Brevet FR2907694A1 — publié le 20080502

Procédé de traitement chimique en continu de déchets organiques non toxiques de tous types, mélangés ou non avec des déchets minéraux non toxiques, et tout particulièrement de déchets provenant : des déchets ménagers et assimilés, de l'industrie agroalimentaires, de l'agriculture, ainsi que les boues résiduaires, à l'aide de l'association de deux compositions chimiques formulées selon l'invention et capables de réagir par simple mélange avec les substances organiques contenues dans les déchets afin de les transformer en un substrat desséché stérilisé et inodore apte à une valorisation commerciale permettant d'éviter la mise en décharge de ces déchets. Les déchets organiques précitées contiennent essentiellement : de l'eau, des matières cellulosiques et dérivés (oses et polyoses), de la lignine, des matières protidiques et des matières grasses, le tout contenant un taux élevé de microorganismes. L'association des compositions chimiques formulées selon l'invention réagit chimiquement sur toutes les substances indiquées ci-dessus tout en produisant une élévation de température de l'ordre d'une centaine de degrés. L'une de ces compositions (dite n 1 dans la suite) est constituée de chaux vive en poudre CaO additionnée de 10 à 30 % d'un mélange d'oxydes et peroxydes de sodium et de potassium pulvérulents. L'autre (dite n 2 dans la suite) est indifféremment, soit une solution aqueuse de peroxyde d'urée, soit un mélange en solution aqueuse d'urée et de peroxyde d'hydrogène dans des proportions qui n'ont pas besoin d'être exactement stoechiométrique mais fournissant la même quantité de peroxyde d'urée que ce dernier pris isolément, un excès d'urée favorisant la présence d'azote et un excès de peroxyde d'hydrogène le pouvoir oxydant et désinfectant. La solution aqueuse n 2 comporte une quantité d'eau qui dépend de l'humidité des déchets et leur apporte si nécessaire le complément d'eau permettant à la composition n 1 de réagir avec le maximum d'efficacité sans qu'il soit besoin d'ajouter d'eau par la suite. L'action de la chaux vive sur les substances organiques humides précitées est connue depuis longtemps. Toutefois, cette action, lors d'un simple mélange de ces substances avec CaO, se borne dans un premier temps à échauffer le mélange au fur et à mesure de l'hydratation de la chaux, sans pour autant que l'alcalinité soit homogène car Ca(OH)2, lorsqu'il n'est pas dilué en lait de chaux, demeure retenu sur les sites de sa formation sans diffuser au delà. Dès lors il faut brasser longuement le mélange de chaux hydratée obtenu avec les substances organiques pour espérer (sans certitude) que la totalité de ces substances a bien été en contact avec la chaux. 2907694 2 En revanche, le mélange de réactifs selon l'invention est beaucoup plus soluble et dispersable que l'hydroxyde de calcium. En présence des oxydes et peroxydes contenus dans la composition n 1, de la solution aqueuse n 2 et de l'eau contenue dans les déchets, la chaux vive donne bien toujours 5 Ca(OH)2 peu soluble avec dégagement de chaleur , mais les oxydes et peroxydes de Na et K donnent de la soude et de la potasse caustique, très actives et très solubles, donc diffusant facilement dans le mélange, plus de l'oxygène, avec un fort dégagement supplémentaire de chaleur, sans toutefois dépasser 120 C. Quant à la composition 2, elle apporte l'eau nécessaire au 10 bon développement de la réaction et produit un important dégagement supplémentaire d'oxygène qui s'ajoute à celui provenant du réactif n 1. En fin de réaction, la composition 2 laisse comme résidu de l'urée qui est un engrais azoté très riche en azote et particulièrement peu agressif pour l'environnement. 15 Cependant l'ordre et la nature des opérations (le mise en oeuvre des réactifs sont déterminants pour la bonne réalisation du traitement en continu. Ils doivent s'effectuer selon la méthode décrite ici dont le protocole strict fait partie intégrale de la présente invention. Toutes les opérations qui suivent sont effectuées sous aspiration d'air de façon à ce que les gaz ou vapeurs formés soient évacués jusqu'à un appareil classique d'épuration d'air. 25 Les déchets tout venant sont tout d'abord homogénéisés en continu dans un caisson de stockage et de préparation selon des moyens classiques par un brassage doux destiné à déstructurer les mottes éventuelles en évitant toutefois tout broyage pour empêcher l'écrasement ou la rupture en petits fragments des éléments minéraux généralement présents, ce qui les rendrait 30 plus difficilement séparables par la suite. Les déchets ainsi déstructurés sont assemblés par lots, puis pesés selon des moyens classiques avant ajout des réactifs, ce qui permet un dosage précis de ces derniers. Chaque lot de déchets, selon sa masse et sa nature, est ensuite mélangé à des quantités dosées des compositions 1 et 2 dans un mélangeur fermé muni d'un dispositif classique de brassage en versant séparément les compositions sur les déchets du lot au fur et à mesure du brassage. 20 35 40 2907694 3 Dans ces conditions, le brassage permet une alcalinisation très rapide des déchets avec saponification des corps gras et dénaturation des protides et donc des microorganismes et champignons présents. La stérilisation des déchets, complétée par l'action de l'oxygène dégagé, 5 est donc déjà totalement assurée indépendamment de l'action aseptisante de la température dépassant le plus souvent 100 C. Dès que le mélange est effectué de manière homogène, ce qui peut demander quelques minutes, le lot dont la température se stabilise et atteint 10 alors 80 à 120 C maximum selon sa nature, est envoyé à l'entrée d'un digesteur où il subit une maturation par le seul effet de l'action des réactifs qui continuent à réagir avec les substances organiques des déchets en maintenant une température élevée jusqu'à leur dénaturation totale accompagnée d'une déshydratation poussée due à la vaporisation de l'eau. Pendant cette 15 maturation, les déchets progressent lentement sans brassage vers l'autre extrémité du digesteur et sont remplacés à mesure de leur progression vers la sortie par les déchets provenant d'un lot nouveau, ce qui assure la continuité du processus. La progression des déchets dans le digesteur est assurée de manière 20 classique, par exemple par un système de "fond mouvant". À la sortie du digesteur, la partie organique est dénaturée et bien desséchée et les déchets se présentent alors comme un mélange sec, stérilisé et sans odeur, de matières organiques granuéo-pulvérulentes mélangées aux 25 matières minérales et aux matières plastiques inattaquables par les réactifs. Ces diverses matières deviennent dès lors facilement séparables et valorisables par des techniques connues. 30 Les déchets organiques une fois séparés se présentent alors à sous la forme de granulés sableux faciles à conditionner et constituant un excellent amendement agricole. 35 40 REVENDICATIONS 1 ù Procédé de traitement chimique en continu de déchets organiques non toxiques de tous types, seuls ou en mélange avec des déchets minéraux non toxiques et tout particulièrement de déchets provenant : des déchets ménagers et assimilés, de l'industrie agroalimentaires, de l'agriculture, ainsi que les boues résiduaires, à l'aide de l'association de deux compositions chimiques réactives, caractérisé par le fait que l'une des composition est formée de chaux vive en poudre mélangée à 10% à 30% d'oxydes et peroxydes de sodium et potassium pulvérulents, et que l'autre composition est constituée d'une solution aqueuse de peroxyde d'urée ou indifféremment d'un mélange en solution aqueuse d'urée et de peroxyde d'hydrogène dans des proportions non nécessairement stoechiométriques mais fournissant la même quantité de peroxyde d'urée que ce dernier pris isolément. Caractérisé aussi par le fait que cette dernière solution aqueuse contient l'eau nécessaire au bon déroulement des réactions entre les divers réactifs et les déchets traités et qu'en fin de réaction elle laisse seulement de l'urée comme résidu. 2 ù Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que tous les gaz ou vapeurs qui peuvent se produire au cours des réactions entre les déchets et les compositions réactives sont captées par aspiration et traitées de manière classique. 3 ù Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que les opérations de traitement chimique des déchets en continu doivent être réalisées selon un ordre particulier d'après un protocole strict. 4 ù Procédé selon la revendication 3 caractérisé par le fait que l'ordre 30 des opérations à effectuer est le suivant : ùLes déchets tout venant sont tout d'abord et déstructurés en continu dans un caisson de stockage et de préparation selon des moyens classiques par un brassage doux évitant tout broyage. ùLes déchets ainsi homogénéisés sont assemblés par lots, puis pesés 35 selon des moyens classiques avant ajout des réactifs. ùChaque lot de déchets, selon sa masse, est ensuite mélangé à des quantités dosées de chaque réactif dans un mélangeur fermé muni d'un dispositif classique de brassage en versant les réactifs sur les déchets du lot au fur et à mesure du brassage. 40 ùLe mélange est effectué jusqu'à ce que la température devienne stable et comprise entre 80 à 120 C . 2907694 5 ùLe lot est alors envoyé à l'entrée d'un digesteur où les réactifs continuent à réagir avec les substances organiques des déchets en maintenant une température élevée jusqu'à leur dénaturation totale. ùAu cours de cette maturation, les déchets progressent lentement sans 5 brassage dans le digesteur selon des techniques connues, par exemple par un système de "fond mouvant", vers l'autre extrémité du digesteur et sont remplacés à mesure de leur progression vers la sortie par les déchets provenant d'un lot nouveau, ce qui assure la continuité du processus. ùA la sortie du digesteur, la partie organique des déchets est séparée, 10 selon des techniques connues, de la partie minérale et des matières plastiques inattaquées qui sont ensuite triées selon des méthodes classiques connues. 15 20