Brevet FR2649692A1 — publié le 19910118

La présente invention concerne un procédé et appa- reils pour la transformation d'ordures ménagères en un pro- duit pour fertiliser les sols pour les substances fermentes- cibles et en des produits divers pour les substances infer- mentescibles ou refusées par la chaîne de récupération des matières organiques. De nos jours, on connaît des installations avec lesquel- les on effectue un premier broyage des ordures ménagères, puis sont séparés les éléments fermentescibles des éléments infermentescibles et ces derniers ne'sont pas réutilisés mais stockés ou enfouis dans le sol. Le procédé avec les appareils, objet de la présente demande permet d'obtenir un produit constitué de matières organiques pour enrichir les sols et permet la réutilisation des matières infermentescibles, principalement les matières plastiques, pour la fabrication d'objets divers. En principe, les ordures ménagères des agglomérations urbaines sont collectées et déversées dans une fosse, puis grossièrement broyées afin d'être incinérées ou stockées sur des décharges à ciel ouvert. L'invention sera mieux comprise par la suite du texte à l'aide des dessins annexés aux présentes, à titre d'exem- ple non limitatif. La figure 1 représente, succintement, une partie de la chaîne du procédé de fabrication. La figure 2 représente,succintement, la deuxième partie de la chaîne du procédé pour le traitement de la matière de base. La figure 3 représente le broyeur pour réduire en peti- tes particules les éléments en plastique. Le procédé récupère les déchets ayant subi un broyage primaire, puis ayant séjourné en andains non compactés, à ciel ouvert, lesquels andains ont été retournés et "umectés si nécessaire jusqu'à fermentation complète en aérobie. Cette fermentation peut être accélérée par adjonction de ferments bactériens. Un premier examen préliminaire de la matière fermentée - 2 - brute donne les résultats quantitatifs suivants: Le pourcentage d'eau contenu dans le produit brut est de 40 à 45 % environ. Le pourcentage de métaux ferreux et non ferreux est de i à 3 % environ. Le pourcentage de plastiques est de 8 à 14 % environ. Le pourcentage de produit fini exploitable est de 40 à 50 % environ. L'analyse chimique et physico-chimique de la matière de base après fermentation à ciel ouvert se décompose comme suit: Ph 7,4 à 7,8 Résistivité: 700 à 1000 cm Matière sèche 75 à 85 % Teneurs exprimées en g/kg sur produit sec Eléments fertilisants assimilables: Na20 0,6 à 1,30 P205 0,18 à 0,25 K20 1,6 à 2,3 - Mgo 1,2 à 1,70 Cao 21,00 à 23,00 Matière organique: 100 à 120 - N2 Total 5,8 à 6,5 C mini 50 à 60 - C/N mini 7,7 à 9,2 C maxi 70 à 90 - C/N maxi 13,8 à 15,5 Composition minérale: Zn 1,5 à 2,5 - Cu 2,4 à 0,7 P total 23 à 25 - Fe 30 à 34 Mn 1,2 à 1,4 - Ca 26 à 28 Mg 3 à 4 lère étape: La matière de base 1, venant des andains fermentés, est séchée au cours des manipulations pour la transporter d'une fosse 2 pour alimenter une trémie 3 à l'aide d'un grappin 4, laquelle trémie possède un fond mobile 5 pour ré- gulariser le débit sur un convoyeur 6 qui transporte ladite matière dans un broyeur 7. Le moyen de séchage 8 utilisé sera de préférence à air pulsé, positionné tout au long du cheminement du produit et plus particulièrement au passage dans les trommels et con- - 3 - voyeurs. 2ème étape: La matière est introduite dans un appareil dit broyeur 7 qui secoue et casse l'ensemble des éléments constituant ladite matière de base et les projette dans un premier trom- mel 9 utilisant des mailles 10 de 30 mm. Le broyeur est constitué d'un caisson 11 étroit aux parois verticales traversées par trois arbres 12,13 et 14 parallèles et horizontaux, lesquels arbres 12,13 sont super- posés et tournent en sens contraire alors que l'arbre 14 est placé plus arrière et sensiblement au milieu. Les arbres 12,13 et 14 portent respectivement des chai- nes 15, réparties sur leur longueur, lesquelles chaînes 15 ont à leur extrémité opposée aux arbres tournants un embout 16 spécial à haute résistance d'usure. La vitesse de rotation des arbres est fonction du résul- tat que l'on désire. La longueur, le nombre, et l'épaisseur des chaines va- rient, suivant la granulométrie désirée. Le trommel 9 proprement dit tourne avec des moyens con- nus et appropriés et comporte une maille qui forme un tunnel renfermant en partie supérieure une brosse cylindrique et longitudinale tournant sur elle même dont les filaments rigi- des nettoient les mailles obstruées. Les matières 18 organiques et les diverses autres suffi- samment broyées passent au travers de la maille du trommel, quant aux plus grosses appelées refus 17 elles tombent par l'extrémité à l'extérieur dudit trommel dans un contenant pour être retraitées. 3ème étape: Afin d'obtenir une granulométrie 1 mm, les matières 18 organiques subissent successivement le passage dans plusieurs autres unités comportant des broyeurs 19 et 20 et des trom- mels 21 et 22, et au fur et à mesure de l'avancement du trai- tement des matières 18 les unités porteront des chaînes de plus en plus fines et en plus grand nombre, et auront des mailles de plus en plus petites. - 4 - Naturellement, le nombre d'unités broyeur-trommel peut varier selon la nature de la matière de base et la granulo- métrie désirée. Les trommels 21 et 22 à mailles plus petites sont dotés de gicleurs d'air disposés sur la longueur du tunnel. Les gicleurs fonctionnent par intermittence ou en conti- nu selon les besoins. Le produit de base a en finalité une teneur en eau de 8 à 13 % et pour être plus performant une addition soit de lombricompost soit de tout autre additif permet de l'adapter au besoin du terrain. Pour obtenir le degré de dessiccation désiré des matiè- res organiques, les trommels sont munis de moyens à air chaud pulsé, et afin de réduire les pertes calorifiques les tunnels sont capotés en partie supérieure et sur les côtés. L'élimination des objets ferreux s'effectue au moyen de tambours magnétiques disposés sur les convoyeurs du cir- cuit de la matière de base, de telle manière qu'à la sortie du dernier trommel, la matière organique de petite granulo- métrie n'en comporte quasiment pas ou en pourcentage dérisoi- re. Ensuite, la matière 18 organique est dirigée vers un poste (E) d'ensachage ou sur des lieux (S) de stockage. 4ème étape: Recyclage des refus ou matières non infermentescibles; après séchage complémentaire si nécessaire, triage des plas- tiques par ventilation et par aspiration. ème étape: Les refus ou éléments en matière synthétique infermen- tescible sont dirigés vers un broyeur 23 comportant une en- ceinte cylindrique 25 dont le fond 24 et le couvercle 26 sont plats et horizontaux. Le couvercle 26 comporte une ouverture 27 par laquelle sont introduites les matières plastiques et ledit couvercle est traversé par un arbre 28 vertical et excentré qui porte des chaînes 29 semblables au broyeur précédemment décrit. Une des -particularités réside en ce que l'arbre 28 est excentré de manière que l'extrémité de chaque chaîne 29 ef- fleure en rotation, sur une même ligne transversale, la pa- roi intérieure cylindrique, laquelle paroi cylindrique tourne sur son axe en sens contraire des chaînes 29 portées par 1' arbre excentré 28. L'arbre 28 entournant, au moyen d'un moteur et paliers, entraîne les chaînes qui dilacèrent puis pulvérisent les éléments synthétiques ou plastiques introduits à l'intérieur. L'enceinte cylindrique est entièrement percée de trous 30 variant de 2 à 10 mm, laquelle enceinte en tournant ex- pulse, du fait de la force centrifuge la matière plastique au travers desdits trous 30. 6ème étape: A la sortie de l'enceinte, la matière recueillie est portée à des températures variant entre 30 et 50 dans des silos chauffants, puis transférée dans des moules, de formes diverses, et mise sous presse afin d'obtenir une densité va- riant de 1,2 à 1,5 bar, pour un bon amalgame de la matière. Possibilité de faire un mélange de plastique avec des élé- ments verres et cailloux pulvérisés. Le processus de mise en moule est le même que pour les plastiques. Le couvercle 26 est positionné sur l'enceinte cylindri- que de manière à l'effleurer mais sans la toucher et est amovible au moyen d'un support actionné à l'aide de verrins ou tous autres moyens connus. Pour rendre le couvercle her- métique, celui-ci est muni d'une lèvre périphérique 31 en caoutchouc par exemple. Les moules et silos sont à double parois pour permettre soit la circulation d'afr chaud, soit la pose de résistance électrique. Le procédé et les appareils, objet des présentes, sont plus particulièrement conçus pour l'obtention d'engrais pour les sols et pour fabriquer avec les matières infermentesci- bles des produits tels que: éléments de clôture, plaques gravillonnées, pavés auto-bloquants, etc... --- R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Procédé pour la transformation d'ordures ménagères en un produit pour fertiliser les sols pour les substances fer- mentescibles et en des produits divers pour les substan- ces infermentescibles, caractérisé en ce qu'il se compose des étapes suivantes: - Fermentation de la matière de base, à ciel ouvert, après un broyage primaire, déposée en andains non compactés; - Stockage de la matière de base dans une fosse (1) et séchage pour approvisionner un broyeur (7) au moyen d' une trémie (3), à fond mobile (5) et d'un convoyeur (6) doté de moyens de séchage (8); - Les éléments composant la matière de base sont secoués et cassés dans le broyeur (7), ce dernier les projette dans un second temps dans un premier trommel (9) possé- dant des mailles de 30 mm, et les refus (17) sont récu- pérés en bout de trommel; - Les éléments de la matière de base subissent ensuite le passage dans deux autres unités chauffées comportant respectivement un broyeur muni dé chaînes plus fines et un trommel à mailles plus petites chauffé de par l'ex- térieur au moyen d'air pulsé pour affiner la dessicca- tion; - Recyclage des refus ou matières non infermentescibles, après séchage complémentaire sur le cheminement jusqu' au poste suivant pour être pulvérisé par un broyeur; - Les refus pulvérisés en petites particules sont ensuite chauffés dans des silos, puis transférés dans des mou- les et mis sous presse; 2 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un fosse (1) de stockage pour alimenter un broyeur (7) au moyen d'une trémie (8) et d'un convoyeur (6) muni d'un tambour magné- tique, lequel broyeur (7) est juxtaposé- à un trommel (9), et ce dernier est suivi de deux autres unités comportant un 'broyeur et un trommel pour les matières fermentescibles et.d'un autre broyeur pour les matières infermentescibles. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le broyeur (7) comprend un caisson (11) étroit aux parois verticales traversées par trois arbres (12), (13), et (14) parallèles et horizontaux. 4 Appareil selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les arbres portent respectivement sur leur longueur des chaînes (15) par une de leurs extrémités. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le broyeur des refus comprend une enceinte cylindrique (25) dont le fond (24) et le couvercle (26) sont plats et horizontaux, et ledit couvercle est traversé par un arbre (28) vertical et excentré qui porte des chaînes (29). 6 Appareil selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que l'arbre (28) est excentré de manière qu'une extré- mité de chaque chaîne (29) effleure en rotation, sur une même ligne transversale, la paroi intérieure cylindrique. 7 Appareil selon les revendications 2 et 6, caractérisé en ce que la paroi cylindrique tourne sur son axe en sens contraire des chaînes portées par l'arbre excentré (28). 8 Appareil selon les revendications 2 et 7, caractérisé en ce que l'enceinte cylindrique est entièrement percée de trous (30). 9 Appareil selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que le couvercle (26), du broyeur des refus, comporte une ouverture (27) permettant d'introduire les matières avec tous moyens appropriés.