Brevet FR2676186A1 — publié le 19921113

/4 / L'invention concerne un procédé de traitement des ordures, en particulier pour des ordures ménagères, o l'on procède à la séparation entre les composants les plus meubles et les composants plus durs des ordures, ce pourquoi les ordures sont dirigées dans un tambour de traitement, entraîné en rotation autour d'un axe pratiquement horizontal et dont la paroi cylindrique est pourvue d'une perforation. L'invention concerne en outre un dispositif de traitement des ordures, en particulier pour des ordures ménagères, o l'on procède à la séparation entre les composants les plus meubles et les composants plus durs des ordures, avec un tambour de traitement, entraîné en rotation autour d'un axe pratiquement horizontal, pourvu, à sa première extrémité, d'un ouverture d'amenée d'ordures et, à sa deuxième extrémité, d'une ouverture d'extraction pour les ordures les plus dures et dont la paroi cylindrique est pourvue d'une perforation, en vue de l'extraction des composants les plus meubles des ordures. Dans le traitement des ordures se pose souvent le problème de la séparation entre les composants les plus meubles et les composants les plus durs des ordures En particulier dans le cas du traitement d'ordures ménagères, il faut fréquemment procéder à la séparation entre les composants organiques des ordures, tels que par exemple les déchets d'origine alimentaire ou les déchets végétaux provenant de jardins, et les composants non organiques des ordures, tels que les déchets à base de métaux, cailloux, verre ou matières synthétique, afin de procéder au compostage des composants organiques des ordures et de continuer le triage des composants non-organiques des ordures et, lé cas échéant, de continuer à les traiter l dans un procédé de recyclage ou les éliminer d'une autre façon. Par le DE-OS 39 07 445, on connaît un procédé de traitement des ordures et un dispositif de traitement des ordures du type cité au début, o, dans un tambour munis d'un tamis, l'on effectue un filtrage fin, dont le produit est amené au compostage, avec un maillage de 100 mm Grâce à une séparation par tamisage effectuée ensuite, des ordures qui subsistent dans le tambour de tamisage après le filtrage fin, avec un maillage maximal de 1000 mm, on procède à la séparation par tamisage d'une fraction moyenne, amenée à un broyage et à un briquetage Le fraction grosse présentant une dimension supérieure à 1000 mm est extraite par la face frontale ouverte du tambour de tamisage Selon l'enseignement du DE-OS 39 07 445, on ne peut cependant pas procéder à dessein à la séparation des ordures les plus dures, du fait qu'on opère le triage exclusivement d'après la taille, indépendamment de la dureté des composants des ordures. L'invention résoud le problème de créer un procédé de traitement des ordures et un dispositif de traitement des ordures du type indiqué audébut, o, indépendamment de la taille des composants spécifiques des déchets, amenés en vue du traitement, les ordures peuvent être séparées en une fraction plus dure et une fraction plus meuble. Ce problème est résolu, selon l'invention, par un procédé de traitement des ordures, pour lequel, dans le tambour de traitement, les composants les plus meubles sont déchiquetés par projection d'eau à haute pression et les composants les plus meubles déchiquetés sont extraits hors du tambour de traitement, conjointement avec l'eau, à travers la perforation, tandis que les composants les plus durs des ordures, pratiquement non-découpés et lavés, sont extraits hors du tambour de traitement, à l'extrémité de ce dernier. Le dispositif de traitement des ordures selon l'invention prévoit, pour résoudre le problème, une pompe à haute pression, dont la sortie est reliée à des buses d'eau à haute pression disposées dans le tambour de traitement. L'avantage particulier du traitement des ordures selon l'invention réside dans le fait que la séparation des composants des ordures est indépendante de la taille des parties de déchet amenées A cette fin, la pression de l'eau est choisie telle que seuls les parties de déchets les plus meubles sont découpées par les jets d'eau, mais pas les plus dures Les trous de la perforation peuvent être choisis si petits que ce ne sont presque exclusivement que des morceaux découpés qui peuvent passer par les trous On obtient ainsi par exemple un degré élevé de séparation des composants organiques, compostables et des composants pus durs, non-organiques, des ordures De plus, les composants les plus durs sont lavés lors du traitement des ordures, ce qui simplifie leur traitement ultérieur. Le découpage de composants plus meubles, au moyen d'un jet d'eau, est connu en soit par le EP-OS O 144 666, selon lequel, pour des restes de câbles, la gaine en matière synthétique est rendue friable au moyen d'un prétraitement chimique, puis broyée par des jets d'eau. Selon un perfectionnement avantageux du procédé selon l'invention, les composants les plus durs des ordures, ayant été séparés, sont extraits hors du tambour de traitement, par une surface frontale ouverte de celui-ci, et amenés à une décharge de substances solides Il est cependant également pensable que les composants les plus durs des ordures ne soient pas extraits par la surface frontale, mais de réaliser l'extrémité du tambour de traitement sous forme d'un tambour de tamisage, le maillage pouvant s'élargir le long du tambour de traitement On peut de ce fait procéder à l'extraction en différents endroits, dans la direction axiale du tambour de traitement, de fractions de substances solides, de tailles différentes. Il est avantageux que les composants les plus meubles des ordures, ayant été séparés, soient séchés par centrifugation Lorsque les composants le plus meubles sont susceptibles d'être compostés, ils peuvent être avantageusement amenés à une décharge de compost, après séchage. Selon une autre forme de réalisation préférée de l'invention, l'eau issue de la centrifugation est pompée dans un circuit d'eau, filtrée et traitée chimiquement, à la suite de quoi elle est de nouveau portée à haute pression, d'à peu près 100 bar effectifs, et dirigée, sous forme de projection d'eau sous haute pression, dans le tambour de traitement, sur les ordures neuves venant d'y être introduites Bien qu'il soit également possible de n'amener aux buses d'eau à haute pression que de l'eau neuve, le traitement et le recyclage de l'eau offre l'avantage d'économiser l'eau et de protéger l'environnement, du fait que l'eau ne doit pas être injectée dans le réseau d'élimination général De par la constitution d'un circuit fermé, il peut être également utilisé d'autres liquides que de l'eau Ainsi, il est possible d'utiliser des liquides dans lesquels les déchets organiques ou autres sont soit broyés plus facilement soit solubles Dans le cas de la solubilité, les déchets dissouts peuvent être amenés à un autre poste, en vue de procéder à une floculation et ainsi être de nouveau séparés de la solution. Selon un perfectionnement avantageux de l'invention, la perforation est nettoyée des bourrages par le fait que les trous de la perforation sont traversés, après chaque rotation du tambour, par un élément correspondant au trou spécifique Bien que des bourrages puissent également être traités par d'autres dispositions que des brosses libres, au moyen d'une brosse rotative, le dégagement au moyen d'éléments pénétrant dans les trous est efficace, du fait que les trous sont obligatoirement dégagés des bourrages. Dans le dispositif de traitement des ordures selon l'invention est prévu une pompe, dont la sortie est reliée à des buses d'eau à haute pression, disposées dans le tambour de traitement. Selon une forme de réalisation avantageuse, le tambour de traitement est monté à rotation sur un axe creux, qui traverse au centre le tambour de traitement et d'o se ramifient une pluralité de buses d'eau à haute pression, disposées à distance de la direction de l'axe et orientées radialement En règle générale, les buses d'eau sont dirigées vers le bas, du fait que, de par la gravité, les ordures s'accumulent dans l'espace intérieur inférieur du tambour de traitement Il est cependant également possible de monter à rotation le tambour de traitement non pas sur un axe creux central, mais au contraire sur deux rouleaux d'appui ou plus, sur lesquels le tambour de traitement repose par sa paroi cylindrique L'un des rouleaux d'appui peut alors -en même temps être réalisé sous forme de rouleau d'entraînement, pour assurer l'entraînement du tambour de traitement Dans le cas o le montage à rotation est réalisé par des rouleaux, les buses d'eau à haute pression peuvent également se ramifier depuis un tube disposé de façon excentrée dans le tambour de traitement. Selon l'épaisseur du chargement, le tambour de traitement peut être rempli d'autant qu'il est de plus pertinent de faire se ramifier les buses d'eau à haute pression, non seulement vers le bas, mais également sur le côté ou tout autour de l'axe creux Dans ce dernier cas, l'axe creux peut également être réalisé sous forme d'arbre creux, entraînant en rotation le tambour de traitement. Selon un perfectionnement de l'invention, le tambour de traitement s'engrène avec un rouleau de nettoyage, disposé du côté supérieur, qui est pourvu, tout autour de sa surface cylindrique, de picots de nettoyage s'engageant dans les trous de la perforation du tambour de traitement. Du fait que le rouleau de nettoyage est de cette manière en contact, avec liaison de forme, avec le tambour de traitement, ce dernier peut également être entraîné indirectement, par entraînement du rouleau de nettoyage, en faisant entraîner le tambour de traitement par l'intermédiaire des picots de nettoyage et de la perforation. Il est avantageux que l'ouverture d'amenée d'ordures soit reliée à une trémie d'alimentation et l'ouverture d'extraction destinée aux ordures les plus dures soit une surface frontale ouverte du tambour de traitement, située à sa deuxième extrémité Il est alors avantageux qu'un transporteur menant pas sa deuxième extrémité à une décharge de substances solides soit raccordé, par sa première extrémité, à l'ouverture d'extraction pour les ordures les plus dures Lorsque le tambour de traitement est cependant réalisé à sa deuxième extrémité, comme décrit auparavant, sous forme de tambour de tamisage, il est possible, en utilisant plusieurs transporteurs ou simplement plusieurs récipients de collecte disposés au- dessous du tambour de traitement, de collecter différentes fractions de solides, présentant des proportions de déchets de taille différentes En plus, on peut extraire hors du tambour de traitement une fraction de grosses, en passant à travers la face frontale ouverte. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, au-dessous du tambour de traitement est disposé un dispositif de captage en forme d'entonnoir, à l'extrémité inférieure duquel est raccordé une centrifugeuse, assurant le séchage des ordures les plus meubles, dont la première sortie mène à une pompe de circulation pour l'eau et dont la deuxième sortie mène à une décharge de compost, pour les ordures les plus meubles Il est alors avantageux que soient raccordés à la pompe de circulation, en formant un circuit en série et par l'intermédiaire de conduite de liaison intermédiaires, un poste de traitement chimique, un filtre à sable ( 26) et un micro-filtre, qui est relié, par sa sortie, à l'entrée de la pompe à haute pression Avantageusement, une tubulure d'eau neuve débouche dans la conduite de liaison, entre le filtre à sable et le micro-filtre Grâce à la préparation de l'eau et au recyclage dans un circuit fermé, on peut obtenir une économie du fait que l'on injecte dans le circuit d'eau que la quantité absolument nécessaire, par l'intermédiaire de la tubulure d'eau neuve, ce qui permet la suppression de l'élimination de l'eau par injection dans un réseau d'élimination général, offrant ainsi une contribution à la protection de l'environnement. L'invention est expliquée ci-dessous plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation préféré, en référence au dessin Sur le dessin, la figure montre une représentation schématique d'une forme de réalisation du dispositif de traitement des ordures selon l'invention. La séparation des ordures, en composants meubles et durs, s'effectue dans la tour de traitement 1 Dans cet exemple de réalisation, on traite des ordures ménagères, qui contiennent tant des déchets organiques, compostables, que des déchets alimentaires ou des déchets provenant des jardins, qui sont en règle générale meubles, qu'également des déchets en règle générale plus durs, non compostables, ou alors pas sans que cela pose problème, auxquels peuvent appartenir des métaux, des déchets en matière synthétique, des déchets minéraux, tels que des pierres ou de l'argile, respectivement des chutes de bois. Dans la tour de traitement 1 passe une tubulure d'amenée d'ordure 2, dont l'extrémité libre se termine dans une trémie d'alimentation 3 A partir de la tour de traitement 1, une première sortie 4 mène à l'évacuation des ordures les plus meubles et une deuxième sortie 5 à l'évacuation des ordures les plus dures Les ordures dures, déjà lavées, sont amenées à une décharge de solides 7, depuis la deuxième sortie 5, à l'aide d'un transporteur à bande 6 Ces substances, solides et la plus part du temps non-organiques, peuvent alors être transportées vers un triage ultérieur, mécanique ou manuel. Dans la tour de traitement 1 se trouve un tambour de traitement 8, dans l'espace intérieur creux duquel débouche la tubulure d'amenée d'ordures 2, par l'intermédiaire de laquelle le tambour de traitement 8 va être chargé, de façon continue ou discontinue, avec des ordures neuves, qui se trouvent en vrac dans la trémie d'alimentation 3. Le tambour de traitement 8 est monté à rotation, à ses deux extrémités, dans le carter 9 de la tour de traitement 1, sur un axe creux 10, fixe par rapport au carter 9, qui traverse le tambour de traitement 8 au centre, sur la totalité de sa longueur axiale Le tambour de traitement 8 est mis en rotation par un entraînement, non représenté Par l'intermédiaire d'une conduite de liaison 11, l'axe creux 10 est relié à une pompe haute pression 12, par l'intermédiaire de laquelle de l'eau peut être injectée dans l'axe creux 10, à une haute pression, d'au moins à peu près 100 bar effectifs. L'axe de rotation 10 est fermé à son extrémité opposée à la pompe à haute pression 12 et pourvue, le long d'une section de longueur qui s'étend à l'intérieur du tambour de traitement 8, de buses d'eau à haute pression 13, disposées à distance les unes des autres et orientées vers les ordures introduites dans le tambour de traitement 8 Les buses à haute pression 13 sont représentées sur le dessins par de petits flèches, orientées vers le bas, du fait que, de par la gravité, les ordures sont principalement accumulées dans la zone inférieure du tambour. De par le grand nombre des jets d'eau qui sortent des buses d'eau à haute pression 13, les ordures les plus meubles sont découpées en petits morceaux La surface cylindrique 14 du tambour de traitement 8 est pourvue d'une perforation, les trous 15 de la perforation ayant une taille définie, plus petite par rapport aux dimensions des ordures plus dures usuelles En passant à travers la perforation, mes ordures plus meubles ayant été découpées en petits morceaux sont extraites, conjointement avec l'eau, dans un dispositif de captage 16 en forme d'entonnoir, réalisé sous forme de section de carter, en forme d'entonnoir, de la tour de traitement 1. A l'extrémité inférieure, confluent en formant une pointe, de la section de carter en forme d'entonnoir est raccordée, par l'intermédiaire d'une conduite de liaison 17, une centrifugeuse 18, à l'aide de laquelle les ordures les plus meubles sont séchées La centrifugeuse 18 comporte deux sorties La première sortie mène, par une conduite de liaison 19, dans une décharge à compost 20, dans laquelle les ordures organiques meubles, qui sortent de la centrifugeuse, sont dirigées, en vue d'opérer leur compostage La deuxième sortie mène à, par une conduite de liaison 21, à une pompe de circulation 22, dans laquelle est dirigée l'eau qui sort de la centrifugeuse. A la pompe de circulation 22 est raccordé, par une conduite de liaison 23, un poste de traitement chimique 24, dans lequel l'eau est soumise à un traitement chimique Au poste de traitement chimique 24 est raccordé, par une conduite de liaison 25, un filtre à sable 25, relié de son côté à un micro-filtre 28, par l'intermédiaire d'une conduite de liaison 27 Une tubulure d'eau neuve 29 débouche sur le côté, dans la conduite de liaison 27, entre le filtre à sable 26 et le micro-filtre 28 Le micro- filtre est relié, par une conduite de liaison , à la pompe à haute pression 12, qui est reliée, comme déjà mentionné, par la conduite de liaison 11, à l'axe creux 10 et, ainsi, aux buses d'eau à haute pression 13. Ainsi est fermé le circuit d'eau, une quantité correspondante d'eau neuve pouvant être injectée dans le circuit par la tubulure d'eau neuve 29, en fonction des pertes s'étant le cas échéant produites dans les ordures, ou de l'eau qui subsiste après la centrifugation. Pour procéder au nettoyage des trous 15 de la perforation, un rouleau de nettoyage 31 est disposé sur le côté supérieur du tambour de traitement 8 et est pourvu, tout autour de sa surface cylindrique, de picots de nettoyage 32 venant s'engager dans les trous 15 de la perforation du tambour de traitement 8 Ainsi, les picots de nettoyage 32 transpercent pour les dégager les trous 15 du tambour de traitement, après chaque rotation du tambour. A cette fin, le rouleau de nettoyage 31, tout comme le tambour de traitement 8, sont montés dans le carter 9 de la tour de traitement 1, sur un axe 33 qui traverse, au centre, le rouleau de nettoyage 31, o l'entraxe entre cet axe 33 et l'axe creux 10 est choisi de telle façon que le rouleau de nettoyage 31 et le tambour de traitement 8 viennent s'engrener à la façon d'une roue dentée, au moyen des picots de nettoyage 32 et des trous 15 Le rouleau de nettoyage 31 ne nécessite pas non plus d'entraînement propre, du fait qu'il s'engrène avec le tambour de traitement 8 qui est entraîné. il REVEND ICAT IONS 1 Procédé de traitement des ordures, en particulier pour des ordures ménagères, o l'on procède à la séparation entre les composants les plus meubles et les composants plus durs des ordures, ce pourquoi les ordures sont dirigées dans un tambour de traitement, entraîné en rotation autour d'un axe pratiquement horizontal et dont la paroi cylindrique est pourvue d'une perforation, caractérisé en ce que, dans le tambour de traitement ( 8), les composants les plus meubles sont déchiquetés par projection d'eau à haute pression et les composants les plus meubles déchiquetés sont extraits hors du tambour de traitement ( 8), conjointement avec l'eau, à travers la perforation, tandis que les composants les plus durs des ordures, pratiquement non- découpés et lavés, sont extraits hors du tambour de traitement ( 8), à l'extrémité de ce dernier. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les composants les plus durs des ordures, ayant été séparés, sont extraits hors du tambour de traitement ( 8), par une surface frontale ouverte de celui-ci, et amenés à une décharge de substances solides. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les composants les plus meubles des ordures, ayant été séparés, sont séchés par centrifugation. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les composants les plus meubles des ordures sont susceptibles d'être compostés et amenés à une décharge de compost, après séchage. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'eau issue de la centrifugation est pompée dans un circuit d'eau, filtrée et traitée chimiquement, à la suite de quoi elle est de nouveau portée à haute pression, d'à peu près 100 bar effectifs, et dirigée, sous forme de projection d'eau sous haute pression, dans le tambour de traitement ( 8), sur les ordures neuves venant d'y être introduites. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 5, caractérisé en ce que la perforation est nettoyée des bourrages par le fait que les trous de la perforation sont traversés, après chaque rotation du tambour, par un élément correspondant au trou spécifique. 7 Dispositif de traitement des ordures, en particulier pour des ordures ménagères, o l'on procède à la séparation entre les composants les plus meubles et les composants plus durs des ordures, avec un tambour de traitement, entraîné en rotation autour d'un axe pratiquement horizontal, pourvu, à sa première extrémité, d'un ouverture d'amenée d'ordures et, à sa deuxième extrémité, d'une ouverture d'extraction pour les ordures les plus dures et dont la paroi cylindrique est pourvue d'une perforation, en vue de l'extraction des composants les plus meubles des ordures, caractérisé en ce qu'est prévue une pompe à haute pression ( 12), dont la sortie est reliée à des buses d'eau à haute pression ( 13) disposées dans le tambour de traitement ( 8). 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tambour de traitement ( 8) est monté à rotation sur un axe creux ( 10), qui traverse au centre le tambour de traitement ( 8) et d'o se ramifient une pluralité de buses d'eau à haute pression ( 13), disposées à distance de la direction de l'axe et orientées radialement. 9 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tambour de traitement ( 8) s'engrène avec un rouleau de nettoyage ( 31), disposé du côté supérieur, qui est pourvu, tout autour de sa surface cylindrique, de picots de nettoyage ( 32) s'engageant dans les trous de la perforation du tambour de traitement ( 8). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'ouverture d'amenée d'ordures est reliée à une trémie d'alimentation ( 3) et l'ouverture d'extraction ( 5) destinée aux ordures les plus dures est une surface frontale ouverte du tambour de traitement ( 8), située à sa deuxième extrémité. 11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'un transporteur ( 6) menant pas sa deuxième extrémité à une décharge de substances solides ( 7) est raccordé, par sa première extrémité, à l'ouverture d'extraction ( 5) pour les ordures les plus dures. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'au-dessous du tambour de traitement ( 8) est disposé un dispositif de captage ( 16) en forme d'entonnoir, à l'extrémité inférieure duquel est raccordé une centrifugeuse ( 18), assurant le séchage des ordures les plus meubles, dont la première sortie mène à une pompe de circulation ( 22) pour l'eau et dont la deuxième sortie mène à une décharge de compost ( 20), pour les ordures les plus meubles. 13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que sont raccordés à la pompe de circulation ( 22), en formant un circuit en série et par l'intermédiaire de conduite de liaison ( 23,25, 27,30) intermédiaires, un poste de traitement chimique ( 24), un filtre à sable ( 26) et un micro-filtre ( 28), qui est relié, par sa sortie, à l'entrée de la pompe à haute pression ( 12). 14 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'une tubulure d'eau neuve ( 29) débouche dans la conduite de liaison ( 27), entre le filtre à sable ( 26) et le micro-filtre ( 28).