Brevet FR2819504A1 — publié le 20020719

La présente invention est relative à une installation de compostage des boues provenant des stations d'épuration d'eaux. On sait que le traitement des boues des stations d'épuration tend à devenir l'un des points noirs actuels pour le respect de l'environnement. Les réglementations actuellement en vigueur s'opposent en général à une mise en décharge des boues déshydratées. Il existe donc des procédés qui ont été conçus en vue de permettre la réalisation d'un compostage des boues, c'est-à-dire leur décomposition et leur stabilisation, par voie biologique aérobie thermophile des substrats organiques contenus dans les boues. Ces procédés sont mis en oeuvre dans des installations de dimensions importantes auxquelles sont amenées les boues provenant des stations d'épuration et qui y ont été préalablement stockées. Cette technique connue présente des inconvénients majeurs : le stockage des boues sur le site de production, c'est-à-dire dans les stations d'épuration, avant leur transport vers les installations de traitement, entraîne des nuisances importantes dues à la présence de germes pathogènes et aux odeurs dégagées par ces boues ; la manipulation et le transport des gâteaux de boues collantes présentent des difficultés difficiles à résoudre. Afin d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus, l'invention apporte une installation de compostage qui s'affranchit des contraintes des installations classiques auxquelles on amène les boues à traiter provenant de diverses stations d'épuration, en effectuant sur site le compostage des boues, c'est-à-dire directement dans les stations d'épuration. Cette installation est caractérisée en ce qu'elle comporte : un moyen de broyage, généralement mobile et commun à plusieurs installations ; - une aire de prémélange dans laquelle les boues déshydratées sont mélangées à un support carboné structurant : au moins une enceinte de compostage, qui est réalisée sous la forme d'un casier dans lequel sont entassées les boues mélangées au support carboné structurant, à l'aide dudit broyeur mobile, cette enceinte étant munie d'un plancher comportant une pluralité de perforations qui débouchent sur un collecteur d'aspiration/soufflage d'air ; des moyens pour assurer une aspiration et/ou un soufflage d'air au travers desdites perforations, ces moyens pouvant fonctionner alternativement en mode aspiration pour réaliser une fermentation aérobie des boues, l'air étant alors aspiré au travers des boues entassées dans les casiers et en mode soufflage, lors des opérations de chargement et de déchargement des boues et - des moyens de désodorisation recevant l'air aspiré au travers des boues lors de leur fermentation aérobie, avant leur rejet à l'atmosphère. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque casier de compostage comporte une pluralité de rampes d'aspiration/soufflage, ménagées dans le plancher du casier, lesdites rampes étant reliées à un collecteur d'aspiration/soufflage sur lequel est monté un ventilateur, les ventilateurs de la pluralité de casiers de compostage étant raccordés aux moyens de désodorisation, constitués de préférence par une tour de désodorisation biologique, associée à chaque casier. Selon l'invention, l'installation comporte en outre un dévésiculeur monté de manière à protéger chacun desdits ventilateurs et qui est destiné à recevoir les condensats issus de la fermentation aérobie des boues, ces condensats étant recueillis dans une goulotte. Selon l'invention, on peut prévoir une couverture positionnée au-dessus des casiers afin d'éviter le lessivage du compost dans les régions humides. Selon encore un autre exemple de réalisation de l'invention, chaque casier de compostage est muni d'une sonde mesurant la température au coeur du tas de boues maintenu dans le casier, d'une sonde de mesure de la température d'air ambiant, d'une sonde de pression mesurant les pertes de charge dans le tas de compost, les données émises par lesdites sondes étant recueillies par un système de traitement conçu de façon à suivre à distance l'évolution du traitement des boues et éventuellement, permettant d'assurer une automatisation de la ventilation. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent des modes de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins : la figure 1 est un schéma par blocs illustrant les diverses étapes du procédé mis en oeuvre dans l'installation selon l'invention ; la figure 2 est une vue schématique en plan d'une installation selon l'invention ; la figure 3 est une vue en perspective de l'installation selon l'invention ; la figure 4 est une vue en élévation représentant les moyens assurant le compostage des boues par fermentation aérobie et le traitement des odeurs ; la figure 5 est une vue en perspective représentant l'intérieur d'un casier de compostage ; la figure 6 est également une vue en perspective représentant un casier de compostage muni d'une couverture non étanche et les figures 7 et 8 sont des vues partielles qui représentent l'installation, respectivement en mode traitement aérobie et en mode chargement/déchargement des boues. Comme on le comprend, la présente invention met en oeuvre un procédé classique de traitement des boues par compostage effectué sur des boues préalablement déshydratées. On sait qu'un tel traitement consiste tout d'abord à mélanger les boues à un support carboné structurant constitué généralement de sciure ou de copeaux de bois, d'écorces broyées etc..., le rôle de ce support carboné étant d'apporter un amendement carboné, de remplir une fonction de foisonnement et d'absorber une partie de l'humidité des boues en en améliorant ainsi la structure. Le mélange boues plus support carboné est ensuite soumis à un traitement de compostage destiné à assurer la décomposition et la stabilisation par voie biologique aérobie thermophile des substrats organiques contenus dans les boues. Cette dernière étape peut être effectuée par aération forcée. La figure 1 des dessins annexés illustre le procédé ainsi mis en oeuvre par la présente invention, sur le site de production des boues. Ce procédé comporte après une étape de déshydratation au cours de laquelle la teneur en eau des boues est ramenée entre 15 et 35%, une étape de prémélange des boues déshydratées avec un support carboné pouvant être constitué par exemple par des écorces de pin. Le mélange est ensuite soumis à un malaxage-broyage dans un broyeur mobile (un tel broyeur pouvant être commun à plusieurs installations selon l'invention), avant d'être conditionné en tas répartis dans des casiers de compostage dans lesquels il est soumis à une aspiration d'air pendant une durée de trois à quatre semaines afin d'assurer la dégradation des boues par les microorganismes, cette dégradation s'accompagnant d'une élévation de température qui peut dépasser 55OC, suffisante pour détruire les germes pathogènes et diminuer l'humidité du produit finalement obtenu, c'est-à-dire du compost. Ce dernier est alors évacué vers une aire de stockage pour une maturation éventuelle et il peut être utilisé en amendement sur cultures. L'air récupéré lors du traitement de fermentation sous ventilation est soumis à une désodorisation biologique avant son rejet dans l'atmosphère. On se réfère maintenant aux figures 2 à 6 qui représentent à titre d'exemples non limitatifs un mode de réalisation d'enceintes de compostage 10 constituées par des casiers de compostage, auxquels est amené le mélange boues plus support carboné structurant, préalablement préparé également sur site. Chacun des casiers de compostage composant l'installation est désigné par la référence 11, les boues préalablement mélangées au support carboné structurant et provenant du broyeur mobile étant entassées dans lesdits casiers. Chacun de ces derniers comporte un plancher 12 qui est pourvu d'une pluralité de perforations 13 débouchant sur un collecteur 14 qui est raccordé à des moyens d'aspiration et de soufflage d'air. Ainsi qu'on le voit notamment sur la figure 3, chaque casier 11 est ouvert sur sa face frontale de manière à permettre le chargement des boues provenant du broyeur mobile. L'invention prévoit, dans les régions humides, une couverture 19 (figure 6) éventuellement amovible. On évite ainsi tout lessivage du compost. Comme on le voit sur la figure 5, chaque casier de compostage comporte, dans son plancher 12, une pluralité de rampes d'aspiration/soufflage 20 dans lesquelles sont ménagées lesdites perforations 13, ces rampes étant reliées au collecteur 14. Les moyens assurant une aspiration et/ou un soufflage d'air au travers des perforations 13 sont réalisés sous la forme de ventilateurs tels que 15. L'installation comporte en outre un déséviculeur 17 qui est monté de manière à protéger les ventilateurs 15 à l'encontre de toute introduction d'humidité, ce déséviculeur recevant les condensats issus de la fermentation aérobie des boues effectuée dans les casiers de compostage 11, ces condensats étant ensuite recueillis dans une goulotte 18, laquelle recueille également la surverse des moyens de désodorisation décrits ci-après. Afin d'assurer une désodorisation efficace de l'air aspiré par les ventilateurs et ayant traversé les tas de boues positionnés dans les casiers de compostage 11, on prévoit, par système de ventilation, une tour de désodorisation biologique 16 à laquelle est délivré l'air provenant des ventilateurs 15 par l'intermédiaire d'une conduite 19. Selon la présente invention, chaque casier de compostage 11 est pourvu de sondes de température ainsi que d'une sonde de pression en amont de son ventilateur 15. On mesure également la température de l'air ambiant ainsi que la température du coeur de chaque tas de compost et les informations émises par les sondes sont recueillies par un système de traitement permettant de suivre à distance l'évolution du système et d'assurer éventuellement une automatisation de la ventilation. Ce contrôle peut également s'effectuer visuellement sur site ou bien les informations recueillies peuvent mettre en oeuvre une téléalarme. Ainsi qu'on le voit sur les figures 7 et 8, l'air peut circuler selon deux directions : - par aspiration au travers du tas de boues au cours du compostage pour assurer une fermentation aérobie des boues (figure 7) ; - par soufflage au travers des collecteurs et des perforations des rampes 17, pour en éviter le colmatage par des produits pulvérulents, lors du chargement et du déchargement (ou débatissage) de l'aire de compostage. Parmi les avantages apportés par la présente invention, on peut citer notamment les suivants : - élimination des inconvénients résultant du transport et du stockage des boues : l'invention permet de traiter sans délai, sur le site de production, les boues des stations d'épuration, ce qui diminue notablement les sources d'odeurs ; - pas de création de nuisances éventuelles supplémentaires hors des sites déjà existants, ce qui allège les demandes éventuelles d'autorisation préalable ; - production d'un compost stockable sans nuisances et réutilisable près de chaque site ; pas d'impact additionnel notable, qu'il soit visuel, sonore ou olfactif sur les sites ; pas de création de nouvelles nuisances, notamment sur la filière eaux ; élimination des nuisances dues à l'utilisation de boues pâteuses grâce à la création d'un produit stabilisé et attrayant ; réduction des coûts d'investissement et d'exploitation. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et/ou représentés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1-Installation de compostage des boues provenant notamment des stations d'épuration, caractérisée en ce qu'elle comporte : un moyen de broyage ; - une aire de prémélange dans laquelle les boues déshydratées sont mélangées à un support carboné structurant : au moins une enceinte de compostage (10), qui est réalisée sous la forme d'un casier (11) dans lequel sont entassées les boues mélangées au support carboné structurant à l'aide dudit broyeur, cette enceinte étant munie d'un plancher (12) comportant une pluralité de perforations (13) qui débouchent sur un collecteur (14) d'aspiration/soufflage d'air ; - des moyens (15) pour assurer une aspiration et/ou un soufflage au travers desdites perforations, ces moyens pouvant fonctionner alternativement en mode aspiration pour réaliser une fermentation aérobie des boues, l'air étant alors aspiré au travers des boues entassées dans les casiers et en mode soufflage, lors des opérations de chargement et de déchargement des boues et des moyens de désodorisation (16) recevant l'air aspiré au travers des boues lors de leur fermentation aérobie, avant leur rejet à l'atmosphère. 2-Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de broyage est mobile et il est commun à plusieurs installations. 3-Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de désodorisation sont réalisés sous la forme d'une tour de désodorisation biologique. 4-Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que une tour de désodorisation biologique est associée à chaque casier (11). 5-Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque casier de compostage comporte une pluralité de rampes d'aspiration/soufflage (20) munies desdites perforations (13) et ménagées dans le plancher (12) du casier (11), lesdites rampes étant reliées à un collecteur d'aspiration/soufflage sur lequel est monté un ventilateur (15). 6-Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un dévésiculeur (17) monté de manière à protéger ledit ventilateur et qui est destiné à recevoir les condensats issus de la fermentation aérobie des boues, ces condensats étant recueillis dans une goulotte (18). 7-Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on prévoit une couverture (19) positionnée au-dessus des casiers afin d'éviter le lessivage du compost dans les régions humides. 8-Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque casier de compostage (11) est muni de sondes mesurant la température au coeur du tas de boues, d'une sonde de mesure de la température d'air ambiant et d'une sonde de pression mesurant les pertes de charge dans le tas de compost, les données émises par lesdites sondes étant recueillies par un système de traitement conçu de façon à suivre à distance l'évolution du traitement des boues et d'assurer éventuellement une automatisation de la ventilation.