Brevet FR2802202A1 — publié le 20010615

PROCEDE DE TRAITEMENT PAR COMPOSTAGE DE DECHETS GRAISSSEUX ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE. La présente invention se rapporte à un procédé de traitement par compostage de déchets graisseux, à base notamment de graisses animales et/ou végétales, ainsi qu'au dispositif pour sa mise en oeuvre. Ce procédé vise à valoriser les déchets graisseux provenant des industries agro-alimentaires, ainsi que des installations de prétraitement des eaux usées urbaines ou industrielles tels que les dégraisseurs, ces déchets étant collectés à l'occasion de l'entretien des dispositifs de séparation, de rétention ou de stockage. Ces déchets graisseux, constitués essentiellement de corps gras d'origine végétale et/ou animale, comprennent en règle générale une phase aqueuse recouverte d'une phase solide ou pâteuse et éventuellement des corps étrangers en suspension ou sédimentés. Jusqu'ici, ces déchets graisseux, après un prétraitement visant à réduire la quantité d'eau, étaient stockés entre autres dans des décharges. Néanmoins, la réglementation de plus en plus draconienne en matière de protection de l'environnement limite l'utilisation des centres d'enfouissement au stockage des déchets ultimes, si bien que les responsables de décharge ont tendance à refuser le stockage des déchets graisseux. Une première solution pour traiter ces déchets consiste à les incinérer. Toutefois, cette solution ne donne pas satisfaction, car elle demande des installations complexes et coûteuses qui consomment énormément d'énergie et engendre des dégagements gazeux qu'il faut traiter grâce à des filtres à charbon actif. Une deuxième solution consiste à opérer par dégradation biologique dans un réacteur en utilisant une souche de bactéries. Toutefois, là encore cette solution ne donne pas satisfaction, car à chaque type de déchets graisseux correspond un type de bactérie approprié, si bien que cette solution ne permet de traiter qu'un type de graisse par réacteur, ayant une composition sensiblement constante. D'autre part, ce procédé engendre la formation de boues qu'il faut traiter. Une troisième solution est décrite dans le document FR 2.720.014. Selon ce document, les déchets graisseux sont homogénéisés et chauffés à une température supérieure à la température de fusion maximale des corps gras qu'ils contiennent. Ensuite, ils subissent une étape de séparation dynamique, notamment par centrifugation, permettant l'obtention d'une phase organique grasse, d'une phase aqueuse et d'une phase solide au moins partiellement déshydratée. La phase grasse récupérée subit une dégradation thermique de façon à assurer une combustion complète des corps gras contenus dans ladite phase grasse, au moins une partie de la chaleur produite au cours de cette étape étant utilisée pour chauffer lesdits déchets graisseux au cours de ladite première étape. Comme précédemment, cette solution ne donne pas pleinement satisfaction, car les phases solide et aqueuse qui représentent plus de 30% des déchets graisseux ne sont pas traitées par ce procédé. Ces deux phases ne peuvent être traitées qu'avec autre procédé, notamment celui de l'invention. Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de traitement des graisses animale et/ou végétale, quelle que soit leur provenance et leur constitution, qui assure le traitement efficace de 100% du produit. Ce procédé de traitement par compostage relativement simple, ne nécessite qu'un faible apport énergétique comparé aux procédés de l'art antérieur, permet d'obtenir un compost riche, dont la composition respecte les normes en vigueur en ce qui concerne les produits d'épandage agricole et assure une valorisation de ce type de déchets. A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de traitement par compostage de déchets graisseux, à base notamment de graisses animales et/ou végétales, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger lesdits déchets avec du marc, de préférence du marc de raisin, le mélange obtenu étant maintenu à une température de l'ordre de 65 C. Avantageusement, on ajoute à ce mélange des produits fibreux, de préférence du fumier ou des déchets verts, qui facilitent l'oxygénation. De préférence, le mélange comprend en plus des produits absorbants, notamment de la sciure, pour absorber les éventuels effluents résiduels. Selon un mode préféré, le procédé de traitement par compostage de déchets graisseux consiste à mélanger: - 20 à 30 % de déchets graisseux, de préférence sous forme solide, - O à 30% de produits fibreux, de préférence du fumier, - 0 à 10% de produits absorbants, de préférence de la sciure, le complément étant du marc, de préférence du marc de raisin, à disposer le mélange sous forme d'andains, et à brasser régulièrement lesdits andains afin d'homogénéiser et d'oxygéner le mélange. Selon une autre caractéristique, au moment du brassage, une quantité de déchets graisseux, de préférence pâteux/visqueux, peut être injectée dans l'andain pour augmenter la quantité de graisse "digérée" et améliorer de la sorte le rendement. De préférence, les déchets graisseux sont préalablement filtrés afin de séparer les phases solide et liquide grâce à un filtre biodégradable. De plus, afin de compenser l'évaporation causée par la réaction exothermique et maintenir un taux d'humidité adéquat, on pulvérise un liquide, de préférence la phase liquide issue de la filtration préalable, sur le mélange et/ou au moment du brassage du mélange. L'invention propose également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précédemment défini, caractérisé en ce qu'il comprend une aire étanche équipée de moyens de récupération des éventuels effluents résiduels ainsi que des moyens de brassage et d'injection de graisses sous forme pâteuse/visqueuse, et éventuellement des moyens de pulvérisation d'un liquide sur le mélange ainsi que des moyens pour pulvériser de l'air dans le mélange. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comprend des moyens de filtration biodégradable constitués d'un filtre formé par un lit à base de marc de raisin. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre du dispositif selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de filtration utilisant un filtre biodégradable, et - la figure 2 une vue schématique du dispositif de traitement par compostage des graisses animale et/ou végétale. Le procédé de l'invention assure le traitement et la valorisation des déchets graisseux provenant des industries agro-alimentaires, des installations de prétraitement des eaux usées urbaines ou industrielles tels que les dégraisseurs et des bacs à graisse des particuliers, ainsi que de tous les résidus issus des procédés par tamisage, par filtration (centrifugation, coagulation, décantation) ou par dégradation biologique, notamment de l'art antérieur. Ces déchets graisseux, constitués essentiellement de corps gras d'origine animale et/ou végétale, peuvent se présenter sous forme solide ou de manière générale sous forme d'une phase aqueuse recouverte d'une phase solide ou pâteuse avec éventuellement des corps étrangers en suspension ou sédimentés. La collecte de ces déchets est réalisée par camion-benne dans le cas de déchets solides, appelé par la suite produit A, ou par camion-citerne équipé d'une pompe dans le cas des déchets mixtes solide/liquide. Suite à cette collecte, les déchets mixtes solide/liquide sont prétraités afin de séparer les phases solide et liquide. Selon l'invention, cette séparation est obtenue par filtration en utilisant un filtre biodégradable 10 à base de marc de raisin, illustré par la figure 1. En effet, les filtres mécaniques classiques ne permettent pas d'obtenir une séparation efficace, car ils se colmatent rapidement avec ce type de déchets. Selon l'invention, on recouvre le fond et les parois latérales d'une cuve 1 2 avec une composition à base de marc de raisin 14 puis on déverse sur le lit à base de marc de raisin ainsi formé, les déchets graisseux mixtes 16. A titre d'exemple, pour une quantité d'1 m en hauteur de déchets mixtes, on utilise un lit de marc de raisin de 15 cm d'épaisseur. On constate que le pouvoir filtrant de ce type de filtre biodégradable est relativement élevé car 99% des graisses sont récupérées. Après cette filtration, on obtient un produit B solide composé approximativement de 20 à % de marc de raisin et 60 à 80% de graisse solide. La phase liquide 18, récupérée au fond de la cuve, peut être récupérée pour être utilisée ultérieurement comme cela sera expliqué. Les avantages d'une telle filtration résident dans le fait que ce filtre ne se colmate pas et qu'il n'est pas nécessaire de le nettoyer. Par ailleurs, cette technique permet de valoriser un autre type de déchet. De façon connue, la séparation des déchets mixtes solide/liquide peut se faire par décantation. La phase solide ainsi récupérée, d'aspect pâteux/visqueux, est appelée par la suite produit C. Comme précédemment, la phase liquide peut être rejetée ou bien récupérée pour être utilisée ultérieurement comme cela sera expliqué. Les produits A et B, solides, sont stockés sur des aires étanches avec des moyens de récupération des éventuels effluents. Le procédé de traitement par compostage proprement dit est maintenant décrit en détail, au vu de la figure 2. Sur une aire 20, de préférence étanche, équipée de moyens 22 de récupération des éventuels effluents résiduels, on dispose, de préférence sous forme d'andains 24, un mélange de composition suivante: - 20 à 30 % de produits A et/ou B sous forme solide, - O à 30% de produits fibreux, O à 10% de produits absorbants, - le complément étant du marc, de préférence du marc de raisin. Dans cet exposé, on entend par marc le résidu des produits que l'on a pressés pour en extraire le jus, tels que les fruits, notamment le raisin, betteraves ou analogue contenant du sucre, susceptible de produire de l'alcool. Le marc combiné aux déchets graisseux permet de maintenir la température du mélange à approximativement 65 C, ce qui assure la décomposition desdits déchets graisseux en cassant les acides gras. Les produits fibreux évitent le tassement du mélange et assurent une oxygénation efficace du mélange permettant la continuité de la réaction de décomposition. Ainsi, en fonction de la nature du marc et des caractéristiques finales du compost recherchées, la quantité de produits fibreux peut varier de 0 à 30%. Par exemple pour un mélange très dense, la quantité de produits fibreux avoisinera les 30%. Comme produits fibreux, on peut utiliser du fumier de préférence, des fibres végétales ou tout produit analogue, bruts ou précompostés non matures. Les produits fibreux ne sont pas obligatoires mais ils permettent d'obtenir de meilleurs résultats. En variante, I'oxygénation peut être réalisée en soufflant de l'air grâce à des conduits 26 disposés sous les andains ou bien en brassant très régulièrement les andains afin d'empêcher le tassement de ces derniers. Les produits absorbants, par exemple de la sciure, permettent d'absorber les liquides résiduels et sont de préférence de nature organique. Aussi, selon la nature des produits traités, notamment du taux d'humidité, la quantité de produits absorbants peut varier. Avant mélange, les produits initiaux, produits A et/ou B, produits fibreux et absorbants sont stockés sous abris et référencés respectivement 28, 30, 32. Selon l'invention, les andains sont brassés afin d'homogénéiser et d'oxygéner le mélange, approximativement tous les 3 à 4 jours durant une durée d'environ 3 mois suivant les caractéristiques finales du compost. Pour augmenter la quantité de graisse "digérée" et améliorer de la sorte le rendement, on peut au moment du brassage injecter de la graisse du type produit C à l'aide de moyens 34 de brassage et d'injection. Cette injection peut se faire sur le mélange ou dans le mélange lorsque ce dernier est brassé. Ainsi, chaque andain est brassé 8 à 1 5 fois, 5 à 10% de graisse C par rapport au poids de l'andain étant incorporée à chaque passage. Cette injection au fur et à mesure permet de traiter jusqu'à 30% de graisse supplémentaire. Tout le long du traitement par compostage, il est important de maintenir le mélange à une température de l'ordre de 65 C et à un taux d'humidité de l'ordre de 30% pour assurer la bonne décomposition du produit. On peut agir sur la température en augmentant l'oxygénation en soufflant de l'air sous les andains grâce aux conduits 26. De même, pour maintenir le taux d'humidité, on peut pulvériser sur le mélange du liquide, notamment celui issu des produits B et C. Dans le cas d'un traitement par compostage sous abris, il est nécessaire d'augmenter la quantité de liquide ajoutée, car l'évaporation causée par la réaction exothermique ne peut être compensée de façon naturelle par la pluie par exemple. La décomposition s'achève après un traitement d'environ 3 mois et on obtient un compost qui ressemble à du terreau. En fin de maturation, on peut disposer les andains sous forme d'un tas unique ce qui permet de réduire la place nécessaire. Ce tas peut être disposé sous abris et ventilé afin d'obtenir au bout de quelques jours un compost sec prêt à être commercialisé. A titre d'exemple, une surface de 2500 m2 permet de traiter 7000 t/an de produit dont 2000 t/an de graisse et d'obtenir 2500 t/an de compost Un exemple de composition du compost est donné dans le tableau ci- dessous. Paramètres en % Résultat brut Résultat sec pH 7.9 Matière organique 65.9 Matière minérale 34.1 Carbone total 26 43 Azote total 1.3 2.1 Ammonium 0.017 0.028 Calcium 0.49 0.8 Magnésium 0.13 0.21 Potassium 0. 91 1.5 Sodium 0.21 0.35 Phosphore 0.21 0.35 Rapport C/N 20.5 Cette analyse montre que le compost ainsi obtenu a des caractéristiques très intéressantes, car la quantité de matière organique est relativement élevé et le rapport C/N compris entre 20 et 30. Un autre intérêt du procédé réside dans le fait que le compost obtenu est hygiénisé, car il ne présente aucun germe, car ces derniers sont détruits par la chaleur dégagée lors de la réaction de décomposition. De plus, le compost obtenu respecte les normes en vigueur relatives aux produits d'amendements, notamment en ce qui concerne les métaux lourds. Bien entendu, I'invention n'est évidemment pas limitée au mode décrit cidessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne le marc, les produits fibreux, les produits absorbants utilisés, le nombre de passages et la quantité de graisse injectée au fur et à mesure. Le dispositif qui vient d'être décrit est relativement simple. On peut imaginer des dispositifs relativement plus complexes qui assurent le brassage en continu du mélange, I'injection automatique d'air, de liquide et de graisse pâteuse en fonction de renseignements mesurés par des capteurs. Par ailleurs, le procédé de l'invention peut être utilisé pour traiter d'autres déchets organiques, tels que par exemple les boues d'épuration ou les matières de vidange provenant des fosses sceptiques, bacs à graisse ou analogue. Enfin, on entend par déchets graisseux tout produit contenant au moins une partie de graisses animales et/ou végétales. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement par compostage de déchets graisseux, à base notamment de graisses animales et/ou végétales, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger lesdits déchets avec du marc, de préférence du marc de raisin, le mélange ainsi obtenu étant maintenu à une température de l'ordre de 65 C afin de casser les acides gras. 2. Procédé de traitement par compostage de déchets graisseux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger lesdits déchets graisseux avec du marc, de préférence du marc de raisin, et des produits fibreux, de préférence du fumier, qui facilite l'oxygénation. 3. Procédé de traitement par compostage de déchets graisseux selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le mélange comprend en plus des produits absorbants, notamment de la sciure, pour absorber les éventuels effluents résiduels. 4. Procédé de traitement par compostage de déchets graisseux selon I'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger: - 20 à 30 % de déchets graisseux, de préférence sous forme solide, - O à 30% de produits fibreux, de préférence du fumier, - O à 10% de produits absorbants, de préférence de la sciure, - le complément étant du marc, de préférence du marc de raisin. 5. Procédé de traitement par compostage de déchets graisseux selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mélange formé est disposé sous forme d'andains (24) qui sont brassés régulièrement afin d'homogénéiser et d'oxygéner le mélange. 6. Procédé de traitement par compostage de déchets graisseux selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moment du brassage, une quantité de déchets graisseux, de préférence pâteux/visqueux, est injectée dans l'andain (24). 7. Procédé de traitement par compostage de déchets graisseux selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les déchets graisseux sont préalablement filtrés afin de séparer les phases solide et liquide grâce à un filtre biodégradable. 8. Procédé de traitement par compostage de déchets graisseux selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on pulvérise un liquide sur le mélange, de préférence la phase liquide issue de la filtration préalable, afin de compenser l'évaporation causée par la réaction exothermique et maintenir un taux d'humidité adéquat. 9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une aire étanche (20) équipée de moyens (22) de récupération des éventuels effluents résiduels ainsi que des moyens (34) de brassage et d'injection de graisses sous forme pâteuse/visqueuse, et éventuellement des moyens (26) pour souffler de l'air dans le mélange ainsi que des moyens de pulvérisation d'un liquide sur le mélange. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de filtration biodégradable constitués d'un filtre (10) formé par un lit à base de marc de raisin (14).