Brevet FR2648371A1 — publié le 19901221

La présente invention a trait au domaine du traitement et de la récupération de dechets de type ordures ménagères ou municipales. Elle concerne plus spécialement un procédé et un dispositif permettant d'obtenir, après un tri préalable des déchets, un matériau conformé qui ne délite pas et non autocombustible. On sait que les déchets ménagers, qui renferment des éléments et résidus de diverses natures, sont soumis à des séries de traitements avant de pouvoir etre utilisés, pour une partie au moins, à diverses fins comme par exemple la fabrication de -composts et amendements, la confection de produits moulés ou extrudés après addition de liants à des résidus riches en matiere plastique, la réalisation d'agglomérés, substituts du bois, à partir des fractions fibreuses de déchets...etc.. Parmi ce traitements, maintenant classiques, on peut citer notamment les opérations de : tri sélectif en vue de separer les verres et matières vitrifiées ainsi que les éléments métalliques et les résidus en matière plastique tels que films, emballages et autres ; le prébroyage et le broyage dans le but d'obtenir des masses de granulométries déterminées ; puis la sélection vers d'autres voies de traitements selon les usages visés pour certaines fractions de résidus,. comme rappelés précédemment L'invention se situe au stade des déchets bruts qui ont été déversés et déferraillés puis broyés grossièrement pour obtenir des particules de résidus dont le diamètre moyen se situe environ entre 30 et 120 mm environ et qui sont pratiquement exemptes de produits fermentescibles tels que déchets de végétaux, fruits, légumes et analogues. Le but visé par la demanderesse consistait en la mise au point d'un procédé et d'un appareillage adapté permettant, à partir des déchets broyés tels que définis ci-dessus et contenant encore des résidus de matières plastiques, d'obtenir des masses conformées faciles à manipuler et à stocker en vue de divers usages ultérieurs. Un autre objet plus particulier était l'obtention de structures longiformes ayant l'allure de boudins non autocombustibles et se supportant d'eux-memes, dont la surface était enrichie en matière plastique de façon à constituer une véritable enveloppe pour les déchets. Ces buts ont pu étre atteints grâce au procédé de l'invention selon lequel les déchets broyés susvisés sont soumis, avant une opé ration de pressage et mise en forme de boudins autoporteurs, à des moyens provoquant l'enrichissement de la surface extérieure en matériaux plastiques. Parmi les moyens aptes à être utilisés, il a été trouvé tout particulièrement avantageux d'agiter ces déchets broyés, en enceinte close, à des vitesses de rotation différentes et étagées. En partie lier, au cours de la phase d'alimentation pour le pressage (ou compression), on adopte au départ une vitesse relativement élevée par exemple de l'ordre de 200 à 300 tours/minute puis on abaisse notablement cette vitesse, en fin de cycle, à environ 80 à 120 tours/minute. Une telle façon d'opérer permet, dans l'enceinte par exemple circulaire, de projeter les matériaux plastiques les plus légers vers l'extérieur de ce qui constituera ultérieurement le boudin alors que les constituants plastiques les plus denses restent en majeure partie à l'intérieur et servent de liant pour les amalgames de déchets broyés. Conformément à une variante intéressante, permettant d'obtenir des résultats sensiblement équivalents il est possible de mettre en oeuvre, dans ladite enceinte, des jets de fluide pressurisé trars- versalement à l'axe de cheminement des déchets, juste avant l'opération de pressage proprement dit. L'invention a également pour objet un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé susvisé et dans lequel on combine une presse à piston et un dispositif d'alimentation, par exemple du type vis d'archimède, qui sont spécialement conçus et adaptés pour obtenir les effets recherchés de réalisation d'enveloppe externe plastique pour les déchets et d'obtention de boudins autoporteurs faciles à stocker et à utiliser ultérieurement, notamment comme matériau combustible. Un exemple illustratif et non limitatif d'une telle installation de production en continu de boudins autoporteurs.sera maintenant decrit plus en détail par référence aux dessins schématiques de la planche annexée qui représentent, de façon volontairement simplifiée. Figure 1 : un type d'appareillage pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention ; Figure 2 : une vue partielle d'un sous-élément de l'apparelllage, illustrant une variante de réalisation ; Fiure 3 : une représentation du boudin conforme des déchets! obtenu à la sortie de l'appareillage de l'invention. Comme cela a déjà été signalé ci-dessus, l'opération et l'appareillage visés par l'invention se situent dans un ensemble ou processus général de traitement de déchets, par exemple ménagers, où ces derniers ont déjà été soumis à des tris sélectif, broyage, déferraillages et séparation.de produits fermentescibles. Les résidus traités selon l'invention sont à un stade où ils ont subi un broyage grossier où les résidus ont des diamètres moyens de 50 à 100 mm environ et une teneur non négligeable en produits issus de matériaux plastiques. Conformément à l'invention, les déchets sont introduits par la trémie 1 dans un dispositif d'alimentation 2 de type a vis d'Archimede 3 dont la sortie 4 débouche dans une presse 5 où le piston 6, commandé par un vérin hydraulique 7, comprime les déchets sous une pression généralement comprise entre 25 et 35 MégaPascal (MPa). Cette presse, a nez conique43, est munie a sa sortie d'un bloc de chauffe 8, alimenté par exemple par résistances éiectriques 9, de façon a obtenir une température de 100 à 1600C environ. Selon les caractéristiques de l'invention, le dispositif d'alimentation 2 est actionné à des vitesses de rotation différentes pendant le cycle opérationnel, par exemple a 250t/mn environ au départ, sur une durée de 3 à 6 secondes, puis à environ 100 t/mn pour la compression en fin de cycle. En outre, le piston 6 de la presse 5 est avantageusement actionné par -coups pendant la compression de façon à provoquer des ruptures sur le produit conformé obtenu à la sortie44du bloc de chauffage. Ce produit se présente sous la forme d'un boudin 10, illustré sur la figure 3, qui se supporte de lui-meme grâce à une sorte d'enveloppe formée sur la périphérie et constituée par la fraction lp- gère des déchets plastiques qui ont été éjectés vers l'extérieur lors de la phase initiale de rotation rapide du dispositif d'alimentation 2. Conformément à la variante illustrée sur la figure 2, le dispositif d'alimentation 2' peut être munie d'une série de canaux 11 débouchant sur la périphérie du cylindre rotatif et dans lesquels on injecte un fluide 12, par exemple de l'air pressurisé, qui remplit, de façon équivalente, la fonction précitée d'éjection vers l'extérieur d'une partie au moins des constituants plastiques dans les déchets à traiter. Les boudins autoporteurs selon l'invention qui sont utilisés ultérieurement comme matériaux combustibles, présentent l'avantage d'être faciles à stocker à sec et à transporter sans précautions particulières. -REVENDICikTIONS- 1. Procédé de traitement de déchets ménagers qui ont été préalablement débarrassés, par tri- sélectif, des éléments métalliques, du verre et des produits fermentescibles mais contenant les autres constituants habituels dont les matieres plastiques, puis grossièrement broyés, caractérisé en ce que les déchets sont soumis, avant une opération de pressage et mise sous forme de boudins se supportant d'eux-mêmes, à des moyens provoquant l'enrichissement de la surface extérieure en matériaux plastiques pour constituer une enveloppe d'enrobage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens constituent en l'application de vitesses de rotation différentes et étagées des déchets broyés juste avant l'opération de pressage. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens sont constitués par des jéts de fluide pressurisé transversaux à l'axe de cheminement des déchets juste avant l'opération de pressage. 4. Appareillage pour l'obtention des boudins (10) à film plastique superficiel selon le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une presse (5) à pistons dont le nez de sortie (7) est muni d'un bloc de chauffage (8) et dont le dispositif d'alimentation (2), de type vis d'Archimède connu en soi, est conçu pour provoquer l'éjection des constituants plastiques sur la partie externe du mélange de déchets. 5. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite éjection est obtenue par variation des vitesses de rotation de la vis d'alimentation (3) entre une vitesse élevée au depart et une vitesse nettement plus faible pour la compression en fin de cycle. 6. Appareillage selon la revendication S, caractérisé en ce que les vitesses varient de 200 à 300 t/mn au départ et 80 à 120 t/mn en fin de cycle. 7. Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite éjection est obtenue par envoi de fluide pressurise(12) dans des canaux (11) prévus au sein du dispositif d'alimentation et disposés transversalement au sens de cheminement des déchets dans le dispositif d'alimentation.