Brevet FR2968287A1 — publié le 20120608

PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRI ET DE TRAITEMENT DE DECHETS MENAGERS BRUTS La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le tri et pour le traitement de déchets ménagers bruts. On sait traiter de façon séparée les différentes composantes des déchets ménagers bruts. Le problème reste de pouvoir assurer un traitement des déchets bruts, directement collectés, sans effectuer un tri préalable. En effet, il faut tenir compte des coûts et on imagine que, s'il faut préalablement assurer un tri, le coût du traitement est augmenté d'autant. Afin de conduire à un traitement de l'ensemble des déchets et du recyclage, il faut en effet que le coût du retraitement soit incitatif et non dissuasif. Il existe déjà des systèmes permettant de traiter des déchets ménagers bruts. On connaît ainsi le cylindre DANO® qui est un cylindre tournant, de grandes dimensions, susceptible de recevoir les ordures, en brut. Ce cylindre peut atteindre plusieurs dizaines de mètres de long, entre 25 et 40m 15 de long et 2 à 4m de diamètre, pour certains d'entre eux. Un tel cylindre peut traiter des quantités de 100 tonnes/jour de déchets ménagers suivant les types de déchets. Le cylindre est incliné avec une très faible pente et rotatif et se trouve empli entre 50 et 80%. La vitesse de rotation est très faible, 0,1 à 2 tours par min. 20 Les déchets se déplacent de manière hélicoïdale vers la sortie simultanément avec la rotation du réacteur et l'inclinaison, la durée de séjour variant de 1 à 4 jours. Durant ce parcours, les déchets sont homogénéisés et subissent, par abrasion, une réduction de la granulométrie. Les résidus ainsi obtenus sont criblés. Par contre, si ce procédé est simple, il génère des odeurs. On note aussi une quantité d'énergie importante nécessaire pour faire tourner ce tambour ainsi qu'un investissement financier initial important. Surtout, le traitement des déchets est très limité et peu efficace. En effet, la matière organique conduit à la formation de boulettes de type pâte à papier et comme le verre est broyé, que le sable est conservé et que les salissures ne sont pas éliminées, elles se retrouvent dans lesdites boulettes, limitant leur emploi en compostage. La bactériologie susceptible de dégrader la matière organique se développe difficilement et surtout elle est différente de ce qu'elle devrait être du fait de la présence de matières autres qu'organiques. Le produit résultant est difficilement conforme aux normes en vigueur. Il est à noter que les métaux des piles sont aussi mélangés. Quant aux contenants en métal ils sont souvent remplis de cette matière pâteuse, interdisant le recyclage de ces contenants et conduisant souvent à leur enfouissage. Ce système ne donne donc pas satisfaction. Le procédé et le dispositif selon la présente invention propose le tri des matières organiques brutes, directement en sortie des véhicules collecteurs. Le procédé est d'un coût permettant de conduire à une rentabilité et non une dépense pour l'élimination, grâce à la valorisation du compost obtenu. Le procédé selon la présente invention est maintenant décrit en détail suivant un mode de réalisation particulier, non limitatif. Sur les dessins annexés, les figures représentent : - Figure 1 : une vue du synoptique du procédé, et - Figure 2 : une vue du dispositif associé. Le procédé selon la présente invention consiste à recevoir les déchets bruts dans une trémie, comme l'indique le synoptique de la figure 1. Ces déchets sont constitués de : - Fines : poussières, sables, petite particules - Lourds : ferrailles, verre, contenants métalliques, stériles (cailloux, verre, porcelaine), toxiques (piles) - Matière organique : déchets alimentaires - Matières plastiques. La première étape 10 du procédé est un broyage grossier en morceaux de l'ordre de 10 cm pour donner un ordre de grandeur pour donner une matière 12 grossièrement broyée. En sortie de l'étape de broyage, les éléments métalliques magnétiques sont retirés de la matière 12 grossièrement broyée, au cours d'une étape 14. L'étape suivante 16 consiste à assurer un tamisage des matières grossièrement broyées desquelles les éléments métalliques ont été retirés. Le tamisage est à une maille d'environ 5 à 20 mm laissant ainsi passer les fines 18 de dimensions inférieures. Les fines 18 ne sont pas recyclables et incluent les graviers, les sables et les fragments de verre, de porcelaine, les coquillages, les fragments de polystyrène. Ces fragments de polystyrène sont résistants, solides et de petites dimensions au point de ne pas se lier aux autres composants et de se comporter comme des particules isolées, libres. Ces fines issues de ce tamisage sont mises en décharge. Elles représentent 10 25 à 15% en poids des déchets bruts. Le refus doit être traité pour distinguer la fraction 20 compostable, composée des matières plastiques, papiers, cartons et matières purement organiques de la fraction 22 des déchets lourds. Cette étape 24 est dite de séparation aéraulique. Elle consiste à souffler dans un tunnel de l'air avec une vitesse importante du flux d'air. Les matières légères constituant la fraction légère sont emportées par le flux d'air et les matières lourdes constituent le refus. La matière légère est la fraction 20 compostable et représente environ 80% des déchets bruts. Le refus lourd constitue la fraction 22 des déchets lourds, représentant environ 7%. Cette fraction de déchets lourds est évacuée et les éléments ferromagnétiques qui peuvent subsister sont retirés par passage sur une bande dite Overband avec des têtes magnétiques qui retiennent les pièces ferromagnétiques telles que boîtes de conserve, et couvercles ainsi que les emballages liés aux métaux ferreux, étape 26. On obtient ainsi une sous séparation de la fraction lourde des déchets avec : - environ 5% en flacons de parfum ou de médicaments, fruits et légumes entiers, bouteilles en verre, cailloux, emballages lourds, chaussures, vaisselle cassée pour indiquer une liste non exhaustive. - Environ 2% de contenants ferromagnétiques, boîtes de conserve, couvercles. Ces sous-produits sont recyclables et proviennent essentiellement de la première étape de collecte en sortie du broyeur. Le procédé selon l'invention propose un traitement 30 de la fraction 20 compostable qui comprend une fermentation en enceinte close. Ce compostage consiste à adjoindre à la fraction 20 légère des déchets verts 25 et/ou des boues de station d'épuration ou autres déchets organiques qui agissent comme des structurants 28. Le traitement consiste en un stockage statique de cette fraction légère structurée 20/28 compostable, en enceinte close avec apport d'air et donc d'oxygène pour le développement de microorganismes aptes à assurer la transformation des matières organiques. La température de fermentation monte à 70°C de sorte à permettre un développement de la faune bactérienne souhaitée, sans émanation d'odeurs, 5 cette température permettant une hygiénisation du produit. La durée est d'environ une quinzaine de jours pour donner un ordre de grandeur. Durant cette phase de fermentation, il est prévu des retournements du volume ainsi stocké de façon à assurer une homogénéisation du volume traité. Le résultat est un mélange de particules de matière plastique mélangées à du 1 o compost. Un tamisage lors d'une dernière étape 32 permet de séparer les particules de compost 34 qui passe par gravité à travers un tamis de 5 à 20 mm tandis que les particules 36 de matière plastique sont retenues. Le compost 34 est alors maturé, étape 38, pour le rendre directement utilisable 15 par l'agriculture. Les particules 36 de matière plastique sont granulées, étape 39, pour servir de combustible. Ces particules 36 de matière plastique sont utilisées pour l'alimentation de fours ou de chaudières industrielles, présentant un très fort pouvoir calorifique du 20 fait de l'absence d'autres déchets. Ainsi, à partir de déchets ménagers bruts, on obtient :* - Des fines à mettre en décharge 10 à 15% - Des déchets ferromagnétiques 2% - Des déchets lourds à éliminer 5% 25 - De la matière combustible 35 à 50% - Du compost 15 à 20% en adjoignant 0,5 à 1,5 tonnes de déchets verts/boues par tonne de déchets, en brut. Le dispositif comprend un broyeur 40 de pré broyage grossier en éléments de taille d'une dizaine de centimètres notamment par passage à travers un pré broyeur commercialisé sous la marque Terminator. Les moyens 42 de tri des déchets ferromagnétiques en sortie de pré broyeur 5 comprennent un système dit Overband et un tambour magnétique. Le tamis 44 des fines est du type crible horizontal à paliers. Un convoyeur 46 incliné permet de transférer la matière brute broyée grossièrement jusqu'à un séparateur 48 aéraulique. Quant aux moyens 50 pour le traitement du compost, on peut se reporter à la 10 demande EP 04 300322, au nom du même demandeur, qui décrit dans le détail un mode de mise en oeuvre des étapes de fabrication d'un compost uniquement à base de déchets verts et boues de station d'épuration. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement de déchets ménagers bruts, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Broyage (12) grossier desdits déchets, - Tamisage (14) des fines, - Séparation (24) aéraulique, - Traitement de la fraction (22) lourde, - Traitement de la fraction (20) légère par compostage en enceinte close et séparation des particules de matière plastique et des particules de compost. 2. Procédé de traitement de déchets ménagers bruts selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de compostage en enceinte close consiste en la succession des étapes suivantes : - Adjonction à la fraction légère (20) de déchets verts et/ou de boues de station d'épuration ou autres déchets organiques, - Fermentation en enceinte close de l'ensemble fraction légère/déchets verts et/ou de boues de station d'épuration, à une température de 70°C - Séparation des particules (36) de matière plastique et des particules (34) de compost. 3. Procédé de traitement de déchets ménagers bruts selon la revendication 2, caractérisé en ce que la séparation des particules de matière plastique et des particules de compost est réalisée par tamisage. 4. Procédé de traitement de déchets ménagers bruts selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les particules (36) de matière plastique sont granulées. 5. Procédé de traitement de déchets ménagers bruts selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les particules de compost (34) subissent une phase de maturation. 6. Procédé de traitement de déchets ménagers bruts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de retrait des matières ferromagnétiques en sortie de broyage grossier de la première étape (12) de broyage grossier. 7. Procédé de traitement de déchets ménagers bruts selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on retire les 10 éléments ferromagnétiques qui peuvent subsister dans la fraction (22) lourde. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins : - Un broyeur (40) de prébroyage - Des moyens (42) de tri des déchets ferromagnétiques en sortie de pré 15 broyeur - Un tamis (44) de séparation des fines, - Un convoyeur (46) incliné, - Un séparateur (48) aéraulique.