Brevet FR2740365A1 — publié le 19970430

L'invention s'applique au domaine technique du traitement industriel des déchets. Tous les déchets courants, ordures ménagères, déchets industriels banals, déchets agro-alimentaires, même mélangés et sans tri préalable, peuvent être neutralises, séparés, et inertés par ce procédé. Les techniques employées jusqu'alors dans le traitement et l'élimination des déchets considérés ne permettaient pas la prise en charge à l'occasion d'un même traitement de l'ensemble des déchets mélangés, d'origines et de natures différentes, sans pollution à l'occasion du traitement, et en générant un résidu final économiquement utile sur une large échelle. Le principal procédé, l'incinération, dégageait des polluants (dioxines, furanes, acides, etc) et produisait des machefers toxiques et impropres à une utilisation industrielle rentable. tout en étant trop sélectif sur la nature des déchets entrants. D'autres traitements, par compostage ou méthanisation, ne pouvaient opérer que sur la partie fermentescible de la matière. D'autres procédés, enfin, triaient ou séparaient certaines matières, mais sans stériliser ni inerter toutes les matières organiques. L'intérêt de l'invention est de stériliser et d'inerter toute la matière constituée par le mélange des déchets, en extrayant et en récupérant certains éléments contenus dans ces déchets, élements sot inutiles, dangereux, ou toxiques, soit au contraire utiles et recyclables, mais sans occasionner de pollution à l'occasion du traitement, et en produisant un résidu économiquement et technologiquement utile. Ce traitement s'opère en deux phases consécutives. Une 10 phase consiste à faire subir à la partie organique fermentescible de la matière, en même temps qu'au reste de la matière, un traitement combinant une déstructuration par broyage fin et déshydratation brusque, avec une stérilisation concommittante par échauffement. Une 2" phase consiste a réduire toutes les particules de matière a une même granulométrie constante, donc à un même volume unitaire, pour pouvoir opérer ensuite une séparation gravimétrique de ses différents constituants, mis ensemble en suspension dans un flux d'air dont le débit et la pression sont ajustés pour laisser retomber par gravité les éléments choisis. Dans le cas de traitement de déchets tout-venant et mélangés, la matière résiduelle sortant du traitement est une poudre stable, homogène, et inerte, directement utilisable pour la confection de bétons spéciaux isolants, pouvant être stockée en tant que matière inerte. Dans tous les cas, la fraction organique est stérilisée, débarrassée de toute vie bactérienne ou fongique. Le traitement ne génère aucune pollution, directe ou indirecte; les eaux ayant été utilises ou récupérées par condensation au cours du traitement sont filtrées; en sortie de filtration, I'eau épurée peut être ré-utilisee pour les besoins généraux de l'exploitation ou être rejetée à l'égout; enfin, I'air de traitement est filtré sur charbon actif et aseptisé par ozonisation Le dessin annexé illustre l'invention. En référence à ce dessin, le procédé intègre les différents postes successifs de traitement dans l'ordre des phases dudit traitement. Avant la première phase, la masse des déchets (1) subit d'abord une préparation, savoir - un premier broyage-déchiquetage grossier, avec brassage de la matière (2) - un prélèvement magnétique des éléments métalliques ferreux (3) - un second broyage fin (5) - un prélèvement magnétique par courant de Foucault des éléments métalliques non-ferreux (4). Après cette préparation, les déchets sont admis dans la trémie d'alimentation du circuit de 1" phase (6). Ils y sont d'abord mélangés, à débit constant, avec des additifs minéralisateurs (carbonate de calcium, chaux) spécialement dosés en fonction de la nature des déchets. Ces additifs (7) sont destinés a maintenir la proportion de charge minérale, dans l'ensemble de la masse des déchets, entre 15% et 20%. Puis les déchets imprégnés sont introduits par pression dans le premier séparateur (9) pour être traités à moins de 200 C (180% C en moyenne) dans un flux d'air chaud en circulation rapide, ce qui constitue la 10 phase de traitement.Le traitement 9 température modérée ne carbonise pas la matière et ne libère pas les éventuels solvants, ce qui ne dégage pas d'effluents toxiques. II ne produit pas non plus de cendres ou de scories. L'humidité extraite est simplement condensée et rejetée au réseau après une épuration de sécurité, et la matière sèche est dirigée dans un second circuit de séparation à air froid, où se déroule la 2" phase du traitement, permettant la séparation fine. D'une manière générale, le traitement consiste donc en une série d'opérations sur la matière, qui subit successivement et sans interruption une déstructuration, une compression, une détente, un échauffement, une déshydratation, et une séparation densimétrique. Mécaniquement et physiquement, le déroulement de ces opérations est le suivant: - broyage très fin, mais non pulvérulent, de la matière brute portée à une granulométrie de 2 mm, avec une humidité moyenne de 40% (5) - imprégnation du broyat avec un additif minéralisateur (6) - compression par vis sans fin pour injection dans le dispositif de 10 phase (8) - détente et déshydratation brusque du broyat dans un premier courant d'air chaud ( C'est la 2" phase du traitement, qui permet d'isoler et d'extraire notamment les métaux lourds, en jouant sur la vitesse d'éjection et le débit de l'air. Un compresseur d'air (13) alimente les différents postes. Le prçcjQ permet ainsi d'extraire ou de concentrer à volonté les éléments contenus dans la matière traitée (1), tout en la stérilisant. On peut choisir d'y laisser les protéines, ou les fibres, et de retirer les particules métalliques, ou inversement. Le résidu final de traitement (14) est une poudre sèche inerte et stérile. L'application industrielle du proczdE conceme les installations de tri et d'élimination des déchets. REVENDICATIONS t) Procédé d'inertage et de séparation des déchets, caractérisé en ce qu'il réalise la stérilisation de toute la matière mélangée des déchets de nature différente, au moyen d'un traitement par flux d'air à température moyenne, ne carbonisant pas la matière, associé à une séparation densimétrique fine, le tout n'occasionnant pas de pollution à l'occasion du traitement, et produisant un résidu économiquement et techniquement utile, stockable comme une matière inerte. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le déroulement du traitement en deux phases immédiatement consécutives, la première combinant une déstructuration par broyage fin et déshydratation brusque avec une stérilisation concommittante par échauffement, et la seconde phase réduisant toute la matière séchée à une même granulométrie unitaire constante pour réaliser une séparation gravimétrique des éléments mis en suspension dans un flux d'air dont le débit et la pression sont ajustés pour sélectionner les éléments selon leur masse volumique. 3) Procédé selon les revendications précédentes caractérisé par la succession coordonnée des opérations de déstructuration, de compression, de détente, d'échauffement, de déshydratation, et de séparation densimétrique, pour réaliser le traitement de la matière considérée. 4)procédé selon les revendications précédentes, caractérisé par la circulation de la matière sèche dans plusieurs colonnes où ses constituants se séparent les uns des autres par gravité en fonction de la pression de la veine d'air porteuse dans des chambres ou dans des cloches successives de détente, permettant d'isoler et d'extraire jusqu'aux métaux lourds.