Brevet FR2668398A1 — publié le 19920430

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour extraire la matière organique contenue dans les déchets ménagers en vue de son compostage. On sait en effet que les déchets ménagers constituent un produit hétérogène dont les caractéristiques sont très variables dans le temps, ce qui rend leur traitement particulièrement complexe lorsqu'il s'agit d'en extraire un ou plusieurs composante. Parmi ceux-ci, la matière organique compostable représente environ 50 à 60% des déchets bruts, et elle présente un intérêt certain en agriculture lorsqu'elle a été convenablement fermentée et stabilisée. Aussi, le but principal de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif qui permettent d'extraire de manière efficace et économique la matière organique compostable contenue dans les déchets ménagers. Un autre but est de fournir un procédé et un dispositif de ce genre qui puissent être facilement adaptés à la composition des déchets à traiter et à la qualité recherchée pour la matière organique à extraire. Selon l'invention, ces buts, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints gr & e à un procédé du genre spécifié ci-avant qui est caractérisé par le fait que l'on introduit les déchets à traiter dans un trommel primaire dont la dimension des mailles est comprise entre 100 et 200 mm environ, du moins sur l'une de ses parties, que l'on soumet successivement le passant de ce trommel primaire à une extraction magnétique, à un tri manuel éventuel, à un broyage et à un criblage, et que l'on soumet le passant de ce dernier à un tri densimétrique qui fournit, d'une part, les dernières impuretés, et, d'autre part, la matière organique à composter. S'il est vrai que certaines des étapes de ce procédé sont bien connues des spécialistes, c'est leur combinaison dans l'ordre spécifié plus haut qui, de manière- surprenante, permet d'atteindre les buts visés par l'invention, tels qu'ils ont été précisés ci-avant. Avantageusement, ce procédé peut comprendre un criblage supplémentaire réalisé dans un trommel secondaire entre la séparation magnétique et le broyage spécifiés ciavant, cependant que le tri manuel éventuel qui a été évoqué plus haut peut être réalisé sur les refus du trommel secondaire en question. La présence de ce dernier facilite le tri des verres, des métaux non ferreux et des matières plastiques lourdes. Dans le procédé général spécifié plus haut, les papiers et les cartons contenus dans les refus du trommel primaire sont valorisés par incinération. Dans le cas toutefois où ces produits ne peuvent pas être valorisés par vote énergétique, et pour éviter des courts de mise en décharge, il peut être avantageux de les extraire et de les mélanger à la matière organique fermentescible pour fabriquer du compost, puisque ces produits présentent une teneur élevée en cellulose et qu'ils sont donc parfaitement campostables. Dans ce cas, le procédé selon l'invention comprend en outre une voie de traitement des papiers et des cartons dans laquelle on soumet successivement les refus du trommel primaire à une extraction magnétique, à un tri manuel éventuel, à un broyage, à un criblage et à un traitement par aspiration, les papiers et les cartons extraits lors de ces deux dernières opérations étant envoyé au tri densimétrique spécifié plus haut. Selon une variante qui permet de n'utiliser qu'un seul broyeur, la voie de traitement des papiers et des cartons est une voie dans laquelle on soumet successivement les refus du trommel primaire à une extraction magnétique et à un tri manuel éventuel avant de les renvoyer au broyage spécifié plus haut, et dans laquelle on soumet successivement les refus du criblage du procédé général à un autre criblage et à un traitement par aspiration, les passants de ces deux opérations étant renvoyés au tri densimétrique du procédé général. Dans a forme la plus générale, le dispositif utilisé pour la mise en aeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend successivement un trommel primaire dont la dimension des mailles est comprise entre 100 et 200 mm environ, un appareil d'extraction magnétique, un poste éventuel de tri manuel, un broyeur, un crible et un appareil de tri densimétrique. Si l'on souhaite fabriquer un compost d'excellent qualité, il est avantageux de séparer des déchets ménagers les fines qu'ils contiennent, et, à cette fin, le trommel primaire du dispositif selon l'invention comprend de préférence une partie située en amant dont la dimension des mailles est comprise entre 20 et 50 mm environ. Pour éviter de mettre en place en amont du trommel primaire des dispositifs d'ouverture des sacs de déchets ménagers, ou de faire appel à des releveurs disposés dans le trommel qui sont la cause d'une casse de verre très importante, la paroi latérale du trommel primaire du dispositif selon l'invention est de préférence munie intérieurement de pointes de lacération constituées par deux plaques croisées en triangle isocèle dont la base est solidaire de la paroi latérale du trommel et dont les sommets opposés à cette base sont distants l'un de l'autre sur leur axe de symétrie commun. Avantageusement, l'angle à la base des triangles isocèles qui constituent ces pointes de lacération est compris entre 60 et 70 environ, et la distance entre leurs sommets est comprise entre 5 et 10 cm environ. Pour les raisons qui ont été indiquées plus haut, le dispositif selon l'invention comprend en outre, avantageusement, un trommel secondaire inséré fonctionnellement entre l'appareil d'extraction magnétique et le broyeur de l'installation. Selon une forme de réalisation avantageuse, la paroi latérale du trommel secondaire spécifié ci-avant est recouverte intérieurement d'un revêtement élastique, et elle présente des trous oblongs croisés au en quinconce, ces dispositions étant destinées à limiter la casse du verre et à rendre optimale l'efficacité du trommel en question. La description qui va suivre, et qui ne présenté aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comme ment la présente invention peut être mise en pratique. Blle doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels: La figure 1 représente un organigramme général du procédé selon 1' invention La figure 2 montre une vue en perspective schématique d'une pointe dont peut être muni le trommel primaire utilisé dans ce procédé afin d'ouvrir les sacs de déchets La figure 3A montre une forme de réalisation de la paroi latérale supposée déroulée d'un trommel secondaire qui peut être utilisé dans ce procédé ; et La figure 3B est analogue à la figure 3A, mais elle représente une autre forme de réalisation de cette paroi latérale. On décrira tout d'abord un procédé de base qui est représenté en traits pleins sur la figure 1 et dans laquel les déchets bruts 1 sont tout d'abord introduits dans un trommel primaire 2 équipé de mailles de grandes dimensions comprises entre 100 et 200 mm environ. Du fait que les déchets 1 sont généralement contenus dans des sacs en matière plastique, l'invention prévoit d'optimaliser ce criblage primaire en munissant le trommel 2 de pointes qui permettent de mieux ouvrir et lacérer les sacs et dont une forme de réalisation avantageuse est représentée schématiquement sur la vue en perspective de la figure 2. Comme le montre cette figure, chaque pointe désignée dans son ensemble par le repère 3 est constituée par deux plaques triangulaires a et 4b qui se coupent à angle droit selon un axe X, ce dernier étant perpendiculaire à la paroi latérale du trommel - ou, plus exactement, à son plan tangent - à l'endroit où la pointe 3 est implantée. Les plaques a et 4b présentent la forme de triangles isocèles dont l'angle de base, a et oc', respectivement, est compris entre 60 et 70 environ. Les sommets 5a et 5b, respectivement, de ces triangles qui est opposé à leur base, sont distants entre eux sur l'axe X d'une longueur h qui est de préférence comprise entre 5 et 10 cm. Les refus de criblage 6 du trommel 2 sont constitués pour l'essentiel par des matières plastiques, par certains métaux, par les papiers et par les cartons, et ils sont amenés à un appareil de séparation magnétique 7 qui extrait les métaux ferreux que l'on récupère en 8, cependant que le reste, composé d'éléments combustibles, est de préférence incinéré en 9 pour produire de l'énergie dans une chaudière appropriée. Pour leur part, les passants 10 du criblage qui est réalisé dans le trommel 2 sont composés du verre, de métaux, de fines, de certaines matières plastiques lourdes comme les bouteilles et de la matière organique fermentescible. Un appareil de séparation magnétique 11 permet d'en éliminer les métaux ferreux qui vont rejoinre en 8 ceux provenant des refus de criblage 6, puis ils sont soumis à un tri manuel 12 au moyen duquel on récupère en 13 les métaux non ferreux, les matières plastiques lourdes et le verre. La fraction restante est composée essentiellement des matières organiques fermentescibles et des fines, et elle est envoyée dans un broyeur 14 de maniere à lui donner une texture qui favorisera a fermentation et à conférer au produit fini une granulométrie adaptée à l'utilisation envisagée, dans l'agriculture par exemple. Le produit broyé obtenu est envoyé dans un crible 15 de façon à éliminer certains éléments, comme - les matières plastques, qui pourraient encore être présents malgré l'opération de tri manuel 12, les refus de criblage pouvant également être incinérés en &commat; 9 en en étant ainsi valorisés sous forme d'énergie. La fraction passante du criblage 15 est traitée dans un appareil de tri densimétrique 16 pour éliminer les dernières impuretés 17 et pour parfaire ainsi l'extraction de la matière organique qui est envoyée vers une unité de compostage 18 qui constitue l'étape final du procédé. Le procédé de base qui vient d'être décrit est susceptible de plusieurs variantes, lesquells seront utilisées en fonction du type de déchets à traiter et du produit que l'on souhaite obtenir. Ainsi, au cas aù l'on désire fabriquer un compost de très haute qualité, il est nécessaire de retirer des déchets bruts 1 les fines qui sont denses, qui alourdissent donc le compost, ce qui est désavantageux, et qui, d'autre part, présentent une teneur en matières organiques fermentescibles qui est assez faible A cette fin, on peut remplacer le trommel primaire 2 par un tambour double dont la première partie, 2a, est équipée de mailles de faibles dimensions allant par exemple de 20 à 50 mm environ, cependant que sa partie suivante, 2b, présente des mailles de plus grandes dimensions comprises par exemple entre 100 et 200 mm. Les fines 19 qui passent à travers les mailles de la première partie 2a du trommel sont éliminées, tandis que la fraction 10 qui traverse sa seconde partie à grosses mailles 2b, ainsi que le refus 6, sont traités comme cela a été expliqué plus haut. D'autre part, le tri des verres, des métaux non ferreux, et des matières plastiques lourdes peut entre facilité par la mise en place d'un trommel secondaire qui est représenté en traits interrompus en 20 sur la figure 1 et dans lequel arrivent les déchets provenant de l'appareil de séparation magnétique 11. La matière organique, plus fine, passe à travers les mailles de ce trommel secondaire 20, et elle rejoint le broyeur 14 pour être ensuite soumise à la suite des traitements qui ont exposés plus haut. Le refus est envoyé pour sa part à l'étape de tri 12 qui permet de récupérer en 13, comme on l'a dit, des verres, des matières plastiques lourdes et des métaux non ferreux. Comme le trommel secondaire 20 est principalement destiné à concentrer le verre, sa paroi latérale est avant geusement constituée par une tôle perforée protégée par un revêtement en caoutchouc ou en matière plastique destiné à limiter la casse du verre, cependant que l'efficacité de ce trommel est optimale lorsque ses mailles sont formées par des trous oblongs, ovales ou elliptiques par exemple, qui sont de préférence disposés en quinconce, comme ceux, 21a, de la figure 3A, ou encore croisés, comme ceux, 21b, de la figure 3B. Selon une autre variante du procédé selon 1' inven- tion qui est schématisée en traits mixtes sur la figure 1, il peut être avantageux d'extraire les papiers et cartons contenus dans le refus 6 du trommel primaire 2, dans la mesure où ils ne peuvent pas être valorisés sous forme d'énergie, puisque cela évite alors des coûts de mise en décharge. En effet, ces produits présentent une teneur en cellulose élevée, de sorte qu'il est parfaitement possible de les composter. Dans ce cas, les refus 6 sont envoyés dans le séparateur magnétique 7, comme précédemment, mais ils sont ensuite soumis à un tri manuel éventuel 22 destiné à récupérer les papiers et/ou les cartons qui sont plus ou moins intacts, dans le cas d'un prix de rachat intéressant de tels produits, puis ils sont envoyés dans un broyeur 23. Comme la granulométrie après broyage des matières plastiques est plus grossière que celle du reste des déchets traités, il est aisé de les concentrer dans les refus 24 d'un second crible 25 dont le passant 26 rejoint la matière organique fermentescible avant le tri densimétrique précité 16 où sont éliminées les dernières impuretés. Les refus 24 du second crible 25 peuvent subir ensuite un traitement par aspiration 27, comme celui décrit dans la demande de brevet français n 90-1.i98 de la Demanderesse, afin de récupérer les matières plastiques en 28, d'une part, et les papiers et les cartons d'autre part, ceus-ci rejoignant le passant 26 du second criblage 25. Dans une autre variante qui est représenté en traits doubles sur la figure 1, et qui présente l'intérêt de n' utiliser qu'un seul broyeur, les refus 6 sont envoyés comme précédemment dans un appareil de séparation magnétique 7 et, le cas échéant, soumis à un tri manuel 22, mais c'est ici immédiatement en amont du broyeur 14 qu'ils rejoignent le procédé de base qui a été décrit plus haut. Le refus du trommel 15, dont la maille est de l'ordre de 20 à 30 mm, est envoyé, non plus vers l'opération d'incinération 9, mais vers un second trommel 29 qui est équipé de mailles plus grandes et qui sert à concentrer les matières plastiques dans les refus. Ceci facilite l'opération suivante qui est une aspiration 30 pratiquée sur les refus du trommel 29, qui est analogue à l'étape 27 de la variante précédente et qui permet de séparer les matières plastiques 31. Les passants des deux trommels 15 et 29 rejoignent le tri densimétrique 16 du traitement de base. - REVENDICATIONS 1. Procédé d'extraction de la matière organique contenue dans les déchets ménagers en vue de son compostage, caractérisé par le fait que l'on introduit lesdits déchets dans un trommel primaire dont la dimension des mailles est comprise entre 100 et 200 mm environ, du moins sur l'une de ses parties, que l'on soumet successivement le passant dudit trommel primaire à une extraction magnétique, à un tri manuel éventuel, à un broyage et à un criblage, et que l'on soumet le passant de ce dernier à un tri densimétrique qui fournit, d'une part, les dernières impuretés, et, d'autre part, la matière organique à composter. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un criblage supplémentaire dans un trommel secondaire entre ladite séparation magnétique et ledit broyage, ledit tri manuel éventuel étant réalisé sur les refus dudit trommel secondaire. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une vole de traitement des papiers et des cartons dans laquelle on soumet successivement les refus dudit trommel primaire à une extraction magnétique, à un tri manuel éventuel, à un broyage, à un criblage et à un traitement par aspiration, les papiers et les cartons extraits lors de ces deux dernières opérations étant envoyés audit tri densimétrique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une voie de traitement des papiers et les cartons dans laquelle on soumet successivement les refus dudit trommel primaire à une extraction magnétique et à un tri manuel éventuel avant de les renvoyer audit broyage, et par le fait que l'on soumet successivement les refus dudit criblage à un autre criblage et à un traitement par aspiration, 14z passants de ces deux opérations étant renvoyés audit tri denhimétrique. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 å 4, caractérisé par le fait qu'il comprend successivement un trommel primaire (2) dont la dimension des mailles est comprise entre 100 et 200 mm environ, un appareil d'extraction magnétique (11), un poste éventuel de tri manuel (12), un broyeur (14), un crible (15) et un appareil de tri densimétrique 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit trommel primaire (2) comprend une partie située en amont (2a) dont la dimension des mailles est comprise entre 20 et 50 mm-environ. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la paroi latérale dudit trommel primaire est munie intérieurement de pointes de lacération (3) constituées par deux plaques croisées en triangle isocèle (4a, 4b) dont la base est solidaire de ladite paroi latérale et dont les sommets (5a, 5b) opposés à ladite base sont distants l'un de l'autre sur leur axe de symétrie commun (X). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'angle à la base (oye) desdits triangles isocèles (4a, 4b) est compris entre 60 et 70 environ, et que la distance (h) entre lesdits sommets (5a, 5b) est comprise entre 5 et 10 cm environ. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un trommel secondaire C20) inséré fonctionnellement entre ledit appareil d'extraction magnétique (11) et ledit broyeur (14). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que la paroi latérale dudit trommel secondaire (20) est recouverte intérieurement d'un revêtement élastique et qu'elle présente des trous oblongs croisés (21b) ou en quinconce