Brevet FR2747947A1 — publié le 19971031

L'invention concerne un procédé pour l'élimination des déchets organiques, et notamment des déchets animaux, le produit intermédiaire obtenu par ce procédé et l'utilisation du produit intermédiaire pour la production de biogaz. L'élimination des déchets animaux est soumise à des prescriptions connues de la police des épizooties. Ces déchets sont généralement transformés en farine animale ou en aliments fourragers liquides. Les cadavres à risque sont soit incinérés, soit fragmentés par voie mécanique, stérilisés et conduits ensuite en très petites quantités à une station d'épuration. Ils sont alors soumis à un traitement biologique assurant la dégradation des matières organiques. Ces procédés s'avèrent cependant non rentables et ne sont pas réalisables pour des quantités importantes. Le but principal de l'invention est de remédier aux inconvénients cidessus en proposant un procédé économique pour l'élimination des déchets animaux. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé qui satisfasse aux prescriptions de la police des épizooties et qui permette d'éliminer de manière sre de plus grands volumes de cadavres d'animaux à risque épizootique. Un premier objet de l'invention concerne un procédé pour l'élimination des déchets animaux. Un second objet de l'invention concerne la production d'un produit intermédiaire propre à être incorporé en quantités importantes aux boues organiques issues des stations d'épuration conventionnelles. Un troisième objet de l'invention concerne une utilisation du produit intermédiaire. Un premier objet de l'invention concerne un procédé d'élimination des déchets organiques. A cet effet, le procédé pour l'élimination des déchets animaux selon l'invention comprend les étapes suivantes: - la cuisson des déchets animaux dans un premier autoclave jusqu'à obtention de masses pouvant être aspirées par pompage, - le pompage desdites masses dans un second autoclave, - la stérilisation desdites masses dans le second autoclave, l'homogénéisation desdites masses dans un mélangeur, - le mélange desdites masses dans un tank collecteur mixte de manière à obtenir un produit intermédiaire, - l'acheminement dudit produit intermédiaire dans un digesteur, o ledit produit intermédiaire subit une digestion biologique. Ainsi, l'invention utilise à la base un procédé, appelé procédé IBO, convenant également pour la production d'aliments pour animaux, à certaines étapes du traitement. Dans les procédés connus utilisés pour la production d'aliments pour animaux, les déchets animaux sont réduits avant leur traitement ultérieur en morceaux de cm au maximum dans un broyeur ouvert. Ces broyeurs n'étant pas hermétiquement fermés, il existe un risque de contamination de l'environnement lors du traitement de déchets à risque épizootique. Des prions ESB (Encéphalite Spongiforme Bovine) peuvent notamment être disséminés. L'utilisation d'un tel procédé est donc à éviter. Un avantage du procédé IBO selon l'invention est de rendre impossible ce genre de contamination au cours du traitement nécessaire à l'élimination des cadavres. Dans le procédé IBO selon l'invention, de tels broyeurs sont remplacés par au moins un autoclave o les déchets d'abattage sont physiquement décomposés par cuisson jusqu'à obtention d'une masse pouvant être aspirée par pompage. Celle-ci pourra ensuite être pompée vers un ou plusieurs autres autoclaves en aval. Dans une étape ultérieure du traitement, les matières premières animales ainsi broyées sont stérilisées en autoclave. En vertu des prescriptions légales valables en Suisse, cette stérilisation a lieu à 133 C et 3 105 Pa pendant 20 minutes. Comme ces autoclaves conventionnels peuvent supporter une pression de 8 105 Pa, il est possible d'augmenter sensiblement leur pouvoir stérilisateur en accroissant la pression de 5 105 Pa à 6 105 Pa et/ou en allongeant encore la durée d'exposition. La présente invention tire notamment profit des avantages particuliers de la désinfection en milieu humide. Lorsque les déchets doivent être transformés en farine animale, la matière stérilisée comme décrit ci- dessus est dégraissée, déshydratée et moulue. Dans le procédé IBO selon l'invention, par contre, elle est homogénéisée au point de vue structure et teneur en matière grasse dans un mélangeur approprié et conduite sous forme liquide vers les prochaines étapes de traitement. Dans le procédé selon l'invention, la matière liquide, appelée aussi produit intermédiaire, obtenue par le procédé IBO est ajoutée de manière contrôlée aux digesteurs de stations d'épuration conventionnelles ou fermenteurs similaires. Il s'avère que les boues animales à traiter en Suisse représentent seulement un demi-pourcent de la production totale des boues d'épuration. Le fait que dans le digesteur, le produit intermédiaire du procédé IBO selon l'invention, appliqué pour l'élimination des déchets animaux engendre une production supplémentaire de biogaz, s'est avéré particulièrement avantageux. Les déchets à risque épizootique permettent ainsi d'obtenir comme produit final non seulement des cendres, mais aussi de l'énergie revalorisable sous forme de biogaz. La substance restant issue de la digestion peut encore être traitée, par exemple, être définitivement incinérée en cimenterie pour traitement ultérieur. Un autre objet de l'invention est la production d'un produit intermédiaire. Le produit intermédiaire selon l'invention se caractérise en ce qu'il possède une teneur en matière grasse contrôlée et une teneur élevée en carbone et en lipides. Un autre objet de l'invention est l'utilisation du produit intermédiaire pour la production de biogaz. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante réalisée en se référant à la figure unique annexée représentant un schéma des étapes du procédé selon l'invention. Selon le procédé de la présente invention, les déchets obtenus à partir d'animaux 1, qui est en Suisse de l'ordre de 25 000 tonnes par année, sont cuits dans un premier autoclave 2 jusqu'à obtention d'une masse pouvant être aspirée par pompage. Cela garantit un broyage suffisant, la matière osseuse broyée trop grossièrement ne pouvant pas être pompée. Dans un second autoclave 3, la masse prétraitée comme ci-dessus est stérilisée sous surpression. Ce broyage et cette stérilisation peuvent se faire dans des autoclaves conventionnels et permettent de traiter la masse dans des conditions minimales prédéfinies. Ainsi, il est possible par exemple de fixer la taille de morceaux à 5 cm de côté au maximum, la pression à 3 105 Pa, la température à 133 C et la durée de traitement à 20 minutes. Dans le cas d'une masse brute contaminée par des prions ESB, une température de 150 C en milieu humide ou de 3000C en milieu sec est considérée comme suffisante pour la stérilisation. La masse stérilisée est ensuite acheminée vers un dispositif mélangeur 4 qui homogénéise sa structure et sa teneur en matière grasse. Cette homogénéisation s'avère essentielle pour l'obtention d'un produit intermédiaire éliminable en station d'épuration. Afin de pouvoir contrôler la teneur en matière grasse d'un produit intermédiaire qui puisse être éliminé, les différents lots de la masse homogénéisée sont recueillis tout d'abord dans des tanks séparés 5, 6, o leur teneur en matière grasse est mesurée. Dans un tank collecteur mixte 7, les masses issues des tanks séparés 5, 6, sont mélangées pour produire un produit intermédiaire dont la composition correspond aux exigences des exploitants de digesteurs. De part sa teneur élevée en carbone et en lipides, ce produit intermédiaire engendre une production supérieure de biogaz dans le digesteur 8. L'homogénéisation de la structure et de la teneur en matière grasse permet une digestion sans fluctuations de température trop importantes. Le volume de production typique pour un digesteur 8 d'une contenance de 2700 m3, avec une charge de 18 m3 de produit intermédiaire et de 300 m3 de boue fraîche, est d'environ 5000 m3 de biogaz/jour en 12 heures. Ce gaz est capté dans un collecteur 9. La substance restante subit une déshydratation selon une méthode conventionnelle en 10, puis est incinérée en 11. L'emploi d'au moins deux autoclaves couples en série permet d'obtenir un pouvoir stérilisateur supérieur et d'exclure le danger d'une contamination de l'environnement au cours du broyage, ce qui s'est avéré être un avantage primordial. Ainsi, le procédé IBO selon l'invention est un procédé économique pour l'élimination des déchets animaux. De plus, ce procédé IBO satisfait pleinement aux prescriptions de la police des épizooties, même pour les déchets & risque épizootique. Ces derniers peuvent notamment être exploités industriellement dans la production de biogaz. REVENDICATIONS 1. Procédé pour éliminer les déchets obtenus à partir d'animaux (1) comprenant les étapes suivantes: - la cuisson des déchets animaux (1) dans un premier autoclave (2) jusqu'à obtention de masses pouvant être aspirées par pompage, - le pompage desdites masses dans un second autoclave (3), la stérilisation desdites masses dans le second autoclave (3), l'homogénéisation desdites masses dans un mélangeur (4), - le mélange desdites masses dans un tank collecteur mixte (7) de manière à obtenir un produit intermédiaire, - l'acheminement dudit produit intermédiaire dans un digesteur (8), o ledit produit intermédiaire subit une digestion biologique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des lots de masses homogénéisées à teneurs différentes en matière grasse sont collectés dans des tanks séparés (5, 6) avant d'être acheminés vers le tank collecteur mixte (7). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le produit intermédiaire obtenu dans le tank collecteur mixte (7) est un mélange de lots des masses homogénéisées stockés dans les tanks séparés (5, 6). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les déchets obtenus à partir d'animaux (1) proviennent de cadavres à risque épizootique. 5. Produit intermédiaire obtenu à partir de déchets animaux (1), caractérisé en ce qu'il possède une teneur en matière grasse contrôlée et une teneur élevée en carbone et en lipides. 6. Produit intermédiaire selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 7. Utilisation pour la production de biogaz d'un produit intermédiaire obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.