Brevet FR2370566A1 — publié le 19780609

La présente invention a trait au domaine du traitement des ordures urbaines ou rurales, ménagères ou autres et de l'élimination de certains déchets contenus dans ces ordures. Elle concerne plus particulièrement un nouveau pro cédé permettant de décomposer et de faire totalement disparaître la matière plastique à partir de morceaux désagrégés tirés desdites ordures. On sait que les ordures ménagères, parmi d'autres résidus de la production et de la consommation, -renferment d'importantes quantités (de l'or- dre de 25 % en France pour l'année 1975) de matière organiques constituées en bonne partie de matériaux plastiques (polymères thermoplastiques et thermodur cissables). En effet plus de la moitié des matières plastiques fabriquées et commercialisées sous forme de demi-produits ou produits finis, par exemple pour l'emballage, se retrouvent chaque année sous forme de déchets, généralement consi dérda comme encombrants et non récupérables. Certes de nombreuses techniques ont été proposées ces dernières an nées pour tenter de recycler les déchets de plastiques et valoriser la matière en confectionnant des produits non alimentaires destinés à diverses applications. Toutefois, Ces techniques, malgré l'intérêt qu'elles peuvent présenter, exigent la mise en oeuvre d'appareillages et d'opérations dont le codt est élevé. C'est pourquoi, à l'heure actuelle, une partie des usines de traitement des ordures ménagères et urbaines procède à une incinération ou, plus récemment, à une py rolyse des déchets solides de matière plastique de façon à procéder à une éli mination pure et simple de ces matériaux. Ces opérations ne sont pas sans danger car la combustion de nombreuses matières plastiques provoque le dégagement de gaz toxiques et polluants tels que par exemplé du gaz chlorhydrique.En outre, elles ne sont pas réalisées à grande échelle et, dans une statistique globale par exemple sur le territoire de la france, on retrouve encore à l'état non dégénéré plus de 40 % des déchets plastiques dans les décharges publiques. L'invention permet de résoudre ce difficile problème de l'éli- mination totales à faible colt, des déchets de matière plastique. Elle propose à cet effet, une solution rationnelle, efficace et facile à mettre en oeuvre, grâce à laquelle on peut obtenir, à partir d'agents de traitement naturels et existant à profusion, des engrais riches en matières azotées et susceptibles autre avantageusement substitués aux coûteux engrais chimiques.Ces engrais chimiques, utilisés sans la présence de matières organiques dans le sol et an quantités souvent inconsidérées ont pour conséquence de polluer les puits arté- siens servant à l'alimentation humaine, les eaux de ruissellement et de drainage s'accumulant vers les terres basses où ces engrais forment des dépôte de sels blanchâtres lors de l'évaporation estivale et deviennent toxiques pour las cultures. D'autre part, on sait que ces engrais synthétiques provoquent la destruction de certains produits du sol, notamment les protéines. Enfin, les produits de récolte émanant de cultures fertilisées par engrais chimiques sont con tr-indiqués à de nombreuses personnes, notamment celles atteintes d'affection du foie. Le nouveau procédé selon l'invention est essentiellement ca ractérisé en ce que, après broyage, fermentation et criblage au tamis de 10 mm des ordures, on dispose les déchets constituant le refus dudit tamis dans une enceinte à l'abri de l'air en présence de 10 à 25 r en poids de pulpe de raisin non déshydratée et en ce que l'on procède à une fermentation pendant une période d'au moins 60 jours. On sait que la pulpe de raisin est issue du marc de -raisin après séparation de la rafle (pédoncule, pédicelle de la grappe) et des pépins (utilisés pour la fabrication d'huile et d'aliments pour bétail). Dans la pratique courante actuelle, on sèche et on déshydrate une quantité de pulpe nettement supérieure à celle normalement nécessaire pour l'utilisation en vue de la coloration du vin. Or, il a été constaté de façon surprenante que la pulpe non déahydratée, Jusqu'ici mal utilisée parce que fournie au sol avant une fermentation adéquate, pouvait constituer un excellent milieu de fermentation anaérobie permettant de " digérer " totalement les déchets de matière plastique en donnant au sol, sans nuisance, un intéressant compost.D'après les nombreuses analyses faites par des laboratoires officiels agrées pour le compte du Demandeur, la pulpe de raisin fermentée ayant environ un an d'âge renferme, en produits secs, au moins 80 % de matière organique. (en moyenne 80, 65 %) et plus de 3 , d'azote total (en moyenne 3,64 %),alors que des composts d'ordures ménagères contiennent des proportions moyennes de 40 à 70 % de de matières organiques et de 0,40 à 1,0 % d'azote total. En outre, la pulpe non déshydratée est riche en éléments tels que potasse, acide phosphorique et en divers olig@éléments tels que Fe, Mn, Cu, Zn, Bi, Sb, etc..Par ailleurs, elle renferme des vitamines solubles dans l'eau des ainsi que/acides aminés et des graisses. En pratique, les quantités optimum de pulpe non déshydratée à mettre en oeuvre, pour éliminer totalement la matière plastique pendant la durée considérée d'au moins deux mois, varient avantageusement entre 15 et 20 % du poids total de déchets à traiter. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la fermentation an présence de pulpe est effectuée sous hangar à l'abri de l'air ou, mieux encore, dans des cuves ou réoipients clos on ferraille. On s'arrange en outre pour que le taux d'humidité de la masse en fermentation atteigne au moins 50 %;pour cela, il est commode de procéder à des aspersions d'eau de la masse, par tous moyens connus en soi. Par exemple, on peut arroser périodique- ment le mélange, une fois tous les 10 jours, pendant la durée de fermentation de 60 à 90 Jours. à l'aide d'une quantité adéquate d'eau. Solon un autre perfectionnement, il est possible d'ajouter au milieu-de fermentation soit des résidus ou débris végétaux ou animaux (sciure de bois, écorces de céréales, déohets de poissons ou autres animaux, déchets d'os) soit des produits accélérant le processus de fermentation. Par exemple on a constaté, lors des divers essais effectués, que l'addition de petites quan imités d'oxyde de calcium favorisait ledit processus. L'invention a également pour objet un procédé général de traitement des ordures ménagères ou autres résidus équivalents, dans lequel le processus de fermentation précité en présence de pulpe de raisin est précédé d'une série de phases que l'on peut résumer comme suit : mise en homogénéisation dans une fosse d'un mélange des ordures, de sang, d'eau et éventuellement de pulpe broyage - éventuellement : fermentation en cellules - mise en tas et retournement de ceux-ci deux fois par mois pendant trois mois, avec aspersion d'eau si le taux d'humidité descend à moins de 40 % - criblage du compost à maille de 8 à 10 mm de façon à séparer les particules de verre ; le refus en tamis étant ensuite traité comme dit ci-dessus. Il a en effet été constaté, à la suite d'expériences antérieures du demandeur, que le sang tiré des abattoirs, par exemple sang de bovins, permettait d'une part d'enrichir notablement le compost en azote total (par exemple en le faisant passer de 0,70 % environ à 1,30 % environ) et d'autre part de favoriser la fermentation. Ainsi, le procédé présente l'énorme avantage de constituer un débouché idéal pour les liquides sanguins des a-battoirs (généralement rejetés an rivières en provoquant de la pollution) et de permettre, par une sui- te d'étapes simples et peu coûteuses, de transformer les encombrants déchets plastiques en éléments enrichissants, du type fumier ou analogue, pour les sols pauvres. A titre'd'illustration pour la mise en pratique du procédé de l'invention, on relatera ci dessous, sous forme résumée et schématique, les résultats de nombreuses séries d'essais qui-viennent autre effectués dans un département de la France, Dans une première série d'expériences, on a procédé au voi- sinage d'une usine de production d'ordures ménagères aux opérations successives suivantes : broyage et criblage à une-maille de 2Omm dos déchets - addition d'eau et de sang de bovins dans une proportion de 6 tonnes de sang et 2 tonnes d'eau pour 30 tonnes de déchets - mise du mélange- en tas de 5 mètres è la base et de 3 mètres de hauteur avec aspersion d'eau et retournement trois fois en 30 jours, la fermentation étant détectée par la montée rapide en température (70 C au bout d'un jour puis maintien à 60-70 C pendant les trente jours suivants) passages successifs au crible de maille 10mm puis mélange des refus de tamis (soit 25 à 30 % du produit total) avec 15 à 20 % de pulpe non déshydratée dans une enceinte close en ferraille avec aspersion d'eau une fois tous les 10 jours pendant 3 mois.Après ce temps, on constaté que les déchets de plastique étaient totalement désagrégés et que la totalité du produit traité passait au tamis de maille 10 mm. La couleur du produit était très foncée (formation d'un "beurre noir")et, comme le montrent les résultats d'analyses fournis plus loin > aucune trace de matière plastique n'a pu autre décelée. Dans une autre série d'expériences, la pulpe non déshydratée de raisin a été ajoutée en même temps que le sang dans la fosse de fermentation où avaient été déversées les ordures, préalablement broyées et cribldes au tamis de maille 20 mm. Puis, après 30 jours dans les mêmes conditions que ci-dessus, on a procédé à de nouveaux criblages au tamis de maille 10mm.en soumettant les refus au tamis à de nouvelles fermentations avec apport ou non de nouveîîesquanti tés de pulpe de raisin ; ceci dans des tonneaux fermés en fer, sous aspersion périodique d'eau, pendant environ 60 jours. On a ainsi obtenu des produits analogues à ceux de la première expérience. Une autre série d'essais, effectués sur des composts d'ordures ménagères, déjà fermentés pendant 3 mois et que lion a traité uniquement par de la pulpe de raisin pendant 3 mois dans des conditions analogues à celles préci- tées (15 % de pulpe par rapport au poids de déchets criblés à environ 8 mm, aspersion d'eau tous les 10 jours pendant 90 jours, température constatée t 70 C puis maintien entre 60 et 45 C), a permis d'obtenir des produits bruns exempts de matière plastique et constituant d'excellents fumiers pour la fertilisation des sols. Le tableau ci-dessous fournit les résultats d'analyses des principaux éléments entre un échantillon moyen non traité (A) et un échantillon traité (B) selon la première série d'essais ci-dessus relatés. Les compositions en o'c (poids) sont exprimées sur produit sec composition % A B pH 7,18 6,83 Insoluble s Hol -20,51 43,40 composition % A B Matières minérales 38,07 59,31 Matières organiques 61,93 40,69 Azote total 1,85 1,99 Nitrates (mg/kg) sot 113 Rapport C/N .16,80 20,40 Le taux d'humidité, égal à 21,01 % sur l'échantillon A non traité passait à 66,31 % pour l'échantillon B traité selon l'invention. Comme on peut le voir d'après ce tableau, le produit trai s'est très fortement enrichi en matières minérales fertilisantes au détriment des matières organiques. Par ailleurs, le taux d'azote ainsi que le rapport carbone/azote ont atteint des valeurs très favorables pour l'utiXisation comme engrais. Des examens micrographiques sur les échantillons traités (B) ont montré qu'il s'agissait d'une masse végétale généralement décomposée jusqu'au niveau cellulaire. Seules les parties purement ligneuses avaient conservé leur structure. Lss autres tissus végétaux et les faisceaux fibreux étant dissociés. Les fibres étaient tendres et pouvaient se déchirer à la moindre traction. La recherche de matière plastique a été totalement négative commue si l'échantillon n'en avait jamais contenu ou comme si elle avait été entièrement digérée. Les manifestations d'une vie animale au niveau d'une microfaune étaient nombreuses, les animacules ayant laissé des traces de leur passage sous forme de kystes, d'oeufs et d'amas de protoplasme. Le procédé selon l'invention présente un intérêt pratique considérable puisqu'il permet, à la fois, la suppression de tout déchet plastique et l'utilisation, rationnelle et économique, pour le traitement des ordures, de sous-produits considérés jusqu'à ce Jour comme perdus et créateurs de pollution. En outre, la mise en oeuvre n'exige pas d'appareillage coûteux et les manipulations, effectuées par une main-d'oeuvre non qualifiée, sont simples et peuvent s'étager dans le temps. Ainsi, de très grandes productions locales d'engrais "naturels" peuvent autre envisagées avec le même appareillage (broyeurs, cribleurs, citernes à pompes, camions-transporteurs...). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux seuls modes de réalisation susdécrits et s'étend à tous Ice moyens équivalents. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de- déchets de matière plastique en vue de leur élimina- tion totale notamment dans les résidus d'ordures ménagères ou autres et de leur transformation en éléments fertilisants pour le sol, le procédé étant caractérisé en ce que, après broyage, fermentation et criblage au tamis de 1Omm des ordures, on dispose les déchets constituant le refus dudit tamis dans une enceinte à l'abri de 1 air en présence de 10 à 25 % en poids de pulpe de raisin non déshydratée et en ce que l'on procède à une fermentation pendant au moins 60 Jours. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion de pul pe de raisin est comprise entre 15 et 20 % du poids total de déchets plasti- ques à traiter. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte à l'abri de l'air est constituée par un hangar. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte à l'abri de l'air est constituée par une cuve métallique close, éventuellement munie d'un dispositif d'agitation. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que pendant ladite fermentation, on effectue une aspersion d'eau en quantité telle que le taux d'humidité de la masse soit au moins de 50 . 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'aspersion d'eau est faite une fois tous les 10 jours pendant une période de 90 jours. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,- caractérisé en ce que l'on ajoute à la masse de déchets plastiques et de pulpe de raisin, au début de la fermentation ou pendant celle-ci, au moins un agent de type con nu en soi favorisant et/ou accélérant ladite fermentation. 8. Procédé de traitement des ordures ménagères ou autres par application de la technique d'élimination des déchets plastiques selon l'une quelconque des rs- vendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on soumet un compost d'ordures aux opérations successives suivantes s mise en homogénéisation, dans une fos se, d'un mélange d'ordures, de sang et d'eau v broyage - éventuellement fermentation en cellules - mise en tas et retournement de ceux-ci deux fois par mois pendant trois mois, avec aspersion d'eau si le taux d'humidité de vient inférieur à 40 % - criblage du compost obtenu à maille de 8 à 10mm puis traitement du refus du tamis selon les conditions de la revendication 1 ou l'une quelconque des revendications 2 à 7. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre 6 tonnes de sang et 2 tonnes d'eau pour 30 tonnes de compost à traiter et en ce que l'on regroupe tous les refus au tamis de 10mm, après plusieurs criblages, pour'les soumettre simultanément ou successivement à une nouvel le fermentation avec rapport de pulpe de raisin. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que une addition de pulpe de raisin est faite simultanément à celle du sang, issu d'abattoirs ou équivalents, lors de la phase de mise en homogénéisation.