Brevet FR2834918A1 — publié le 20030725

phase huileuse continue et obtenir un solide de durété allant de 100 à 350 gf. CENTRE DE TRI DE DECHETS La présente invention concerne un centre de tri de déchets urbains et industriels. La valorisation des matériaux provenant de déchets prend de nos jours de plus en plus d' importance, en raison des contraintes liées à la préservation de l' environnement. Parmi l'ensemble des matériaux provenant des poubelles de particuliers, on peut citer: papiers journal, papiers de catalogue, cartons et cartonnettes, bouteilles en PVC, bouteilles en PET, bouteilles en P.E.H.D, bouteilles en verre, boîtes aluminium, bo^ites en acier, briques de Tétra-Pack_. La mise en place de la collecte sélective lors des dix dernières années a amené les collectivités locales à implanter des unités industrielles de tri sur leur territoire ou sur leur zone d'activité. Ces unités présentant des tailles et des capacités différentes sont adaptées aux gisements entrants qui sont plus ou moins complexes en fonction des types de collectes choisis. Certains centres de tri regroupent plusieurs collectivités qui sont disséminées sur un territoire qui peut s'avérer relativement étendu. La faible densité des produits collectés entrâîne des surcoûts de transferts devenant très vites proLibitifs, lorsque les collectivités concernces sont un peu éloignés des centres de tri. En outre, la législation actuelle cherche à limiter au maximum ces transports de déchets. De plus, les collectivités locales sont obligées de fédérer leur mode de collecte pour uniformiser la composition des gisements entrants dans le centre de tri. Les moyens actuels ne permettent pas une grande liberté de choix aux élus des petites villes, qui sont souvent obligés de suivre les méthodes de triage de la grosse collectivité locale voisine. Résumé de l'invention Un premier but de l' invention est de concevoir un centre de tri de déchets qui p ermette des interventions sous forme de camp agnes de tri mieux rép arti es sur le territoire et de diminuer les coûts de transfert des déchets. Un deuxième but de l'invention est de mettre au point un centre de tri de déchets donnant aux collectivités une liberté de choix pour les gisements entrants devant être trié et les produits triés en sortie devant être valorisés. l 2 283491 8 Un troisième but de l'invention est de prévoir un centre de tri de déchets avec une très forte adaptabilité de la chaîne des opérations consécutives à réaliser, en ce qui concerne un accroissement ou une diminution de la capacité et le déhit de traitement. Un quatrième but de l' invention est de présenter un centre de tri de déchets qui puisse facilement être installé, modifié et démonté en un temps très court. Un centre de tri de déchets est du type comprenant au moins une entrce, plusieurs moyens de triage et au moins une presse en sortie. Conformément à un premier aspect de l'invention, le centre de tri de déchets est caractérisé en ce que la ou les entrces, les moyens de triage et la ou les presses en sortie sont chacun agencés sous la forme de modules séparés, qui sont mobiles et les uns par rapport aux autres, et qui sont logés et transportés dans des contenants. En d'autres termes, il s'agit d'une unité mobile de tri montée dans des contenants ou des caissons modulables. Chacun des caissons a une fonction qui lui est propre. Et lorsque ces caissons sont disposés dans une certaine configuration, ils composent une fois connoctés entre-eux un centre de tri de produits provenant de collectes plus ou moins sélectives. Très préLérentiellement, les moyens de triage peuvent consister en au moins un module d'ouverture de sacs, au moins un module de triage automatique, au moins un module de pré-tri, au moins un module de séparation corps plat- corps creux, au moins un module cabine de triage manuel et au moins un module de stockage. Dans une première forme de réalisation, le centre de tri peut comprendre dans l'ordre du flux des déchets, un module d'entrée, au moins un module cabine de triage manuel, un module de stockage et un module de presse en sortie. Dans une deuxième forme de réalisation, variante de la première forme de réalisation, un module de pré- triage et un module de séparation corps plat - corps creux peuvent être intercalés entre le module d'entrée et au moins l'un des modules cabine de triage manuel. Dans une troisième forme de réalisation, variante de la deuxième forme de réalisation, un module d'ouverture de sacs peut être intercalé entre le module d'entrée et le module de pré-tri. En variante de la première, de la deuxième et de la troisième forme de réalisation, un module de triage automatique peut être intercalé entre le module d'entrée et au moins 3 283491 8 l'un des modules cabine de triage manuel ou entre le module de séparation corps plat- corps creux et au moins l'un des modules cabine de triage manuel. De manière avantageuse, le module d'entrée peut comprendre un dispositif de triage des matériaux métallique. De préférence, chacun des modules peut comprendre au moins une bande transporteuse destinée à l'alimenter ou à alimenter le module qui lui est directement contigu en amont ou en aval. La ou les bandes transporteuses peuvent alors venir se loger dans les contenants. Afin de faciliter le transport par camions, trains ou bateaux, les contenants peuvent être des conteneurs aptes à être transportés. Les conteneurs servant de logement peuvent également servir de structure support pour les différents modules durant leur fonctionnement. Description des dessins L'invention sera bien comprise et ses divers avantages et différentes caractéristiques ressortiront mieux lors de la description suivante, de l'exemple non limitatif de réalisation, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: - la Figure 1 représente une vue du dessus en perspective d'un centre de tri de déchets selon l'invention; - la Figure 2 représente une vue du dessus du centre de tri de déchets de la Figure 1; - la Figure 3 représente une vue longitudinale du côté des produits entrants du centre de tri de déchets de la Figure 1; - la Figure 4 représente une vue latérale du côté des produits sortants du centre de tri de déchets de la Figure 1; - les Figures 5 à 12 représentent les différents scénarii de modularité pour différents centres de tri de déchets. Description détaillée Un centre de tri de déchets 1 reçoit tous types de déchets issus de collectes de déchets ménagers ou industriels. Le centre de tri 1 est constitué d'une châîne de différents modules qui sont chacun amené par camion. Les différents modules sont posés sur une plate-forme 2 et sont connectés entre eux de façon à fonctionner. Les différentes flèches visibles dans les Figures 1 et 5 à 12 montrent le flux de déchets à 4 2834918 partir de l'amont vers l'aval jusqu'aux sorties au fur et à mesure des différentes étapes de triage. Dans une première forme de réalisation, le centre de tri 1 comprend, dans l'ordre du flux des déchets, un module d'entrce 3, un module de triage automatique 4, un module cabine de triage manuel 6, un module de stockage 7 et un module de presse en sortie 8. Le module d' entrée 3 appelé également module d' alimentation vient en amont de tout centre de tri. Ce module d'entrée 3 est logé dans un premier conteneur 9 et comprend une trémie d'alimentation 11 qui reçoit les déchets devant être triés (flèche A). La trémie d'alimentation 11 est munie d'un tapis d'alimentation 12 sous la forme d'une bande transporteuse. Un régulateur de flux (non représenté) permet à la trémie d'alimentation de se vider linéairement sur le tapis d'alimentation 12. Au-dessus du tapis d'alimentation 12, on a prévu un dispositif à aimant 13, appelé également " overband >>, chargé du tri et de la séparation des matériaux métalliques 1S ferreux de l'ensemble des autres matériaux. Le tapis d'alimentation 12 est réglable en hauteur et reçoit les déchets de la trémie 11. Le tapis d'alimentation 12 alimente (flèche B) le ou les modules suivants, c'est-à-dire ici le module de triage automatique 4. Le module de triage automatique 4, appelé également module de criblage, est logé dans un deuxième conteneur 14. Ce module de triage automatique 4 réalise de manière automatique par criblage, par exemple avec un trommel ou une table de tri 16, une séparation des corps creux, des corps plats et des refus de tri. Un premier tapis d'alimentation 17 sous la forme d'une bande transporteuse permet de transporter (flèche C) les refus de tri consistant en des produits non valorisables, par exemple souillés, impropres au recyclage, ou humides. Les refus de tri iront soit en centre d'incinération, soit dans une autre unité plus spécialisée. Un deuxième tapis d'alimentation 18 sous la forme d'une bande transporteuse permet de transporter (flècheD) et d'alimenter le ou les modules suivants, c'est-à- dire ici le module de cabine de triage maruel 6. Le module cabine de triage manuel 6 est logé dans un troisième conteneur 18. La paroi du conteneur 18 constitue les murs de la cabine de triage 6. Le module cabine de triage manuel 6 est le module dans lequel la séparation fmale se réalise. La cabine 6 est dotée d'un tapis principal 19 le long duquel se placent plusieurs opérateurs (non représentés) chargés de sélectionner et de jeter manuellement chacun par une ouverture , 21, 22, 23 et 24 ménagée dans la paroi du conteneur 18 des matériaux déterminés et précis. On donnera à titre d'exemple, les bouteilles en PET clairs ou foncés, les papiers, les différentes gammes de papier et cartons, les PEHD. La cabine 6 comprend également un électroaimant ou un courant de Foucault pour trier mécaniquement les métaux ferreux, de type aciers, et les métaux non-ferreux, de type aluminium. Le module cabine de triage maouel 6 est surélevé par rapport au niveau de la plate-forme 2 et est placé sur des poteaux 26. Les opérateurs accèdent à leur poste par une échelle 27. Cette surélévation permet soit de faire tomber (flèche E) les refus de tri en fm de châîne à côté la cabine 6, soit de faire tomber des produits particulièrement intéressants (flèches F) à partir de chacune des fenêtres 20, 21, 22, 23 et 24 en direction du module de stockage 7 et de l' alimenter ainsi, soit en variante de faire tomber d' autres produits particulièrement intéressants (flèches F') en tas 25 sous la cabine 6, o ils seront également repris au fur et à mesure pour alimenter le module de stockage 7. Le module de stockage 7 est logé dans un quatrième conteneur 28. Le module de stockage 7, appelé également module trémie-tampon, permet de stocker les matériaux triés avant leur conditionnement. Le module de stockage 7 et ainsi son conteneur 28 comprend cinq trémies 29, 31, 32, 33 et 34 assemblées et positionnées au-dessus d'un tapis 36. La base de chacune des trémies s'ouvre, ce qui permet de faire passer par " batch " ou fournce (flèche G) une quantité donnée d'un matériau déterminé en direction du module de presse en sortie 8. Le tapis peut aussi être alimenté par les produits stockés sous le module cabine 6, à l'aide d'un engin poussant les produits. Le module de presse en sortie 8 est logé dans un cinquième conteneur 37. Ce module de presse en sortie 8, appelé également presse à balle, perrnet de terminer le travail de triage des matériaux. Les matériaux ayant un degré de pureté élevé sont conditionné par compression suivie d'un cerclage par une lanière. Les matériaux triés sortent (flèche H) en balles 38 avant leur expédition. A titre d'exemple, chacun des conteneurs présente des dimensions sensiblement égales à 12,20 m en longueur, 2,40 m en largeur et 2,80 m en hauteur. Les modules peuvent être soit des containers normalisés (20 ou 40pieds) ou soit des éléments embarqués sur des plateaux-remorques de 13 m. Les conteneurs sont transportables par camions, trains ou bateaux. La connexion électrique entre les modules peut être de type centralisée, dite "traditionnelle". Un groupe électrogène, par exemple dans le module d'entrée 3, 6 2834918 aliinente une armoire centrale, par exemple dans le module cabine de triage manuel 6. Cette armoire contient tous les appareils de puissance et de commande des différents éléments de chaque module. Cette armoire est ensuite reliée à chaque appareil de chaque module par des câbles de puissances et des câbles blindés pour les différents capteurs. Cette architecture peut être de la logique câblée ne nécessitant pas forcément d'automate. La connexion électrique entre les modules peut être de type modulaire commandé par Bus de terrain. Après l'installation des modules, il faut établir la communication et les interconnexions entre le système mesuré, les modules et l'utilisateur. Chaque module est pourvu de son armoire de puissance et de commande. L'alimentation et la commande peuvent se faire soit en étoile, soit en linéaire. Chaque élément est relié à une unité centrale type PC. Cette unité centrale peut indifféremment être dans l'un ou l'autre des modules ou même délocalisé. Pour la communication on utilise des cordons et une norme spécifiques (par exemple: câble avec plug RJ 11 6/6 et une interface TTL/RS 232 (Norme V24) entre les modules et le PC). Chaque module est autonome et le PC utilise " une technique Plug and Play " pour reconnâître la configuration du centre de tri 1. Ce type d'architecture permet une Gestion assistée avec plusieurs types de programmation et une gestion d'exploitation avec suivi de la production. Le protocole de communication entre les différents modules peut être un Modbus ou Canbus. Le Modbus est un protocole de dialogue normalisé (comme le CANbus) destiné à mettre en liaison les modules entre eux ou avec des automates équipés de l' interface correspondante. Le protocole Modbus est un protocole de dialogue créant une structure hiérarchisée (un Maître et plusieurs Esclaves). Il permet d'interroger depuis le Mâître un ou plusieurs Esclaves. Il permet l'échange de bits et de mots entre Mâître et Esclave(s) et assure également le contrôle des échanges. Le Maître est celui qui pose les questions aux Esclaves. C'est lui seul qui gère les échanges d'informations avec les Esclaves. La communication entre esclaves n'est pas possible sous ce protocole. Toute communication passe obligatoirement par le Mâître. Le Maître pour le centre de tri 1 peut être soit le module d'alimentation 3 soit la table de tri 4. Afin de démontrer la modularité du centre de tri selon l'invention, une partie des différents scénarii de montage du centre pouvant exister à l'heure actuelle a été 7 2834918 répertoriée ci-dessous. Les modes de collecte influent sur la qualité du produit entrant. Cependant, les quantités ainsi que la communication réalisoe en amont auprès des particuliers peuvent permettre à certaines collectes sélectives d'obtenir des qualités susceptibles de modifer les centres de tri correspondants. S Pour une collecte de déchets urbains réalisée à partir de points d'apports volontaires, c'est-à-dire des déchetteries dans lesquelles les particuliers viennent amener une partie de leurs ordures déjà pré-triées, ou encore pour une collecte de déchets urbains réalisoe en portes à portes, c'est-à-dire à proximité des lieus d'habitations, en bennes multicompartimentées, le centre de tri va présenter une configuration simplifiée. Dans cette première forme de réalisation, le centre de tri 1 comprend dans l'ordre du flux des déchets: un module d'entrée 3, un module cabine de triage 6, un module de stockage 7 et un module de presse en sortie 8 (voir Figure 5). Toujours pour une collecte de déchets urbains réalisée à partir de points d'apports volontaires, et pour améliorer la qualité des produits séparés et la vitesse de triage, le centre de tri va présenter une configuration sensiblement améliorce. Dans cette variante de la première forme de réalisation, le centre de tri 1 comprend dans l'ordre du flux des déchets (flèches A à H en Figures 1 et 6), et comme déjà largement décrit en détail ci dessus: un module d'entrée 3, un module de triage automatique 4, un module cabine de triage 6, un module de stockage 7 et un module de presse en sortie 8 (voir Figures 1 à 4 et 6). Pour une collecte de déchets urbains réalisoe en portes à portes, c'est-àdire à proximité des lieus d'habitations, avec une pré-séparation des corps plats et des corps creux, le centre de tri va présenter une configuration plus complexe. Dans cette deuxième forme de réalisation, le centre de tri 1 comprend dans l'ordre du flux des déchets: un module d'entrée 3, un module de pré-triage 39, un module de séparation corps plat - corps creux 41, un module cabine de triage 6, un module de stockage 7 et un module de presse en sortie 8 (voir Figure 7). Le module de pré-triage 39 est une cabine de triage limitée, dans laquelle l'action manuelle d'un ou de plusieurs opérateurs chargés du triage consiste à ôter les produits indésirables, tels que les erreurs grossières de tri ou les sacs souillés. Le ou les opérateurs sont également chargés de corriger les grosses erreurs de triage réalisées préalablement par une machine qui précède. On peut également envisager que le ou les opérateurs récupèrent manuellement les sacs plastiques pour les conditionner ensuite 8 2834918 ensemble. Le module de séparation corps plat- corps creux 41 est soit un crible à disque, soit un trommel, soit un crible balistique,... Il comprend un tapis d'entrée alimentant l'outil ainsi que deux tapis de sortie, voire trois si la séparation permet d'éliminer les fines indésirables, tels que les produits dont le calibre ne rentre pas dans les critères de valorisation ultérieure. Dans une variante de la deuxième forme de réalisation, le centre de tri 1 comprend dans l'ordre du flux des déchets: un module d'entrée 3, un module de pré-triage 39, un module de séparation corps plat- corps creux 41, un module de triage automatique 4, un module cabine de triage 6, un module de stockage 7 et un module de presse en sortie 8 (voir Figure 8). Pour une collecte de déchets urbains réalisce en portes à portes, c'est-àdire à proximité des lieus d'habitations, avec un conditionnement en sacs réalisé par les particuliers, le centre de tri va présenter une configuration encore différente. Dans cette troisième forme de réalisation, le centre de tri 1 comprend dans l'ordre du flux des déchets: un module d'entrce 3, un module d'ouverture de sacs 42, un module de pré triage 39, un module de séparation corps plat - corps creux 41, un module cabine de triage 6, un module de stockage 7 et un module de presse en sortie 8 (voir Figure 9). Le module d'ouverture de sacs 42 est placé en aval du module d'entrée 3. Il est entièrement automatisé pour ouvrir les sacs poubelles d'une collecte en sac et éventuellement des collectes en portes à portes qui en contiennent. Dans une variante de la troisième forme de réalisation, le centre de tri 1 comprend dans l'ordre du flux des déchets: un module d'entrée 3, un module d'ouverture de sacs 42, un module de pré-triage 39, un module de séparation corps plat - corps creux 41, un module de triage automatique 4, un module cabine de triage 6, un module de stockage 7 et un module presse en sortie 8 (voir Figure 10). Pour une collecte de déchets urbains réalisée en portes à portes, c'est-àdire à proximité des lieus d' habitations, présentant tous flux en mélanges, le centre de tri va présenter une configuration encore plus complexe. Dans cette quatrième forme de réalisation, le centre de tri 1 comprend dans l'ordre du flux des déchets: un module d'entrce 3, un module d'ouverture de sacs 42, un module de pré-triage 39, un module de séparation corps plat-corps creux 41, deux modules cabine de triage 6a et 6b, un module de stockage 7 et un module presse en sortie 8 (voir Figure 11). Les deux modules cabine de triage 6a et 6b sont disposés en parallèle. Ils sont 9 2834918 positionnés de part et d'autre et au-dessus du module de stockage 7. A la sortie du module de séparation corps plat - corps creux 41, le flux des déchets est divisé en deux parties, la première concentrant plus particulièrement des corps creux est dirigée vers le module cabine de triage 6a o se fait un tri plus précis des corps creux et la deuxième concentrant plus particulièrement des corps plat est dirigée vers le module cabine de triage 6b o se fait un tri plus précis des corps plats. Dans une variante de la quatrième forrne de réalisation, le centre de tri 1 comprend dans l'ordre du flux des déchets: un module d'entrée 3, un module d'ouverture de sacs 42, un module de pré-triage 39, un module de séparation corps plat-corps creux 41, un module de triage automatique 4, deux modules cabine de triage 6a et 6b, un module de stockage 7 et un module presse en sortie 8 (voir Figure 12). Le grand avantage de ce système polyvalent de centre de tri est son installation rapide sans génie civil (à peine une journce à deux personnes). La mise en place ne nécessite pas de grue, des vérins élèvent les modules nécessitants une surélévation. Le câblage des modules ne nécessite que de faible notion d'électricité. Les contenant, conteneurs ou caissons présentent des portes et/ou des parois mobiles et/ou des toits ouvrants ce qui rend accessible le module correspondant et permet également de déployer le ou les tapis d'alimentation. Grâce à sa modularité, toutes les configurations sont possibles et évolutives à tout moment. Ces modules 3, 4, 6, 6a, 6b, 7, 8, 39, 41, 42 admettent une multitude de positionnements axés par la jetée des tapis d' alimentation. L' angle entre les modules est donc variable. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés. De nombreuses modifications peuvent être réalisoes, sans pour autant sortir du cadre défini par la portée du jeu de revendications. Un même module peut être doublé, triplé, voire quadruplé, afin d'accroître si besoin est la capacité et le débit de traitement du centre de tri. Ces modules additionnels peuvent être rajoutés sur une châîne, soit en ligne, soit en parallèle. D'autres types de modules peuvent être insérés dans la châîne de tri en fonction du gisement de départ et en fonction de ce que l'on souhaite séparer. On citera: tri optique, tri par densité, tris par flux d'air de type cyclone, cette liste n'étant pas exhaustive. 2834918 REVENDICATIONS 1. Centre de tri de déchets du type comprenant au moins une entrce (3), plusieurs moyens de triage (4, 6, 7, 39, 41, 42) et au moins une presse en sortie (8), caractérisé en ce que la ou les entrées (3), les moyens de triage (4, 6, 7, 39, 41, 42) et la ou les presses en sortie (8) sont chacun agencés sous la forme de modules séparés, qui sont mobiles et les uns par rapport aux autres, et qui sont logés et transportés dans des contenants (9, 14, 18, 28, 37). 2. Centre de tri selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de triage consistent en au moins un module d'ouverture de sacs (42) , au moins un module de triage automatique (4), au moins un module de prétriage (39), au moins un module de séparation corps plat - corps creux (41), au moins un module cabine de triage manuel (6, 6a, 6b) et au moins un module de stockage (7). 3. Centre de tri selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend dans l'ordre du flux des déchets, un module d'entrce (3), au moins un module cabine de triage manuel (6, 6a, 6b), un module de stockage (7) et un module de presse en sortie (8). 4. Centre de tri selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un module de pré-triage (39) et un module de séparation corps plat - corps creux (41) sont intercalés entre le module d'entrée (3) et au moins l'un des modules cabine de triage manuel (6, 6a, 6b). 5. Centre de tri selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un module d'ouverture de sacs (42) est intercalé entre le module d'entrce (3) et le module de pré-triage (39) 1 1 2834918 6. Centre de tri selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'un module de triage automatique (4) est intercalé entre le module d'entrce (3) et au moins l'un des modules cabine de triage manuel (6) ou entre le module de séparation corps plat-corps creux (41) et au moins l'un des modules cabine de triage manuel (6, 6a, 6b). 7. Centre de tri selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module d'entrée (3) comprend un dispositif de triage des matériaux métallique (13). 8. Centre de tri selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des modules (3, 4, 6, 7) comprend au moins une bande transporteuse (12, 17, 18, 19, 36) destinée à l'alimenter ou à alimenter le module qui lui est directement contigu en amont ou en aval, la ou les bandes transporteuses (12, 17, 18, 19, 36) venant se loger dans les contenants. 9. Centre de tri selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contenants sont des conteneurs (9, 14, 18, 28, 37) aptes à être transportés par camions, trains ou bateaux et servent de structure support pour les différents modules durant leur fonctionnement. Déposant: D.P.M.T. Mandataire: Cabinet LALRENT & CHARRAS