Brevet FR2617156A1 — publié le 19881230

PERFECTIONNEXENT AUX PROCEDES ET DISPOSITIFS DE STABILISATION DES BOUES PAR COMPOSTAGE. L'invention concerne la stabilisation des boues des stations d'épuration. Les stations d'épuration dont le rôle est de rejeter dans la nature des eaux biologiquement acceptables génèrent des boues qu'il faut stabiliser et débarasser de tous les germes et bactéries qu'elles contiennent avant de pouvoir les utiliser par exemple comme remblais ou amendements. Cette stabilisation s'obtient par séchage le plus poussé possible des boues. Pour cela on connaît diverses techniques - la filtration sur lit de sable et l'évaporation au soleil. Cette technique convient aux pays chauds et secs mais pas aux pays humides ou tempérés, - le pressage qui oblige à mettre en oeuvre des moyens mécaniques importants et qui ne permet d'obtenir dans des conditions économiquement acceptables qu'une siccité des boues de 2 à 5X. - le chauffage qui met en oeuvre l'apport d'énergie extérieure coûteuse, - le compostage qui utilise l'auto-échauffement des boues mais qui nécessite pour l'obtention de résultats satisfaisants l'adjonction d'adjuvants tels que sciure ou déchets végétaux. L'invention vise å améliorer la stabilisation des boues par la technique du compostage et a procurer une installation fonctionnant en continu procurant un assèchement très poussé ( > 8e X de matière sèche) des boues sans adjuvant. Selon l'invention on procède de la manière suivante 1. on part d'une boue pressée mecaniquement ayant un degré de siccité d'envrion 25 %, 2. on mélange cette boue avec une quantité de boue ayant un degré de siccité d'environ 65 à 9% de manière à obtenir un mélange dont le degré de siccité est d'environ 5 %. On introduit ce mélange dans un silo de fermentation de type connu équipé de moyens permettant d'insuffler sous la masse en cours de fermentation de l'air chaud sous pression, cet air chaud provenant de la récupération de la chaleur des gaz de fermentation du silo. Lorsque sous l'effet de la fermentation le mélange contenu dans le silo a atteint un degré de siccité d'envrion 65 à 7 % on le change de silo en le faisant passer éventuellement au préalable à nouveau dans une mélangeuse destinée à l'homogénéiser. On introduit ce produit dans un silo de séchage dont l'air chaud provient de la récupération des gaz du silo de fermentation. Gr ce à ce procédé on maintient dans le. silo de fermentation une siccité du mélange comprise entre 5 et 7% qui est celle pour laquelle la fermentation est la plus active et dégage donc le plus de chaleur. On récupère alors sur un échangeur la chaleur des gaz de fermentation pour alimenter en air chaud les deux silos (fermentation et séchage). Un tel procédé permet de concevoir une installation dans laquelle tous les brûleurs de séchage usuels sont supprimés, toute adjonction d'adjuvant dans la boue est inutile après le démarrage de l'installation, et l'apport externe d'énergie est limité a celle requise pour le fonctionnement des surpresseurs, du mélangeur et des organes de transfert des boues. Une telle installation représentée schématiquement sur la figure 1, peut donc etre très économique tant dans sa construction que dans son fonctionnement. Elle est constituée de la manière suivante - un premier silo de fermentation 1 de type connu, par exemple tel que celui décrit au brevet français n'76.2797 au nom du même demandeur et dans lequel le melange de boues fraîches et de boues fermentées est introduit par le haut et la boue fermentée est extraite par le bas. Ce silo est inodifié de manière à hêtre rendu étanche aussi bien en partie haute qu'en partie basse. I1 est équipé d'un surpresseur 2 pour insuffler par le bas de l'air chaud sous pression. - un deuxième silo de séchage 3 de meme type que le précédent mais de plus grande capacité également équipé en partie basse d'un surpresseur 4 pour insuffler de l'air chaud sous pression. - un échangeur thermique 5 récupérant les gaz chauds en provenance du silo de fermentation et assurant ainsi l'échauffement d'air atmosphérique. - les deux surpresseurs 2,4 sont de capacité inégale, l'un pour aspirer environ 1/5 de l'air réchauffé par l'échangeur 5 et l'envoyer sous pression dans le silo de fermentation 1, et l'autre 4 pour adresser, toujours sous pression, le reste de l'air réchauffé au silo de séchage 3. - un mélangeur 7 assurant alternativement le mélange des boues fraîches avec celles du silo de séchage ou l'homogénéisation du produit extrait du silo de fermentation. - des moyens boues entre les silos et le mélangeur. Sur la figure, la ligne 8 représente l'introduction dans le mélangeur 7 des boues fraîches pressées å environ 25% de siccité ; la ligne 9 représente l'introduction dans le mélangeur 7 de boues fermentées à 65-7% de siccité en provenance du silo de fermentation 1 ; la ligne 10 représente l'introduction dans le silo 1 du mélange à 50% de siccité en provenance du mélangeur 7 ; la flèche 12 représente le trajet des gaz chauds de fermentation entre le silo 1 et l'échangeur 5 et 11 symbolise la paroi d'échange thermique de ce dernier ; les flèches 13 symbolisent l'entrée d'air atmosphérique dans l'échangeur 5. La ligne 14 représente l'évacuation des gaz résiduaires et de l'eau de condensation à la sortie de l'échangeur. Ces gaz peuvent hêtre soit simplement rejetés dans l'atmosphère, soit plus avantageusement adressés à une pompe à chaleur. Dans ce cas, les surpresseurs 2 et 4 sont alimentés avec de l'air plus chaud que celui de l'échangeur. Ceci permet de diminuer le temps de séjour dans les silos. De même la ligne 15 représente l'évacuation de l'eau condensée dans l'échangeur qui peut également. hêtre adressee soit å un égout soit à une pompe à chaleur, pour remonter la température de l'air entrant dans les silos. La ligne 16 représente l'introduction dans le mélangeur de boues séchées à 9% de siccité en provenance du silo 3 et la ligne 17 représente l'introduction dans le silo 3 du produit provenant du silo 1, la ligne 18. représente l'évacuation de l'air chaud du silo, air qui peut etre adressé également à une pompe à chaleur. La ligne 19 représente l'excès des boues séchées à 90% c'est-à-dire le produit à commercialiser ou à rejeter en décharge. REVEIDICATIOlS 1. Procédé de stabilisation des boues de station d'épuration caractérisé par les étapes suivantes - on introduit dans un premier silo (1) de compostage étanche une boue préalablement traitée jusqu'à 5% de siccité et l'on applique pendant la fermentation a cette boue une insufflation par le bas d'air chaud sous pression. - on extrait la boue fermentée de ce premier silo lorsque son degré de siccité atteint environ 65 à 75%. - on l'introduit dans un silo de séchage dans lequel elle est soumise à une insufflation par le bas d'air chaud sous pression. - on extrait la boue séchée lorsque son degré de siccité atteint le pourcentage désiré - 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la boue à environ 5% de siccité introduite dans le premier silo . 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'air chaud sous pression introduit dans les deux silos (1, 3) provient d'un échangeur (5 > utilisant les gaz de fermentation du premier silo 4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'elle comporte un silo de fermentation rendu étanche tant à sa base qu'a son sommet et muni à sa base d'un surpresseur (2) pour insuffler dans le silo de l'air chaud sous pression, un échangeur thermique (5) récupérant les gaz chauds issus de la fermentation dans le silo (1), adresant au surpresseur , un deuxième silo (3) de séchage rendu étanche à sa base et muni à sa base d'un surpresseur (4) pour insuffler sous pression dans le silo le reste de l'air chaud provenant de l'échangeur et un mélangeur 7, pour mélanger les boues fraîches aux boues compostées et/ou homogénéiser les boues semi-compostées entre le premier (1) et le second (3) silo.