Brevet FR2903403A1 — publié le 20080111

COMPOSTEUR CONTEXTE DE L'INVENTION L'invention concerne un composteur selon le préambule de la revendication 1, et notamment un composteur comprenant un ou plusieurs conteneurs comprenant une première extrémité et une deuxième extrémité, un système de convoyeur installé à la première extrémité du conteneur pour amener les matières à composter aux conteneurs, ainsi qu'un système d'évacuation installé à la deuxième extrémité du conteneur pour extraire du conteneur les matières compostées. Selon l'art antérieur, le compostage est effectué par compostage en enceinte, compostage en tunnel ou autres applications. Dans le compostage en enceinte, les matières à composter sont amassées en extérieur, en tas sur une base en béton ou sur une base plane équivalente. Les tas peuvent avoir différentes formes et tailles, et on les retourne mécaniquement à intervalles réguliers afin d'assurer une aération suffisante. Le compostage en tunnel diffère du compostage en enceinte principalement par le fait que le compostage en tunnel s'effectue en intérieur, dans un bâtiment en forme de tunnel. Dans les procédés de compostage antérieurs, les matières à composter sont en principe transférées, mélangées et aérées à l'aide d'une chargeuse à godet et/ou d'un outil de séparation conçu spécialement, et/ou par un circuit de tuyauteries d'aération fixes. Un problème posé par les techniques de compostage de l'art antérieur décrites ci-dessus est que l'aération et le brassage des matières à composter ne peuvent être effectués de la même façon sur toutes les 2903403 -2- particules contenues dans un compost. Elles ne permettent pas non plus d'effectuer de façon contrôlée et précise une aération supplémentaire des matières uniformément dans le tas. Il se forme ainsi dans les tas des poches sans air dans lesquelles le processus de compostage cesse et peut 5 même se transformer en un processus anaérobie générant du biogaz. Ce phénomène produit à son tour d'importantes différences locales de température dans la masse en cours de compostage, du fait que, contrairement aux parties à l'état aérobie, les parties à l'état anaérobie ne produisent pas de chaleur, mais au contraire en consomment. Cette non 10 uniformité des températures signifie à son tour que la température du processus ne peut pas s'élever partout jusqu'au niveau nécessaire pour obtenir un produit final hygiénique et que la teneur en pathogènes du résultat final reste excessive par rapport aux exigences réglementaires. En outre, ce processus non uniforme des méthodes de compostage 15 conventionnelles influence également le fait que le produit final du compostage contient des substances organiques, qui font se poursuivre une décomposition non contrôlée, avec dégagement dans l'environnement de gaz odorants. 20 BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Un des objets de l'invention est donc de proposer un composteur selon le préambule de la revendication 1 afin de résoudre les problèmes susmentionnés. L'objet de l'invention est obtenu par un 25 composteur caractérisé en ce que le conteneur est un conteneur tambour pouvant être entraîné en rotation autour de son axe longitudinal substantiellement horizontal par un dispositif de rotation. 2903403 -3- Les modes de réalisation préférés de l'invention sont exposés dans les revendications dépendantes. L'idée sous-jacente à l'invention est que, pour un processus de 5 compostage, au moins un conteneur, de préférence un conteneur tambour est installé, dans lequel les matières à composter sont introduites par un système de convoyeur. Les matières à composter peuvent être mélangées avec une substance support pour améliorer le processus de compostage dans le conteneur. Cette substance support est mélangée avec les matières 10 à composter par un système de mélange, de préférence avant l'introduction des matières à composter dans le conteneur au moyen, par exemple, d'un système de mélange intégré au système de convoyeur. Le fonctionnement du composteur repose sur le fait que le conteneur tambour peut tourner autour de son axe longitudinal substantiellement 15 horizontal. Ceci permet de contrôler le processus de compostage en faisant tourner le conteneur tambour de telle façon que le transfert, le mélange, le levage, le retournement et l'aération de la masse à composter, ainsi que d'autres fonctions possibles, sont en option combinées avec la rotation du conteneur tambour. Selon l'invention, le 20 conteneur tambour ne tourne pas continuellement, mais périodiquement. La rotation peut être effectuée en tournant le conteneur tambour d'une fraction de tour, d'un demi-tour ou d'un tour complet à la fois. De préférence, toutefois, on fait tourner le conteneur tambour de 2 à 5 tours complets par jour. L'intérieur du conteneur tambour est garni d'ailettes, 25 de contours de surface ou d'autres moyens de guidage correspondants afin de guider le mouvement des matières à composter à l'intérieur du conteneur tambour, par exemple en mélangeant, transférant et soulevant les matières à composter. Ce système de guidage peut être fixe, mobile 2903403 -4- ou tournant par rapport à la paroi du conteneur, de façon que leur mouvement soit lié à la rotation du conteneur. Chaque conteneur est en outre équipé d'un système d'aération 5 destiné à envoyer de l'air dans un conteneur afin de favoriser le processus de compostage des matières à composter. Chaque conteneur est en outre équipé d'un système d'évacuation permettant de décharger le conteneur des matières compostées. Le composteur décrit ci-dessus fonctionne en continu et le processus de compostage qui s'y déroule peut 10 être guidé de manière contrôlée selon les besoins des matières compostées à un moment donné. Le composteur de l'invention assure un processus contrôlé qui se déroule à une température élevée et uniforme et qui est 15 considérablement plus rapide que les processus de compostage conventionnels. Le compostage en enceinte nécessite un temps de traitement total, post-mûrissage compris, d'environ 12 mois, le compostage en tunnel environ 9 à 12 mois, tandis que le composteur de l'invention ne demande qu'environ 2 à 4 mois. De plus, le composteur de 20 l'invention assure un processus uniforme et contrôlé qui peut tolérer une température de traitement élevée et uniforme pour obtenir un produit final hygiénique et de haute qualité. Le composteur de l'invention fonctionne de façon automatique et ses coûts de fonctionnement sont faibles. En outre, il est possible de récupérer la chaleur générée par le 25 processus et, en même temps, d'éviter les émissions d'odeurs. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 2903403 -5- L'invention est décrite plus en détail dans ce qui suit en relation avec les modes de réalisation préférés et en se référant aux figures des dessins, dans lesquelles : 5 La figure 1 est une vue de côté schématique d'un composteur selon la présente invention. La figure 2 est une vue depuis l'extrémité d'un composteur de la figure 1. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans ce qui suit, l'invention est décrite en relation avec un mode de réalisation du composteur de l'invention 15 Un mode de réalisation du composteur de la présente invention comprend un ou plusieurs conteneurs 2. Dans ce mode de réalisation selon la figure 1, le composteur comprend un conteneur 2, qui est un conteneur tambour cylindrique disposé dans un plan horizontal de telle 20 façon que l'axe longitudinal du cylindre est substantiellement horizontal. Dans le présent contexte, substantiellement horizontal signifie une position horizontale, ainsi qu'une position à un angle d'au plus 20 degrés par rapport à l'horizontale. Dans ce cas, les conteneurs cylindriques 2 comprennent une première et une seconde extrémités 4, 6, ainsi qu'une 25 enveloppe s'étendant entre les extrémités. Toutefois, il convient de noter que le conteneur 2 peut également avoir une autre forme et qu'il peut aussi être dans une autre position. Le volume du conteneur 2 peut être de 5 m3 à 300 m3, de préférence de 50 m3 à 125 m3. Des conteneurs 2 plus grands ou plus petits sont également possibles. Le composteur peut ainsi 10 2903403 -6-comprendre un ou plusieurs conteneurs 2 tels que décrits ci-dessus, qui peuvent différer en taille et en caractéristiques, en fonction des différentes matières à composter. Afin d'assurer un résultat optimal du compostage, les dimensions du conteneur tambour 2 doivent être choisies 5 de telle façon que le temps de passage des matières à composter ne permette pas que les matières à composter sèchent trop ou trop peu dans le conteneur tambour. Un séchage excessif ou insuffisant résulte en une diminution du contrôle du processus et de la qualité du produit final. 10 Dans ce mode de réalisation, le système de convoyeur 8 est relié à la première extrémité 4 du conteneur 2 pour transporter les matières à composter jusqu'au conteneur 2. Le système de convoyeur 6 peut être par exemple un convoyeur à vis, un convoyeur à bande, ou un autre convoyeur adapté à cet usage. Dans ce mode de réalisation, le système de 15 convoyeur 8 est de préférence installé à la première extrémité 4 du conteneur cylindrique 2, depuis laquelle le système de convoyeur 8 introduit les matières à composter dans le conteneur 2. Avant d'être envoyées au conteneur 2 par le système de convoyeur 8, les matières à composter peuvent être prétraitées par un système de prétraitement, par 20 exemple par un système de broyage destiné à fragmenter les matières à composter. Les matières à composter peuvent être mélangées à une substance support comme de la tourbe, de la paille, de la sciure de bois 25 ou d'autres substance semblables, ou à un agent chimique afin d'améliorer le processus de compostage et d'obtenir un mélange approprié. La teneur en matières sèches de la substance produite est en général de 10 % à 30 %. La substance support peut être introduite par le système de mélange directement dans le conteneur 4 et les matières à 2903403 -7- composter ou, de préférence, la substance support est mélangée aux matières à composter par le système de mélange avant l'introduction des matières à composter dans le conteneur 2, auquel cas c'est une matière mélangée finie qui est introduite dans le conteneur 2. Le système de 5 mélange peut être un dispositif séparé ou être intégré au système de convoyeur 8, auquel cas les opérations de mélange et de transport des matières à composter jusqu'au conteneur 2 se déroulent simultanément. Selon la présente invention, le conteneur tambour 2 peut 10 tourner autour de son axe longitudinal 12 substantiellement horizontal. Lorsqu'un tel conteneur tambour cylindrique substantiellement horizontal 2 est employé, la rotation s'effectue autour de cet axe longitudinal horizontal du cylindre. 15 Le conteneur tambour 2 est ainsi installé dans un châssis du composteur de façon à pouvoir tourner. Le conteneur 2 est entraîné en rotation par le système de rotation 14, lequel, dans le mode de réalisation de la figure 2, comprend un système hydraulique d'entraînement en rotation, et notamment un vérin hydraulique. L'enveloppe du conteneur 20 tambour 2 est équipée de butées ou de dents 16, sur lesquelles le vérin hydraulique pousse ou est poussé pour faire tourner le conteneur. Le système de rotation 14 comprend en outre un système d'arrêt empêchant le conteneur tambour de revenir en arrière sur le système de rotation 14 après rotation. Ce système de rotation 14 et son fonctionnement sont 25 agencés de telle sorte que le conteneur tambour ne tourne que d'une fraction de tour, d'un demi-tour ou d'un tour à la fois. Le vérin hydraulique et les butées 16 installés dans l'enveloppe du conteneur tambour sont placés entre les extrémités du conteneur, de préférence au milieu et à égale distance de la première et de la seconde extrémités 4, 6. 2903403 -8- Une autre solution consiste à placer le système de rotation 14 à un autre endroit. La rotation du conteneur 2 est automatisée et réglable en fonction des matières à composter à un moment donné. Dans les cas les plus courants, le conteneur effectue de 2 à 5 tours complets par jour. 5 L'intérieur du conteneur tambour 2 est équipé d'un système de guidage (non représenté) destiné à guider son contenu lors de la rotation du conteneur tambour 2. Ce système de guidage est agencé de façon à permettre aux matières à composter contenues dans le conteneur tambour 10 2 d'être mélangées et/ou soulevées et/ou poussées vers l'avant dans le conteneur 2 en direction de son autre extrémité. Le système de guidage est constitué d'ailettes installées à l'intérieur du conteneur 2 et/ou de contours de surface ménagés à la surface intérieure du conteneur, ou d'autres éléments de guidage capables d'assurer les tâches 15 susmentionnées en relation avec la rotation du conteneur tambour 2. Ce système de guidage peut par exemple comprendre des contours de surface ou des ailettes séparées installées sur une paroi intérieure du conteneur 2, ou une structure en forme de vis installée à l'intérieur du conteneur, et s'étendant substantiellement entre les extrémités du 20 conteneur 2. Au moins une partie de ce système de guidage est fixe, mobile ou tournante par rapport à la paroi du conteneur tambour 2. Le mouvement et/ou la rotation du système de guidage sont de préférence reliés ou engrenés avec la rotation du conteneur tambour 2, de sorte qu'il n'a pas à être entraîné séparément. 25 En fonction des propriétés des matières à composter ou du mélange, le processus de compostage est stimulé dans le conteneur 2 par une alimentation en air envoyée au conteneur 2 par la première et/ou la seconde extrémité 4, 6 dudit conteneur 2 par le système d'aération. Une 2903403 -9- autre solution consiste à assurer l'aération par un envoi d'air dans l'enveloppe du conteneur 2 au moyen, par exemple, de tuyauteries d'aération. Selon l'invention, l'aération peut être assurée par tous moyens appropriés permettant en outre de réguler le processus d'aération. Le 5 mélange et l'aération des matières à composter dans le conteneur 2 garantissent un compostage complet des matières, donnant un produit composté d'une qualité aussi bonne et uniforme que possible. Le mélange et l'aération, ainsi que la substance support employée permettent de régler la température et la rapidité du processus de 10 compostage, et donc la qualité du produit fini. Ce réglage permet d'obtenir un processus de compostage contrôlé, maîtrisé et stable. Au cours du processus, la température dans le conteneur 2 est de préférence d'au moins 55 C, mais elle peut s'élever jusqu'à 70 C. La 15 plus grande partie de la chaleur générée par le processus réchauffe l'air envoyé au conteneur 2 par le système d'aération. L'air est en outre extrait du conteneur 2 et récupéré par le système d'aération, de sorte qu'à l'aide d'un système de récupération de chaleur, il est possible de récupérer et de recycler la chaleur de l'air extrait. En outre, les odeurs et les gaz 20 éventuellement délétères produits pendant le traitement, et qui se mélangent à l'air extrait peuvent être éliminés à l'aide d'un système d'épuration d'air après récupération de la chaleur. On peut par exemple employer à cet effet un biofiltre, un ozonisateur ou un autre appareil d'épuration approprié, de sorte qu'aucun gaz odorant ou délétère n'est 25 émis dans l'environnement. Après épuration, l'air sortant peut être extrait du composteur. Les gaz odorants peuvent également être épurés sans récupération de chaleur. 2903403 - 10 - Le composteur de l'invention comprend en outre un système d'évacuation 10 destiné à extraire du conteneur 2 les matières déjà compostées et à les envoyer à un convoyeur d'évacuation qui les transfère vers le lieu de stockage désiré ou un lieu de stockage 5 intermédiaire ou tout autre lieu. Dans le présent mode de réalisation, le système d'évacuation 6 est installé à la deuxième extrémité 6 du conteneur 12, à l'opposé du système de convoyeur 8. Le système d'évacuation 10 peut être constitué de tout moyen approprié d'évacuation des matières déjà compostées du conteneur 2. Dans un mode de 10 réalisation, le système de mélange peut également faire office de système d'évacuation pour extraire les matières compostées du conteneur. Toutefois, la deuxième extrémité 6 du conteneur 2 peut également être équipée d'ailettes d'évacuation séparées pour extraire les matières compostées. 15 Le temps de séjour préféré pour les matières à composter est d'au moins sept jours, et en général de 10 à 12 jours. Le produit final ainsi obtenu est un compost extrêmement hygiénique et de haute qualité, propre à amender les terres ou à tout autre usage analogue. Ce type de 20 compost est par exemple exempt de salmonelle et de listéria, et il n'occasionne pas de fuites ou d'odeurs dans l'environnement. En outre, le compost ainsi obtenu n'attire pas les animaux nuisibles comme les rats, les souris, les oiseaux ou les mouches. 25 Le composteur de la présente invention est surtout destiné au compostage local. Il peut également être installé sur une structure mobile, par exemple un conteneur de fret, pour être transporté à l'endroit désiré. 2903403 -11- Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art qu'à mesure des progrès de la technologie, le principe de base de l'invention pourra être réalisé de nombreuses façons différentes. L'invention et ses modes de réalisation ne se limitent donc pas aux exemples décrits ci-dessus, mais 5 peuvent au contraire varier sans sortir du cadre des revendications. 10 15 20 25 REVENDICATIONS 1. Composteur comprenant un ou plusieurs conteneurs 2 comprenant une première extrémité 4 et une deuxième extrémité 6, un système de convoyeur 8 installé à la première extrémité 4 du conteneur 2 pour introduire les matières à composter dans les conteneurs 2, ainsi qu'un système d'évacuation 10 installé à la deuxième extrémité du conteneur pour extraire du conteneur 2 les matières compostées, caractérisé en ce que le conteneur 2 est un conteneur tambour pouvant tourner autour de son axe longitudinal substantiellement horizontal 12 grâce à un système de rotation. 2. Composteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conteneur 2 est un conteneur tambour cylindrique comprenant une première et une deuxième extrémités 4, 6, ainsi qu'une enveloppe. 3. Composteur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de rotation 14 comprend un système de rotation hydraulique, et que le conteneur est équipé de butées ou d'éléments dentés 16 contre lesquels un actionneur du système de rotation hydraulique est poussé pour faire tourner le conteneur tambour 2 autour de son axe longitudinal substantiellement horizontal. 4. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de rotation 14 est agencé de sorte que le conteneur 2 puisse tourner seulement d'une fraction de tour, d'un demi-tour ou d'un tour complet à la fois. 2903403 - 13 - 5. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'intérieur du conteneur tambour 2 est équipé d'un système de guidage destiné à guider la charge du conteneur par le biais de la rotation du conteneur tambour 2. 5 6. Composteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de guidage est agencé de telle sorte qu'il permet aux matières à composter contenues dans le conteneur tambour 2 d'être mélangées et/ou soulevées et/ou poussées dans le conteneur en direction de sa deuxième 10 extrémité 6. 7. Composteur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le système de guidage est constitué d'ailettes montées dans le conteneur et/ou de contours sur une surface intérieure du conteneur. 8. Composteur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'au moins une partie du système de guidage est fixe, mobile ou rotative par rapport à une paroi du conteneur tambour 2. 20 9. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le système de convoyeur 8 et/ou le système d'évacuation 10 est un convoyeur à vis ou un convoyeur à bande. 10. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 25 9, caractérisé en ce que le système d'évacuation 10 comprend des ailettes d'évacuation destinées à extraire du conteneur les matières compostées et à les envoyer à un convoyeur d'évacuation. 15 2903403 -14- 11. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le composteur comprend un système de mélange destiné à mélanger les matières à composter avec une substance support de telle sorte que ladite substance support puisse être mélangée aux 5 matières à composter avant l'introduction des matières à composter dans le conteneur tambour 2. 12. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le système de mélange est agencé de telle sorte 10 que la substance support puisse être mélangée aux matières à composter avant l'introduction des matières à composter dans le conteneur tambour 2, le système de mélange étant de préférence intégré au système de convoyeur 8. 15 13. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'aération destiné à alimenter en air le conteneur tambour 2. 14. Composteur selon la revendication 13, caractérisé en ce 20 que le système d'aération comprend en outre des tuyauteries d'aération disposées dans le conteneur tambour 2 et traversant son enveloppe ou ses parois latérales. 15. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 25 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système de récupération de chaleur destiné à récupérer la chaleur générée au cours du compostage. 2903403 - 15 - 16. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un appareil d'épuration de l'air destiné à épurer l'air extrait du composteur. 5 17. Composteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il est installé dans une structure mobile, par exemple un conteneur de fret. 10 15 20 25