollution des nappes aquifères en raison de la présence nuisible de nitrates. On supprime ces graves inconvénients par l'emploi d'engrais ou fertilisants organiques qui, conformément à l'invention, sont obtenus à partir des ordures ménagares, à la suite d'un cycle convenable de transformation qui est l'objet de la présente invention. Un autre avantage que l'on tire de l'utilisation des engrais organiques tient à l'obtention d'un meilleur enrichissement des terres, d'où découle l'obtention des produits agricoles de meilleure qualité, plus abondants et comportant les substances vitaminées nécessaires. L'invention vise enfin, et cela peut être obtenu par la transformation biologique des ordures ménagères, la suppression d'amoncellements encombrants avec, pour conséquence, la suppression des mauvaises odeurs, l'absence d'insectes, d'herbes et d'agents d'infection dangereux, le tout assurant une diminution de la pollution, ce qui est d'une importance vitale pour l'humanité. En définitive, l'invention permet d'atteindre un double but, à savoir la suppression des ordures ménagères à ltétat solide, grâce à leur transformation en engrais organiques et leur utilisation pour la fumure des champs. De façon plus précise, l'invention a pour objet une installation pour la transformation des ordures ménagères des centres urtainsen engrais organiques appelés "compost", cette installation étant caractérisée par le fait que l'on procède, sur les ordures, à un cycle de traitement exécuté en trois postes successifs, comprenant respectivement une machine de ramassage d'ordures après vidage des sacs d'ordures, au moins un fermenteur rotatif servant à la stérilisation, à l'amenuisement et à l'homo- généisation du matériau, et une autre machine servant à la formation des tas et à leur brassage, avec inoculation d'une flore bactérienne pour achever la transformation des ordures en un engrais que l'on peut ensuite utiliser. Grâce aux caractéristiques indiquées ci-dessus, on obtient encore d'autres avantages économiques importants, par exemple l'automatisation du cycle des opérations et la suppression de la main-d'oeuvre, ainsi qu'une diminution de l'encombrement des installations. Ces avantages ne peuvent pas tous être assurés par les installations classiques de transformation d'ordures comme par exemple celle qui met en oeuvre le procédé connu d'incinération, qui, non seulement, est d'une application très conteuse, mais, de plus, donne un produit transformé que l'on ne peut pas utiliser comme engrais. D'autres objets.et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins - la figure 1 représente l'ensemble de l'installation selon l'invention en en vue latérale, - la figure 2 est une vue correspondante en plan, - la figure 3 est une vue de face de cette installation, - la figure 4 est une vue avant détaillée de la première machine de l'invention, - la figure 5 est une vue schématique de montage de la troisième machine de l'installation, - la figure 6 est une vue détaillée, latérale et en coupe, de la troisième machine de l'installation, et - la figure 7 est une vue en plan correspondant à la figure 6. L'installation de transformation d'ordures ménagères selon l'invention, telle que représentée sur les figures, effectue un cycle de traitement, de préférence en trois postes, à l'aide de trois machines différentes. La première machine, appelée machine à déchirer les sacs, désignée par la référence 1, reçoit les déchets organiques contenus dans des sacs 133 en matière plastique qui ont déjà été triés en ville et transportés par un camion 2 de groupement des ordures provenant du centre urbain, ce camion étant sur un plan lb qui est à la même hauteur que le plan de chargement de la machine 1. On décharge ce camion 2 sur ce plan lb par basculement automatique de sa caisse. Puis les ordures sont introduites dans la machine 1 par l'intermédiaire de l'élément incliné la.Cette machine 1, qui-peut étire, par exemple, du type décrit dans la demande de brevet français n" 7 626 046, comprend une armature formée de deux paires de montants 101 et d'une paire de traverses horizontales 102, cette armature portant une bande transporteuse 103 à deux volées, passant sur la poulie motrice 104 et sur la poulie de renvoi 105 (figure 4). La poulie 104 reçoit son mouvement de la roue qui lui est coaxiale, 106, elle-meme- en prise, par l'intermédiaire de la chaine 107, avec la roue motrice 108 commandée par des moyens connus-. Entre les roues 104 et 106 est intercalée coaxialement une autre roue dentée 109, en prise avec la roue 110, et celle-ci est en mesure de transmettre son mouvement à la roue 111 qui lui est coaxiale, et qui, par l'intermédiaire de la channe 112 et du tendeur 114, fait tourner la roue 115. Ce tendeur est maintenu en tension par le ressort 114a accroché aux éléments 102a de l'armature 101, au moyen du petit levier 114b. Sur le petit arbre de cette roue 115 est calée la poulie menante 116 qui, conjointement avec la poulie de renvoi 117, sert à entraîner la bande transporteuse 118. Cette bande 118, qui s'appuie sur la colonne 119, converge dans le plan vertical vers la bande transporteuse 103 qui se trouve audessous, ces deux bandes se déplaçant à la même vitesse périphérique et étant munies de saillies en caoutchouc 132, servant à faciliter le transport que l'on va décrire. Horizontalement, de l'extrémité commune aux deux bandes 103 et 108, part une tige 120 à extrémité pointue 121, enfilée dans un trépied 122 qui reposé sur le sol. Cette tige 120, en plus du fait qu'elle comprend la plaque d'arrêt 123 liée, par une soudure d'angle 124, à l'élé- ment horizontal du trépied 122, peut etre dégagée de ce trépied, si l'on desserre la vis de fixation 125 au moyen de la manette 126 et la rondelle de blocage 127, logée dans I'extrémité 128 à siège incurvé de l'élément 122, Au-dessous de la tige 120 se trouve la scie 129 en forme de disque portée par l'armature 130, et au-dessous de celle-ci se trouve la trémie 131 ouverte à sa partie inférieure pour permettre le déchargement de matériau sur un ruban transporteur 7. Le fonctionnement de la machine selon l'invention est le suivant - les sacs 123 contenant les ordures sont déchargés du camion 2 sur le plan de déchargement lb et sont ensuite introduits, au moyen d'un plan incliné la sur la bande transporteuse inférieure 103 puis, sous l'effet de la bande supérieure 118, subissent, au cours de leur translation, une compression verticale et, en même temps, un allongement horizontal, ces déformations étant rendues possibles par les saillies 132 qui placent de façon stable les sacs d'ordures entre les deux bandes transporteuses. Ces déformations sont particulièrement utiles dans le cas où l'on doit traiter des sacs de dimensions différentes et diversement remplis. Ensuite, chaque sac d'ordures ainsi déformé est embroché par la pointe 121 de la tige 120 et, étant poussé par la translation des sacs successifs, arrive sur la scie 129 en forme de disque qui, en coupant le sac, permet à son contenu de tomber; les sacs une fois vides s1accumulent sur la tige 120 contre la plaque 123 qui, une fois qu'un certain nombre de sacs s'est accumulé, se dégage de la tige 120 par manoeuvre de la vis 125; ce qui permet de retirer les sacs vides de la tige et de les emmagasiner; en même temps, cette tige ainsi libérée peut entre utilisée de nouveau pour d'autres phases de ramassage. A la fin de cette première opération au poste 1, le matériau est transporté, par la bande transporteuse 7 inclinée sur la verticals, dans un fermenteur rotatif 8 qui constitue le second poste et qui peut Autre, par 2elxeOmcplOegredul9tRe décrit dans la demande de brevet français no 7631748 du/au nom du demandeur. Ce fermenteur rotatif 8 consiste, en gros, en un tambour tournant qui s'appuie sur l'armature 9 et qui a, par exemple, une forme prismatique, ce tambour sous l'effet de sa rotation permettant de stériliser, d'amenuiser et d'homogénéiser la masse d'ordures. Cette rotation s'effectue avec des périodes successives de mouvement et d'8rret. Au cours de ces dernières phases s'ouvrent des fenêtres 6 du fermenteur rotation, pour laisser entrer l'oxygène nécessaire à une première fer tentation, au cours de laquelle, sous l'effet de la montée de la tempéra ture, sont tués les germes pathogènes Ce fermenteur rotatif 8 est muni d'un portillon servant au chargement et au déchargement du matériau. La machine à déchirer les sacs 1 peut alimenter, au lieu d'un unique fermenteur rotatif, toute une série de fermenteurs rotatifs.Une fois déchargé du fermenteur rotatif 8, le matériau homogénéisé est introduit, à l'aide de la bande transporteuse 235, dans le troisieme poste où se trouve une machine destinée à la formation d'amas, ou tas, du matériau traité, et à leur brassage. Cette machine peut être, par exelmWlg, db typge76décrit dans la demande de brevet français n" 7631386 du/ Cette machine (figures 5, 6 et 7), désignée dans son ensemble par la référence 201, est une structure lourde et massive dont les divers éléments sont fortement réunis par soudage, et l'ensemble de la machine est porté par quatre roues, plus exactement par une paire de roues avant 205, qui sont indépendantes et s'orientent automatiquement et une paire de roues arrière 206, qui sont motrices et ontun plus grand diamètre. Ces roues motrices sont reliées l'une à l'autre par un dispositif de transmission démultiplié à différentiel. Un moteur électrique 207 à deux vitesses, associé à un réducteur (non représenté), imprime une vitesse d'entratnement aux roues motrices 206, par l'intermédiaire de la courroie 208 et d'une poulie 209. La commande de direction de la machine s'effectue avec le freinage des arbres correspondants de sortie du diffé rentiel, tandis que sa rotation sur place s'effectue autour de l'une des roues arrière 206, qui est bloquée par deux leviers de commande 206a, agissant sur des organes de freinage (non représentés). Toujours dans la partie centrale 202 est monté un tambour avant 210, de grandes dimensions, muni d'aubes 211 et d'une lame racleuse 212. A l'arriere du tambour 210 se trouve le mélangeur 213 cons titubé par deux cylindres 214 et 215 qui tournent à des vitesses différentes l'une de l'autre. En particulier, le cylindre 214 est commandé par un moteur électrique 216 à faible vitesse, par l'intermédiaire d'une courroie 217 et d'une poulie 218. Le cylindre 215, appelé encore démeleur,est commandé lui aussi par un moteur à deux vitesses 219, au moyen d'une courroie 220 et d'une poulie 221. La référence 222 désigne le câble d'alimentation en courant électrique, ce câble étant relié au tableau électrique 223, étanche et de grandes dimensions, d'un accès facile et renfermant tous les appareils électriques de manoeuvre et de protection, ainsi que le panneau de commande. Au-dessus du tambour 210 se trouve une installation d'arrosage constituée par le réservoir de liquide 224 et munie de tubulures d'arrosage 225. La partie avant 203 de la machine 201 est constituée par deux tolets fixes 226, soudées chacune à un coté de la partie centrale 202 et par une tôle mobile 227 disposée transversalement à la partie extrême libre. Cette structure délimite un récipient 228 ouvert vers le bas et vers la partie centrale de la machine. De la meme façon, dans la partie arrière 204, le récipient 229 est constitué par deux tolets réglables 230, reliées transversalement par une lame niveleuse 231. Dans ce récipient 229 se trouve égaliement, maintenue par les deux poulies 232, la bande transporteuse 233 qui est montée de façon amovible sur la machine. Le fonctionnement de cette machine est le suivant. La masse d'ordures provenant d'un fermenteur rotatif 8, dans lequel elle a subi une première phase d'amenuisement et de fermenstation, est déchargée, par exemple au moyen de la bande transporteuse oscillante 235 (figure 5) pour être traitée par la machine selon l'invention. Cette machine reçoit les ordures dans sa partie avant qui est alimentée par le haut, et elle les décharge par l'arrière, après traitement. En fait, la tôle mobile 227 étant disposée en position de travail, c'est-à-dire reposant sur le sol, et avec l'aide des parois latérales fixes 226, les ordures subissent un premier entassement provisoire dans le récipient 228 puise sous l'effet d'un léger mouvement d'avance de la machine 201, le tambour avant 210, muni de la lame racleuse 212, reçoit les ordures, ce qui, avec l'aide des aubes transporteuses tournantes 211, assure l'introduction des ordures dans le mélangeur 213. Dans ce dernier, en raison du fait qu'il comporte deux cylindres 214 et 215 tournant à des vitesses différentes, les ordures subissent un amenuisement, un mélange et une oxygénation.En outre, grace aux tubulures 225, on peut effectuer, sur le tas d'ordures contenu dans le récipient 228, une aspersion de bouillon de culture (par exemple d'actinomycètes thermophiles) contenu dans le réservoir 224, en vue de provoquer une sélection de la microflore pour obtenir l'humidification du matériau. Ces transformations ayant eu lieu, les ordures soulevées et projetées par le mélangeur 213 tombent dans le récipient ar rière 229, dans lequel les tales latérales réglables 230 et la lame 231 de nivelage en hauteur assurent la formation en tas des ordures qui s'accumulent peu à peu sous l'effet de l'avance de la machine > sous une forme de préférence tronconique, indiquée par la référence 237, forme qui est la meilleure pour la fermentation de la masse. Pour achever la fermentation, on peut répéter toutes les opérations décrites ci-dessus, ou une partie d'entre elles, en en tirant une nouvelle mise en place des tas 238, 239, légèrement décalés l'un de l'autre en raison du déplacement de la machine.Etant donné que l'on dispose d'une masse très importante d'ordures à transformer, on range les tas en plusieurs files à peu près parallèles entre elles, pour diminuer l'encombrement. Le cycle des opérations est terminé lorsque le tas d'ordures présente un aspect "feutré", que l'on peut observer dans les couches qui se trouvent juste au-dessous de la surface extérieure, à la suite de quoi on peut considérer que le produit est arrivé à maturité. Après un séchage convenable du matériau, on transporte la machine en mettant la partie antérieure 203 en regard du tas d'ordures arrivé à maturité.La machine sur laquelle est montée la bande 233 exécute une opération finale sur le matériau déchargé par le mélangeur 213 sur la bande 233 et, de là > dans la trémie de chargement 15 que l'on a placée au-dessous de la sortie de la bande 233. Le matériau est ensuite envoyé dans un magasin de stockage ou utilisé. L'ensemble de l'installation, qui se trouve dans un hangar 16 comportant une couverture 20 pour la protection contre les intempéries,est complété par une petite centrale électrique et hydraulique 17 comportant un tableau de manoeuvre 18 pour la rotation du fermenteur rotatif 8. Il est de plus prévu une partie 19 pour le dépit des sacs destinés à contenir le produit final. Il ressort de ce qui précède que, non seulement l'installation est d'un fonctionnement automatique, mais que les machines sont disposées de façon rationnelle et que l'encombrement est faible, cette installation permettant de transformer les grandes quantités d'ordures ménagères produites par les grands centres urbains. REVENDICATIONS 1. Installation pour la transformation des ordures ménageres des centres urbains en engrais organiques caractérisée par le fait que l'on procède, sur les ordures, à un cycle de traitement exécuté en trois postes successifs, comprenant respectivement une machine de ramassage d'ordures après vidage des sacs d'ordures au moins un fermenteur rotatif servant à la stérilisation, à l'amenuisement et à l'homogénéisation du matériau, et une autre machine servant à la formation des tas et à leur brassage, avec inoculation d'une flore bactérienne pour achever la transformation des ordures en un engrais que l'on peut ensuite utiliser. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le chargement et le déchargement du matériau dans chaque machine s'effectuent à l'aide d'une bande transporteuse. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que, dans sa partie de déchargement, le fermenteur rotatif est pourvu d'une bande transporteuse du type mobile, servant à disposer le matériau en tas suivant plusieurs files pratiquement parallèles entre elles. 4. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'au premier poste de traitement l'introduction des sacs dans la machine de rassemblement des ordures a lieu à partir d'un plan de chargement qui est au niveau des organes d'alimentation de la machine. 5. Installation selon l'une qllelcmque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'ensemble des machines opératrices, des accessoires, le matériau à transformer et le produit obtenu sont tous contenus dans un même hangar.