Brevet FR2696661A1 — publié le 19940415

PROCEDE ET INSTALLATION DE TRAITEMENT DE MATERIAUX DE DEMOLITION A RECYCLER La présente invention concerne un procédé de traitement de matériaux de démolition comprenant des matériaux pierreux en vue de les recycler sous la forme de granulats réutilisables, dans lequel on effectue une phase préliminaire de traitement où l'on enlève des matériaux non pierreux et/ou l'on concasse les matériaux, puis une phase de triage comprenant au moins deux étapes de criblage pour diviser les matériaux en différentes composantes granulométriques de granulats que l'on stocke séparément. L' invention concerne également une installation de traitement de matériaux de démolition à recycler pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les matériaux provenant de la démolition de bâtiments contiennent une majorité de matériaux pierreux, qui sont réutilisables à diverses fins selon leur nature et surtout selon leur teneur en impuretés. Par le terme de matériaux pierreux, on désigne non seulement des matériaux minéraux ou solides d'origine naturelle, tels que les sables et graviers, pierres, blocs, etc, mais aussi des matériaux dérivés tels que le ciment, le béton, la brique et le verre. Réduits en granulats classés en composantes granulométriques, ces matériaux peuvent être recomposés pour être réutilisés sans transformation, par exemple dans des couches de fondation de voies de circulation, ou être stabilisés au moyen d'un liant sous la forme d'un béton de ciment, d'une grave stabilisée ou d'enrobés bitumineux. Un tel recyclage rencontre différents obstacles d'ordre technique ou économique, provenant surtout du fait que les matériaux de démolition contiennent, en plus des gravats et d'autres matériaux pierreux, de la ferraille, du plâtre, du bois, de la terre, etc. A l'heure actuelle, les installations capables de fournir des granulats recyclés à un prix concurrentiel par rapport aux granulats naturels n'acceptent généralement que les produits de démolition composés de béton non armé, sans bois ni matière synthétique (en particulier des matériaux isolants tels que le polystyrène expansé). Par conséquent, un traitement préalable de triage et de nettoyage est nécessaire et coûte cher.De plus, l'élimination des poussières et autres impuretés fines (bois) s'effectue par lavage et décantation, ce qui produit des rejets d' eau chargée notamment de métaux lourds très polluants. Les installations connues fonctionnant à sec dégagent énormément de poussières ou comportent des filtres très onéreux. La présente invention a pour objet un procédé et une installation permettant d'éviter les problèmes de pollution évoqués ci-dessus et de traiter des -matériaux de démolition à un coût acceptable, pour en tirer des granulats réutilisables ayant une granulométrie déterminée. Dans ce but, l'invention concerne un procédé du type indiqué plus haut, caractérisé en ce que tout le traitement est effectué à sec, et en ce que, dans la phase de triage, on sépare la composante granulométrique la plus fine dans une première étape de criblage, puis on soumet au moins une partie du reste des matériaux à un triage densimétrique par un courant d'air pour en retirer du bois et/ou d'autres matériaux légers avant une seconde étape de criblage. De cette manière, le procédé selon l'invention permet de conserver, dans la composante la plus fine des granulats produits, une forte proportion de particules fines qui sont utiles aux futurs consommateurs et qui, autrement, seraient éliminées par un lavage ou par un dépoussiérage préalable. On connaît bien l'importance de la teneur en fines des granulats pour obtenir une bonne compacité et/ou une bonne "ouvrabilité" des produits obtenus par recomposition des différentes composantes des granulats. Ces particules fines peuvent en outre contenir des particules de ciment ou d' autres liants qui sont utiles dans les produits à fabriquer.Le procédé selon l'invention se base notamment sur le fait que des impuretés telles que les déchets de bois, de caoutchouc ou de polystyrène ne passent pas à travers les cribles les plus fins, si bien qu'il est possible de les extraire des granulats après avoir séparé la fraction fine de ceux-ci. C'est ainsi qu'on peut séparer lesdites impuretés au moyen d'une table densimétrique sans prélever en même temps d'importantes quantités de poussières qui devraient alors être mises au rebut. De préférence, pour effectuer le triage densimétrique, on étale un flux continu de matériaux au moyen d'une table vibrante et on laisse tomber ledit flux continu à travers un courant d'air qui passe ensuite dans un dépoussiéreur. Ledit courant d'air est de préférence en circuit fermé. Pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, l'invention prévoit une installation de traitement comportant des moyens de traitement préliminaire, des moyens de triage granulométrique des matériaux, des moyens de stockage des matériaux triés, et des moyens de reprise des matériaux stockés, l'installation étant caractérisée en ce que les moyens de triage comportent successivement un premier poste de criblage, un poste de triage densimétrique et un second poste de criblage, en ce que le premier poste de criblage est agencé pour séparer une ou plusieurs composantes constituant la fraction fine des matériaux et pour délivrer le refus du criblage au poste de triage densimétrique, et en ce que le poste de triage densimétrique comporte un bac de réception de matériaux légers, un bac de réception de matériaux lourds à délivrer au second poste de criblage, un dépoussiéreur et des moyens pour faire passer un courant d'air audessus desdits bacs, puis à travers le dépoussiéreur. Dans une forme de réalisation avantageuse, les moyens de traitement préliminaire comportent un concasseur, un poste d'extraction de métaux, un crible préliminaire et une boucle de convoyage agencée pour transporter des matériaux du concasseur au poste d' extraction de métaux et de celui-ci au crible préliminaire et pour renvoyer au concasseur des matériaux retenus par le crible préliminaire. Ladite boucle de convoyage peut comporter au moins deux entrées pour les matériaux, respectivement au concasseur et au poste d'extraction de métaux. Dans une installation selon l'invention, ladite fraction fine des matériaux comprend de préférence une composante granulométrique de 0 à 5 mm. Elle peut comprendre en outre une composante granulométrique de 5 à 20 mm. De préférence, le poste de triage densimétrique comporte une table vibrante agencée pour étaler les matériaux et les déverser en une nappe sensiblement continue au-dessus d'une paroi séparatrice, dans un courant d'air sensiblement perpendiculaire à ladite paroi, de sorte que les matériaux tombent respectivement d' un côté et de l' autre côté de la paroi séparatrice dans lesdits bacs de réception. La paroi séparatrice peut être réglable en position dans la direction du courant d'air. Dans une forme préférée de l'installation, les moyens de stockage comportent au moins quatre silos recevant chacun une composante granulométrique, et les moyens de reprise comportent des dispositifs doseurs, associés aux silos pour y prélever des quantités prédéterminées de chaque composante, et un dispositif mélangeur pour mélanger lesdites quantités prélevées. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en plan d'une installation selon l' invention, pour recycler des matériaux de démolition en quatre composantes granulométriques susceptibles d'être recomposées pour fournir un mélange réutilisable ayant la granulométrie voulue, et - la figure 2 est une vue schématique en élévation partiellement coupée d'un poste de triage densimétrique faisant partie de l'installation illustrée à la figure 1. L'installation représentée à la figure 1, comporte une trémie d'entrée 1 dans laquelle des matériaux de démolition sont déversés par des véhicules à partir d'une rampe d'accès 2. Les matériaux bruts sont délivrés à un concasseur 3 après avoir passé sur un dispositif de criblage préalable d'un type connu, permettant d'éliminer des déchets fins tels que de la terre, pour les évacuer par un convoyeur 4 à un dépôt de stériles 5. Ces stériles peuvent avoir par exemple une granulométrie de 0-8 mm. Le concasseur 3 peut être un concasseur à percussion, capable de recevoir des blocs ayant jusqu'à 1 m3 et de les réduire à un calibre inférieur à 60 mm. Les matériaux ainsi concassés dans un fuseau granulométrique de 0-60 mm sont évacués par un convoyeur 6 jusqu'à un poste 7 d'extraction de ferraille, où tous les déchets d' acier sont extraits au moyen d'un aimant.Bien entendu, les plus grandes pièces ou barres d'acier susceptibles de se trouver dans les matériaux auront été retirées avant le passage dans le concasseur. Au poste 7, on peut également prévoir un tri complémentaire manuel pour retirer des métaux non magnétiques ou d'autres matières. Un convoyeur 9 permet de dévier vers un stock 8 des matériaux de granulométrie 0-X pouvant être inférieure ou supérieure à 60 mm, qui n'ont pas besoin d'être nettoyés (par exemple du béton seul). A la sortie du poste 7, un autre convoyeur 10 emmène les matériaux jusqu'à un crible préliminaire, intégré à un premier poste de criblage 13. Ledit crible préliminaire retient les éléments d' un calibre supérieur à 60 mm pour les renvoyer au concasseur 3 par un convoyeur de retour 12. De la sorte, les éléments 3, 6, 7, 10, 12 et 13 de l'installation constituent une boucle de traitement préliminaire, à la sortie de laquelle on a des matériaux secs ayant une granulométrie de 0-60 mm et composés de matériaux pierreux et d'impuretés diverses, telles que des fragments de bois, de plâtre, de matières synthétiques, etc. Le poste de criblage 13 est de construction traditionnelle, avec un crible de calibre 20 mm et un cribe de calibre 5 mm. La composante granulométrique 0-5 mm est évacuée par un convoyeur 14 à un silo 15, tandis que la composante granulométrique 5-20 mm est évacuée par un convoyeur 16 à un silo 17. Comme on l'a mentionné plus haut, les fragments de matériaux légers tels que le bois, le caoutchouc, le polystyrène expansé et d'autres matières synthétiques ne passent pratiquement pas à travers le crible de 5 mm. Par contre on trouve un peu de ces déchets dans la composante 5-20 mm. Il est possible de les retirer au moyen d'un aspirateur 18 placé sur le convoyeur 16. Les matériaux de refus du premier poste de criblage 13 sont transférés par un convoyeur 21 jusqu'à un poste de triage densimétrique 22, où l'on sépare le reste des matériaux légers pour les mettre dans un dépôt de déchets 23. Le poste 22 sera décrit en détail plus loin en référence à la figure 2. Il en ressort essentiellement des matériaux pierreux de granulométrie 20-60, qui sont transférés par un convoyeur 24 à un second poste de criblage 25 pourvu d'un crible de calibre 40 mm. De là, la composante 20-40 mm est évacuée par un convoyeur 26 à un silo 27, et la composante 40-60 mm est évacuée par un convoyeur 28 à un silo 29. On dispose ainsi, dans les silos 15, 17, 27 et 29, de quatre composantes de matériaux essentiellement pierreux, réutilisables dans différents types de construction.Les quatre silos sont alignés au-dessus d'une ligne de recomposition comprenant un doseur pondéral 30 à la sortie de chaque silo, un convoyeur à bande 31 passant sous les doseurs 30 et un mélangeur 32 qui alimente un poste de chargement 33. De la sorte, il est possible de fournir aux clients différents mélanges granulométriques adaptés à différents usages et utilisables à la place de matériaux naturels. Dans le poste de triage densimétrique représenté à la figure 2, le flux généralement continu des matériaux bruts de calibre 20-60 mm est déversé comme l'indique la flèche A, sur une table vibrante 34 légèrement inclinée, ayant pour effet d'étaler les matériaux et de les faire avancer pour les déverser en une nappe mince, indiquée par la flèche B, dans une chambre de triage densimétrique 35 traversée par un courant d'air indiqué par les flèches C et délivrée par une tuyère 36 alimentée par une soufflerie 37. Dans la chambre 35, les matériaux les plus lourds et en particulier les matériaux pierreux tombent directement dans une trémie de sortie 38 pour être évacués suivant la flèche D par le convoyeur 24 (figure 1).Par contre les matériaux plus légers tels que les déchets de bois, de plâtre, de matériaux isolants, etc..., sont déviés par le courant d'air C suivant la flèche E et tombent au fond d'une autre trémie 39, d'où ils sont extraits par un clapet rotatif 41 pour être évacués vers le dépôt 23 (figure 1). Dans la chambre 35, entre les deux trémies 38 et 39, il est prévu une paroi séparatrice 42 dont on peut ajuster la position sur une charnière inférieure 43 afin d'adapter le triage densimétrique à la qualité des matériaux traités. Par ailleurs, on peut régler la vitesse et le débit du courant d'air C au moyen d'une vanne de réglage 44 à l'admission dela soufflerie 37. Le courant d'air C, chargé de poussières à la sortie de la chambre de triage 35, est recyclé comme l'indique schématiquement la flèche F, dans un cyclone de dépoussiérage 45 dont la sortie 46 est raccordée à l'entrée de la soufflerie 37. Au bas du cyclone 45, les poussières recueillies sont extraites au moyen d' un clapet rotatif 47 pour être mises en dépôt ou recyclées dans l'installation. D'une manière générale, le volume de ces poussières est faible, puisque la fraction fine des matériaux bruts a été préalablement séparée dans le premier poste de criblage 13. D'autre part, comme le courant d'air C est en circuit fermé, le dépoussiérage n'a pas besoin d'être très poussé et peut donc se faire au moyen du simple cyclone 45. La présente invention n' est pas limitée à 1' exemple de réalisation décrit ci-dessus, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. En particulier elle n'est pas limitée à un tri en quatre composantes, ce nombre pouvant être inférieur ou supérieur selon les cas, à condition que la composante la plus fine soit séparée par criblage avant le triage densimétrique. Revendications 1. Procédé de traitement de matériaux de démolition comprenant des matériaux pierreux en vue de les recycler sous la forme de granulats réutilisables, dans lequel on effectue une phase préliminaire de traitement où l'on enlève des matériaux non pierreux et/ou l'on concasse les matériaux, puis une phase de triage comprenant au moins deux étapes de criblage pour diviser les matériaux en différentes composantes granulométriques de granulats que l'on stocke séparément, caractérisé en ce que tout le traitement est effectué à sec, et en ce que, dans la phase de triage, on sépare la composante granulométrique la plus fine dans une première étape de criblage, puis on soumet au moins une partie du reste des matériaux à un triage densimétrique par un courant d' air pour en retirer du bois et/ou d'autres matériaux légers avant une seconde étape de criblage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour effectuer le triage densimétrique, on étale un flux continu de matériaux au moyen d'une table vibrante et on laisse tomber ledit flux continu à travers un courant d'air qui passe ensuite dans un dépoussiéreur. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit courant d'air est en circuit fermé. 4. Installation de traitement de matériaux de démolition à recycler, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant des moyens de traitement préliminaire, des moyens de triage granulométrique des matériaux, des moyens de stockage des matériaux triés, et des moyens de reprise des matériaux stockés, caractérisée en ce que les moyens de triage comportent successivement un premier poste de criblage (13), un poste de triage densimétrique (22) et un second poste de criblage (25), en ce que le premier poste de criblage (13) est agencé pour séparer une ou plusieurs composantes constituant la fraction fine des matériaux et pour délivrer le refus du criblage au poste de triage densimétrique, et en ce que le poste de triage densimétrique (22) comporte un bac de réception de matériaux légers (39), un bac de réception de matériaux lourds (38) à délivrer au second poste de criblage, un dépoussiéreur (45) et des moyens (36, 37) pour faire passer un courant d'air au-dessus desdits bacs, puis à travers le dépoussiéreur. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de traitement préliminaire comportent un concasseur (3), un poste d'extraction de métaux (7), un crible préliminaire (13) et une boucle de convoyage (6, 10, 12) agencée pour transporter des matériaux du concasseur au poste d'extraction de métaux et de celui-ci au crible préliminaire et pour renvoyer au concasseur des matériaux retenus par le crible préliminaire. 6. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite fraction fine des matériaux comprend une composante granulométrique de 0 à 5 mm. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite fraction fine des matériaux comprend en outre une composante granulométrique de 5 à 20 mm. 8. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le poste de triage densimétrique (22) comporte une table vibrante (34) agencée pour étaler les matériaux et les déverser en une nappe sensiblement continue au-dessus d'une paroi séparatrice (42), dans un courant d'air sensiblement perpendiculaire à ladite paroi, de sorte que les matériaux tombent respectivement d'un côté et de l'autre côté de la paroi séparatrice dans lesdits bacs de réception (38, 39). 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la paroi séparatrice (42) est réglable en position dans la direction du courant d'air. 10. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de stockage comportent au moins quatre silos (15, 17, 27, 29) recevant chacun une composante granulométrique, et en ce que les moyens de reprise comportent des dispositifs doseurs (30), associés aux silos pour y prélever des quantités prédéterminées de chaque composante, et un dispositif mélangeur (32) pour mélanger lesdites quantités prélevées.