Brevet FR2606668A1 — publié le 19880520

L'invention a pour objet un procédé pour la préparation de particules ayant une bonne capacité d'absorp- tion des liquides et utilisables par exemple comme litière pour des animaux, à partir de boues de papeterie qui sont un sous-produit gênant de la fabrication du papier. Actuellement la plus grande partie de l'industrie papetière se débarrasse des boues de papeterie de manière coûteuse en les déshydratant partiellement et en les trans- portant jusqu'à des lieux de décharge de résidus divers. La déshydratation partielle est exécutée en vue de réduire le coût du transport qui est toujours élevé; elle est faite jusqu'à une siccité de 30 à 60 % environ (équivalent à 30 à g de matière sèche et 70 à 40 g d'eau pour 100 g de boue) à l'aide de moyens mécaniques (presse à vis, centrifugeuse, filtre à bande presseuse,...). La matière sèche qui repré- sente 30 à 60 % des boues rejetées après déshydratation partielle est elle-même composée de fibres de cellulose de longueur moyenne (20 à 60 % en poids de la matière sèche) et de charges diverses telles que le kaolin, le talc, la craie, 20... (80 à 40 % en poids de la matière sèche). Il a déjà été proposé de trouver un débouché commercial aux boues de papeterie en les transformant en produit absorbant les liquides. Par exemple le document EP-A-115 898 décrit un procédé selon lequel le produit de départ contenant 20 à 50 % en poids de fibres (sur la base de la matière sèche, le reste étant des pigments inorganiques) est traité par une presse à vis qui en élimine une partie de l'eau; le produit résultant est transformé ensuite en granulés au moyen d'un convoyeur à vis, après quoi le produit granulé est envoyé dans un appareil de séchage à air chaud. Or, on sait aussi que les presses à vis n'ont plus un fonctionnement vraiment satisfaisant quand la matière traitée ne contient pas au moins 35 à 45 % de fibres. Par ailleurs, il est évident que l'on doit s'efforcer de "perdre" le moins de fibres possible et que les boues de papeterie ont tendance à être de moins en moins riches en fibres, principalement en fibres longues qui conviennent mieux aux presses à vis et aux convoyeurs à vis. L'invention a pour but principal d'apporter un procédé de traitement des boues de papeterie conçu et mis au point pour être notablement sinon totalement indépendant pour son bon fonctionnement de la teneur de ces boues en fibres et principalement en fibres longues. Le procédé de l'invention part des boues de papeterie déjà déshydratées partiellement, ainsi qu'il est habituel comme on l'a expliqué plus haut. A ces boues partiellement déshydratées à une siccité de 30 à 60 %,selon l'invention on ajoute un produit absorbant en proportion qui peut être de 5 à 20 % en poids du poids des boues traitées; ce produit absorbant est choisi parmi les corps connus ayant une capacité certaine d'absorption des liquides tels que les suivants: sciure de bois, kaolin, poussière de produits minéraux absorbants, vermiculite,. ... La quantité ajoutée est d'autant plus faible que le produit est plus absorbant et que les boues de départ contiennent plus de fibres. Quand la quantité de fibres n'atteint pas 30 % en poids de matière sèche, on doit ajouter 10 % environ de vermiculite, en poids des boues traitées, en plus du produit absorbant mentionné en premier. Avantageusement, quand le procédé a été appliqué ou est en cours d'application, on emploie comme produit absorbant ajouté une fraction du produit en cours de traite- ment que l'on recycle après une opération de séchage, comme on l'expliquera ci-dessous, ce qui rend le procédé particu- lièrement économique. L'adjonction du produit absorbant est faite dans une mesure déterminée qui repose sur la siccité du produit. Ainsi qu'on l'a dit plus haut, la teneur en humidité du produit de départ est généralement de l'ordre de 55 %, comprise entre 40 % environ et 70 % environ. Le produit absorbant défini ci-dessus est ajouté jusqu'à ce que cette teneur en humidité descende à 35 % environ. A cette teneur en humidité c'est-à-dire, inverse- ment, à une siccité de 65 % environ, le produit devient émiettable; autrement dit, il tend de lui-même à se diviser et à se fragmenter en particules distinctes de faible grosseur. Ensuite le produit fragmenté résultant est envoyé à travers un appareil de séchage à gaz chauds équipé d'un brûleur convenable à combustible gazeux, liquide ou solide. Cet appareil comprend un tambour tournant horizontal ou une colonne verticale. Le produit est entraîné en circulation avec les gaz chauds puis l'ensemble est envoyé dans un cyclone de séparation. A la sortie de ce dernier le produit séché ne contient plus que 10 % environ d'humidité (90 % de matière sèche): il se présente en particules d'aspect comparable à des granulés. La température des gaz chauds peut être comprise entre 80 C et 500 C; on utilise avantageusement les fumées des générateurs thermiques de la papeterie qui sont générale- ment rejetées à une température de 100 C à 200 C environ. A la sortie du cyclone de séparation une fraction du produit séché allant de 10 % à 30 % en poids peut être séparée du volume total et utilisée comme produit absorbant, selon les besoins, comme on l'a expliqué plus haut. Le produit fragmenté et séché est conduit dans un broyeur suivi d'un appareil de tamisage qui laisse passer la fraction du produit dont les dimensions sont comprises entre 0,20 et 6,5 mm et de préférence entre 0, 80 mm environ et 3,50 mm environ. Les fractions plus grosses et plus fines sont recueillies et renvoyées dans les boues déshydratées partiellement. La fraction qui est comprise dans la bande des dimensions indiquées est prête à l'emploi; le produit final a une densité apparente en vrac de 0,400 environ avec une sic- cité de 90 à 95 %. Son pouvoir absorbant des liquides est compris entre 95 et 100 g de liquide pour 100 g de produit. On donnera maintenant une description d'un exemple de mise en oeuvre du procédé de l'invention en se référant à la figure unique annexée qui est une représentation schémati- que d'une installation pour l'application du procédé, avec le dessin simplifié de deux variantes de l'appareil de séchage. Des boues de papeterie subissent une déshydrata- tion partielle dans un filtre à bande presseuse 1 pour sortir de ce dernier avec une siccité de 50 %; la matière sèche contient 40 % de fibres de longueur moyenne et 60 % de charges diverses. Ce produit de départ contient généralement un agent mouillant (surfactif) et parfois un agent masquant parce qu'il est connu de se servir de ces agents dans la fabrication du papier. Après le filtre à bande presseuse 1 le produit déshydraté contenant 50 % d'eau est envoyé dans un malaxeur- -déchiqueteur 2 o on introduit en même temps un produit absorbant; au début de la mise en marche ce dernier est de la sciure de bois provenant d'une trémie 3. Pendant le fonction- nement la trémie 3 est alimentée par du produit séché recyclé comme indiqué par un trait mixte. Dans l'exemple décrit ici, les boues de papeterie ne contenaient que très peu d'agent masquant et d'agent mouillant. Il existe donc dans l'installation deux trémies supplémentaires 4, 5 au-dessus du malaxeur-déchiqueteur 2. A partir de la trémie 4 on envoie dans ce dernier 500 g d'agent masquant (par exemple celui qui est vendu par la Société allemande BASF sous la dénomination Protectol GDA) et à partir de la trémie 5 500 g d'agent mouillant (vendu par la même société sous la dénomination Lutensol AP6) par tonne du produit final. Le produit absorbant est ajouté dans le malaxeur- -déchiqueteur 2 en quantité voulue pour que, à l'intérieur de ce dernier la teneur en humidité du produit de départ descende jusqu'à 35 % environ. De ce fait le produit se fragmente en particules distinctes analogues à de petites boulettes dont la plus grande partie a une taille de plusieurs millimètres. A la sortie du malaxeur-déchiqueteur 2 la matière en particules est envoyée soit par une voie A dans un four de séchage horizontal 6 équipé d'un brûleur 7, soit par une voie B dans une colonne verticale de séchage 8 équipée d'un brûleur 9. Les particules circulent avec lez gaz de combus- tion et sont séchées jusqu'à une humidité résiduelle de 10 % ou moins. L'ensemble du gaz et des particules séchées est envoyé dans un cyclone de séparation 10 après lequel le produit séparé des gaz chauds est envoyé dans un broyeur 11, par exemple un broyeur à galets, qui est suivi d'un tamis 12. Ce dernier est équipé de toiles à tamis de calibre 6 et 20, respectivement à ouvertures de passage de 3,36 mm et de 0,841 mm. Les particules qui arrivent au broyeur 11 ont deja des dimensions peu différentes de la gamme des dimensions souhaitées de sorte que le broyage exige peu d'énergie. Les particules refusées et les fines traversantes sont renvoyées de la sortie du tamis 12 à la trémie 3, comme indiqué par un trait mixte 13 pour être recyclées en jouant le rôle d'agent absorbant avec la fraction du produit séché non broyé qui est prélevée à la sortie du cyclone de sépara- tion 10 comme indiqué par un trait mixte 14. Cette fraction du produit séché ayant une siccité de 90 % représente, en fonctionnement établi, 20 % environ en poids de la quantité qui sort du cyclone de séparation 10. Apres le tamis 12 les particules qui ont les dimensions désirées sont envoyées à une trémie 15 ou sont ensachées aussitôt pour expédition. Le déplacement entre le tamis 12 et la trémie 15 se fait à l'aide d'un transporteur à bande 16 au-dessus duquel est installé un distributeur 17 de produit agréablement odorant, par exemple le produit à odeur de lavande vendu sous la référence RO 259 par la Société française Reynaud; ce produit odorant est distribué, par exemple, à raison de 300 g par tonne de produit final. Le produit absorbant obtenu comme on vient de le décrire absorbe environ 98 g d'eau par 100 g de produit et convient très bien comme litière pour animaux domestiques, notamment pour les chats, du fait de sa propriété absorbante, de son apparence analogue à celle de granules et de l'absence de mauvaise odeur. Il est entendu que les corps cités dans ce qui précède l'ont été à titre informatif et indicatif seulement et qu'ils peuvent être remplacés par des corps à propriétés analogues non cités nommément. Les dimensions des particules dans la fraction du produit qui est retenue au cours du tamisage sont choisies en fonction de l'usage envisagé. Quand il s'agit d'employer le produit final pour en faire des litières pour animaux domes- tiques, principalement pour chats, il est préférable de retenir les particules de la gamme comprise entre 0,80 mm environ et 3,50 mm environ. Des gammes différentes entre les valeurs de 0,20 mm et 6,5 mm conviennent à des utilisations différentes (absorption de liquide répandu, charge légère pour des matières diverses, etc...). REVENDICATIONS 1. Procédé pour la préparation d'un produit en particules absorbant les liquides, à partir de boues de papeterie préalablement déshydratées partiellement à une siccité de 30 à 60 % dont la matière sèche contient de 20 % à 60 % en poids de fibres de cellulose et 80 à 40 % en poids de charges diverses, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on ajoute auxdites boues préalablement déshydra- tées partiellement un produit absorbant en quantité voulue pour réduire la teneur en humidité à une valeur de 35 % environ, en malaxant le produit qui se fragmente en parti- cules distinctes, - on sèche le produit fragmenté obtenu jusqu 1'à une teneur résiduelle en humidité de 10 % environ, - on broie le produit fragmenté et séché et on sépare par tamisage les particules dont la grosseur est comprise entre 0,20 mm et 6,5 mm qui constituent le produit souhaité. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on utilise comme produit absorbant un des corps connus ayant une capacité certaine d'absorption des liquides tels que: sciure de bois, kaolin, poussière de minéraux absor- bants, vermiculite. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on utilise comme produit absorbant une fraction du produit fragmenté et séché. 4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, quand la matière sèche des boues préalablement déshydratées partiellement contient moins de 30 % en poids de fibres, on ajoute à ces boues de la vermiculite en quantité représentant 10 % en poids des boues traitées. 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on recycle avec les boues préalablement déshydratees partiellement les particules dont les dimensions sont supé- rieures ou sont inférieures à celles des particules retenues apres tamisage. 6. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on ajoute aux boues préalablement déshydratées partiel- lement une quantité complémentaire d'agent masquant. 7. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on ajoute aux boues préalablement déshydratées partiel- lement une quantité complémentaire d'agent mouillant. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 6, 7 caractérisé en ce que l'agent masquant ou l'agent mouillant respectivement est ajouté en quantité de 0,05 % en poids du poids des dites boues. 9. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que ladite fraction du produit fragmenté et séché représente de 10 % à 30 % en poids du poids de ce produit fragmenté et séché. 10. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les particules séparées comme produit final par l'opération de tamisage ont des dimensions comprises entre 0,80 mm et 3,5 mm.