Brevet FR2566678A1 — publié le 19860103

"Installation de traitement de déchets, tels que des ordures ménagères" La présente invention concerne une installation de traitement de déchets tels que les ordures ménagères contenant des produits biodégradables susceptibles de faire du compost, des matières plastiques, des métaux et des matières combustibles (papier, bois, etc...). Les ordures dites 'ménagères" contiennent les éléments ci-dessus dans des proportions variables suivant l'origine de ces ordures. En général, l'augmentation des matières combustibles croit avec l'évolution du niveau de vie. Actuellement, en moyenne, les ordures ménageries européennes ont la composition suivante matières combustibles : 45 % Papiers, cartons, produits textiles, bois, plastique en feuilles - matières organiques : 40 % Végétaux, déchets de cuisine - ferraille 4 % - P.V.C. 0,5 % - matières inertes : à mettre en décharge 10,5 % verre, faïence, pierre, sable, divers. I1 existe diverses façons plus ou moins satisfaisantes de traiter les ordures ménagères. Certaines usines utilisent des ordures ménagères pour fabriquer du compost. Pour cela, on effectue un tri grossier des matières, les refus étant mis en décharge ou incinérés sans récupération d'énergie. Cette solution n'est pas satisfaisante car, d'une part, les refus ne sont pas utilisés complètement et, d'autre part1 la sé paratlon des plastiques n'étant que très grossière, il reste une quantité importante de matières plastiques non biodégradables dans le compost. L'incinération sans récupération d'énergie est une solution souvent utilisée. Toutefois, les usines d'incnération sont chères à construire et leur exploitation est également très coûteuse. De plus, l'incinération détruit les matières plastiques qui pourraient être réutilisées ; cette combustion pollue l'atntosphère notamment par des émissions de chlore. Dans certains cas, les déchets sont mis en décharge après broyage de façon à en réduire le volume. Cette solution n'est pas non plus satisfaisante pour les raisons indiquées ciedessus. En résumé, les diverses solutions connues pour le traXitement des déchets, tels que les ordures ménagères sont plus ou moins coûteuses, entrassent un gâchis de matières récupérables, la-pollution- de l'atmosphère et des risques de pollution des nappes phréatiques. I1 convient également de remarquer que l'incinération avec récupération d'énergie n'est possible que dans de très rares cas. Il faut, en effet, avoir une utilisation immédiate de l'énergie (chaleur) ainsi obtenue par incinération. Cela n'est possible que pour les installations de traite- ment d'ordures ménagères de grandes villes ot la demande en chaleur est suffisante (chauffage urbain et eau chaude sanitaire), méme pendant la période d'été. En résumé, les procédés de traitement des ordures ménagères sont en général coûteux, voire très cofteux ; ils entrassent une mise en décharge de produits réutilisables dont certains ne sont pas biodégradables et ils permettent, dans certains cas, la récupération d'énergie qui ne peut être stockée. Les installations de traitement des ordures ménagères sont toutes très coûteuses tant en investissement qu'en frais d'entretien et de fonctionnement. De plus, parmi les installations connues, les plus performantes, par quantité unitaire traitée tant par leur fonctionnement que par la possibilité de récupération de matières combustibles, de compost ou d'engrais réduisant le coût de fonctionnement, sont les installations les plus puissantes et ne concernent que de très grandes agglomérations urbaines alors que le reste des ordures qui représente une part importante de 1'ensemble, est traitée de façon non économique ni écologique. La présente invention a pour but de créer une instalw lation de traitement de déchets, tels que les ordures ménatères, étant - une installation simple, d'un prix d'installation et de fonctionnement peu élevés, - une installation permettant de récupérer les produits combustibles pour fabriquer un combustible solide, transportable, stockable et utilisable au moment voulu, - susceptible d'être installée sur des installations d'incinération déjà existantes ou sur des installations de broyage avec mise en décharge, - permettant de fabriquer un compost de bonne qualité ne contenant pratiquement plus de plastique, ni de verre, ni de papier et sans métaux lourds dangereux pour l'agriculture, - convenant pour le traitement de quantités d'oxo dures collectées dans des ville de 40 000 à 100 000 habitants (environ 100 tonnes par jour). A cet effet, l'invention concerne une installation du type ci-dessus, caractérisée-en ce qu'elle comprend au moins un déchiqueteur destiné à ouvrir les agglomérats de déchets et/ou à en réduire les dimensions sans pulvériser le verre, - un dispositif de sèchage et de triage formé d'un cylindre rotatif, horizontal, ayant une enveloppe cylindrique perforée, munie d'une vis de transfert, le cylindre étant logé dans une enceinte fermée, - une source de gaz chauds reliée à l'enceinte, - une conduite reliant la sortie du cylindre à un moyen de collecte des déchets combustibles, - la veine de gaz chauds pénétrant par les trous du cylindre pour y retenir les particules de déchets combus -tibles et entrainer ces particules à travers la conduite vers le moyen de collecte. Suivant une autre caractéristique, l'installation comporte un premierMfohiqueteur placé à l'entrée de l'instal- lation assurant l'ouverture des agglomérats, ce déchiqueteur étant suivi d'un premier trieur automatique alimentant un poste de tri manuel pour l'enlèvement des matières plastiques, suivi d'un second déchiqueteur à griffes. De façon intéressante, le premier déchiqueteur est un déchiqueteur à chaînes et le second déchiqueteur est un déchiqueteur à griffes, et le trieur automatique est un tambour incliné muni d'un dispositif d'evacuation des produits tombant du tambour incliné. Selon l'invention, l'installation est montée sur une charpente métallique, le volume de réception se trouvant au niveau supérieur, le premier tambour de tri, le poste de tri manuel et le poste de séparation des métaux ferreux se trouvant au niveau intermédiaire et le dispositif de sèchage et de triage se trouvant au sol. L'installation selon l'invention est d'une réalisation particulièrement simple puisque l'ensemble des éléments constitutifs de l'installation, y compris la charpente métallique, peuvent être préparés et/ou etre réalisés en usine. Sur le plan du Génie Civil, la mise en place de cette installation -est très simple ; il suffit d'une dalle bétonnée, sans aucune fosse. A titre d'exemple, l'installation est peu encombrante puisqu'une installation destinée au traitement d'environ 100 tonnes d'ordures par jour, a un encombrement de 16 X 10 m au sol sur une hauteur de 10 mètres. Le produit passe dans la machine par gravité de façon à limiter le nombre de transporteurs horizontaux et verticaux. Le déchiquetage se faisant tant à l'ouverture des sacs qu'après le premier tri, de façon a éviter la pul- vérisation du verre, il n'y a pas de poussières ou de petites particules de verre qui risquent de rester collées sur les produits combustibles. Cela est important car ces particules de verre sont très abrasives, ce qui est gênant pour les presses fabriquant le combustible sec et, d'autre part, on ne retrouve pas le verre dans le combustible. De ce fait, on évite le dépôt du verre et la vitrification de celui-ci sur les grilles des chaudières. Le premier tambour de tri assure un tri élimiç nant la terre, la cendre et une partie des matières organiques, les mailles étant dimensionnées pour retenir les papiers et matières plastiques (utilisables comme combustibles) et qui ne sont pas finement déchiquetés. De ce fait, comme on a, par ailleurs, éliminé les morceaux de métaux ferreux, le second échiqueteur ne reçoit que les matières combustibles--- (papier, carton, tissu, bois, matières plastiques) ainsi que du verre et le résidu de matières organiques (gros- végé- taux) qui n'a pas pu passer à travers les mailles du premier tambour de tri. Le second déchiqueteur réduit le produit à une granulométrie suffisante pour réaliser des granulés combustibles en sortie de l'installation et permettre aux produits non combustibles de passer à travers les mailles du sécheur trieur. Le sécheur-tri-eur est-un élémènt très important dans l'installation. Il permet, grâce à ses multiples fonctions, de réduire considérablement la durée de traitement des produits. Ce dispositif assure, en effet, le séchage et le tri simultanés. Comme le courant d'air chaud traverse les trous du cylindre, cette veine d'air retient les papiers et les matières plastiques et évite que ces produits ne passent à travers les trous. Cela permet de récupérer la quasi totalité des matières combustibles. Comme les autres déchets tombent par les trous, on obtient un compost sans matière plastique ni papier. De plus, au niveau du sèchage du combustible, comme il y a un brassage très intensif, le sèchage est très efficace, d'autant plus que la vis et plus généralement le brassage font avancer les produits secs plus rapidement que les produits humides. Cela homogénéise également l'humidité des produits en sortie de ce dispositif. Enfin, il convient de remarquer que la plupart des postes et dispositifs de l'installation sont en dépression, ce qui permet de récupérer les poussières et d'éviter les odeurs. Les produits combustibles obtenus en sortie de l'installation sont compactés pour être transformés en granulés. Une fraction relativement faible du combustible est utilisée dans le générateur de gaz chauds et la plus grande partie du combustible peut être utilisée dans des chaufferies ou des installations industrielles, à un moment quelconque. Cette possibilité de stockage du combustible fabriqué et l'absence de constituants gênants, polluants ou nocifs dans le combustible, est un avantage très important sur le plan de la rentabilité de l'installation. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble de l'installation, - la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de séchage et de triage. Selon la figure 1, l'installation se compose d'un poste d'alimentation 1 comportant un déchiqueteur primaire 2. Le poste d'alimentation est formé d'un convoyeur 3 débouchant dans un volume de réception 4 dont le fond mobile est constitué par un convoyeur & chaîne 5 transportant les déchets vers le déchiqueteur primaire 2 en régulant le débit. Le déchiqueteur primaire 2 a pour fonction dUou vrir les agglomérats de déchets ou les sacs poubelle pour permettre le tri. Ce déchiqueteur 2 ne doit pas pulvériser les verres, notamment les bouteilles qui se trouvent parmi les ordures. La sortie du déchiqueteur 2 est reliée a un tambour de tri 6 constitué par un tambour rotatif muni de trous d'une certaine dimension. Ce tambour est incliné. Les produits lourds, tels que les morceaux de verre, le sable, les déchets organiques (déchets de cuisine) etc...., tombent dans la trémie 7 munied'une vis d'évacution 8 entraînée par un moteur 9. Les produits ainsi récupérés sont évacués vers le poste de fabrication du compost, non représenté. La sortie du tambour de tri 6 arrive dans un poste de tri manuel 10 comprenant une bande sans fin li située sensiblement à la hauteur d'une table, et munie dune hotte aspirante 12 pour l'évacuation des odeurs. Ce poste de tri 10 a pour but de permettre la séparation manuelle des matières plastiques chlorées (bouteilles de produits alimentaires nuisibles dans le combustible) et se recyclant. En sortie du poste de tri manuel 10, les pro duits passent sous un séparateur de métaux 13, de structure connue qui évacue les métaux ferreux dans le trémie 14. Les autres produits du poste de tri tombent dans un deuxième déchiqueteur 15 qui est un déchiqueteur à griffes. Ce déchiqueteur permet d'obtenir, en sortie, des produits présentant une granulométrie homogène, sans pulvériser le verre pour éviter que la poudre de verre ne se colle sur les matières combustibles et ne crée des difficultés tant au compactage qu'à la -combustion des combusv tibles Le déchiqueteur 15 débouche dans un dispositif de sèchage et de triage formé d'un cylindre de séchage et de triage 16 constitué d'une enveloppe perforée permettant la chute des produits lourds, tels que pierre, faience morceaux de verre, matières organiques, etc.... A l'intérieur, ce cylindre 16 comprend une vis de transfert 17. Le cylindre est entraîné en rotation. Dans le mode de réalisation représenté, ce cylindre tourne autour de son axe horizontal. Le cylindre 16 est logé dans une enceinte hermétique 18 dont le fond est occupé par un dispositif d'évacuation 19. Cette enceinte est reliée à une source de gaz chauds 20. En sortie, le cylindre 16 est relié par une conduite 21 à -un moyen de séparation et de collecte 22 des produits combustibles. Les gaz chauds, fournis par la source de gaz -chauds 20, passent de l'enceinte 18 à l'intérieur du cylindre 16 en traversant les trous de celui-ci. Du fait de ce passage, les gaz retiennent à l'intérieur du cylindre les produits légers (les matières combustibles telles que le papier, le bois, etc...) alors que les produits lourds peuvent tomber du cylindre. La veine de gaz chauds soulève également les produits les plus légers, en général, les produits combustibles les plus secs, vers le haut du cylindre 16 et vers la sortie, c'est-à-dire la conduite 21. I1 en résulte un effet de brassage s'ajoutant à celui créé par la vis 17 et le cas échéant des fers plats 17 A B C D en forme d'hélices et qui relient le cylindre perforé 16 à la vis 17. Ces fers plats 17 A...D permettent, en tournant, d'une part, de relever la masse de produits à traiter qui tombe sur les spires de la vis 17 pour la faire avancer et, d'autre part, de la brasser pour la mettre en contact avec le cylindre perforé 16 et faire tomber les produits lourds. La veine de gaz chauds a également pour but de sècher les produits combustibles et de les entraîner en sortie du cylindre 16 à travers la conduite 21 vers le moyen 22. Ce moyen 22 est par exemple un séparateur de type cyclone qui sépare les produits solides des gaz chauds. Ces produits solides passent à travers un sas 23 pour tomber dans le poste de fabrication de granulés combustibles 24. I1 est à remarquer que le volume 4 de réception des déchets ainsi que la hotte 12 sont également reliés à ce cyclone 22 de façon à les mettre en dépression pour récupérer les poussièreSet les odeurs. L'installation décrite ci-dessus est installée dans une construction en charpente 25 à plusieurs niveaux. Le poste d'alimentation 1 se trouve au niveau supérieur 25A. Le tambour de tri 6, le poste de tri manuel 10 et le séparateur de métaux ferreux 12 sont installés au niveau intermédiaire 25B. Le dispositif de sèchage et de triage et les équipements annexes se trouvent au niveau inférieur 25C, c'est-à-dire la dalle au niveau du sol. Enfin, le séparateur 22 travaillant par gravité est installé sur toute la hauteur de la construction 25. L'installation peut ainsi fonctionner par transfert des produits d'un poste à l'autre par gravité sans nécessiter d'autre convoyeur que celui 3 du poste d'alimentation 1 et la conduite 21 de passage des gaz entralnant les matières combustibles sèchées vers le séparateur 22. La figure 2 qui est une vue en coupe du dispositif de sèchage et de triage montrant la structure de celui-ci, en particulier le cylindre perforé 16, les fers plats en hélice 17A, B, C,D, l'enceinte 18 entourant ce cylindre 16 et le dispositif d'évacuation 19 des produits tombant du cylindre. REVENDICATIONS 10) Installation de traitement de déchets tels que les ordures ménagères contenant des matières organiques susceptibles de faire'du compost, des matières plastiques, des métaux, des matières combustibles (papier, bois, etc.), caractérisée en ce qu'elle comprend - au moins un déchiqueteur (2, 15) destiné à ouvrir les agglomérats de déchets et/ou à en réduire les dimensions sans pulvériser le verre, - un dispositif de séchage et de triage formé d'un cylindre rotatif (16) horizontal ayant une enveloppe cylindrique perforée, munie d'une vis de transfert (17), le cylindre (16) etant logé dans une enceinte fermée (18), - une source de gaz chauds (20) reliée à l'enceinte (18), - une conduite (21) reliant la sortie du cylindre (16) à un moyen de collecte (22) des déchets combustibles, - la veine de gaz chauds pénétrant par les trous du cylindre (16) pour y retenir les particules de déchets combustibles et entraîner ces particules à travers la conduite (21) vers le moyen de collecte (22). 20) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier déchiqueteur (2) placé à l'entrée de l'installation assurant l'ouverture des agglomérats, ce déchiqueteur (2) étant suivi d'un premier trieur automatique (6)alimentant un poste de tri manuel (10) pour l'enlèvement des matières plastiques chlorées, suivi d'un second déchiqueteur (15). 30) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le premier déchiqueteur (2) est un déchiqueteur à chaSnes-et le second déchiqueteur (15) est un déchiqueteur à griffes. 40) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le trieur automatique (6) est un tambour incliné muni d'un dispositif d'évacuation (8, 9) des produits tombant du tambour incliné. 50) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce -qu'elle est montée sur une charpente métallique (25), le volume de réception (4) se trouvant au niveau supérieur (25A), le premier tambour de tri (6), le poste de tri manuel (10) et le poste de séparation (1?) des métaux ferreux se trouvant au niveau intermédiaire (25B) et le dispositif de sèchage et de triage se trouvant au sol (25C).