Brevet FR3010060A1 — publié le 20150306

La présente invention concerne le domaine du traitement des matières fermentescibles, ces dernières pouvant notamment consister en tout type de déchets, y compris sous forme d'ordures ménagères. L'invention concerne plus particulièrement un véhicule de transport de déchets, apte à permettre une fermentation, notamment une méthanisation. L'invention concerne également un procédé de traitement des matières fermentescibles, par exemple comprises dans les ordures ménagères, par méthanisation de ces matières fermentescibles. Traditionnellement, les déchets, par exemple les ordures ménagères, sont collectés par l'intermédiaire de véhicules de transport depuis des habitations particulières vers un centre de transfert, au niveau duquel les déchets sont déchargés. Un véhicule servant à l'acheminement des déchets vers le centre de transfert est généralement dénommé camion poubelle ou encore camion à ordures ou encore benne à ordures ménagères. Suite à leur déchargement dans le centre de transfert, les déchets sont pris en charge par des véhicules de capacité plus 20 importante, qui vont assurer leur transport généralement vers un centre d'incinération ou un centre d'enfouissement des déchets. Cette solution présente toutefois l'inconvénient d'être couteuse. Ainsi, à titre d'exemple, un traitement des déchets par 25 incinération, bien que permettant une récupération d'énergie, représente tout de même un coût de l'ordre de 110C/tonne de déchets. En d'autres termes, l'énergie produite par l'incinération d'une tonne de déchets ne permet pas de couvrir les frais nécessaires au transport desdits déchets. De plus, les 30 déchets présentent généralement une faible proportion de matière sèche, ce qui rend difficile les opérations d'incinération. Le stockage des déchets ultimes, ne comportant plus de part valorisable, dans un centre d'enfouissement représente une alternative moins coûteuse à l'incinération. Le coût de 35 traitement d'une tonne de déchets représente, dans le cas de cette solution, environ 50E. Cependant, l'enfouissement des déchets n'est pas une solution optimale, et se pose alors la question de la contamination des sols et des nappes phréatiques, voire même de l'air. Il devient donc important de proposer une alternative aux solutions proposées actuellement dans l'état de la technique, qui permet de réduire la quantité de déchets devant être incinérés ou stockés par enfouissement. Ainsi, la présente invention propose un véhicule de transport apte à permettre la fermentation de matières fermentescibles, ledit véhicule comportant un châssis, reposant au sol par l'intermédiaire de moyens de roulement, sur lequel repose un contenant muni d'une ouverture, permettant le chargement dudit contenant avec des déchets comportant des matières fermentescibles, lesdits déchets étant emballés ou non, ledit véhicule comportant des moyens de déchargement des déchets du contenant, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fermeture étanche de ladite ouverture, des moyens de collecte d'au moins un gaz issu de la fermentation et des moyens de mélangeage des déchets. Selon d'autres caractéristiques optionnelles du véhicule de transport selon l'invention : - lesdits moyens de collecte peuvent consister en au moins un collecteur de méthane ; - ledit véhicule de transport et/ou le collecteur de méthane peut comporter des moyens de filtration et/ou de purification du méthane ; - ledit véhicule de transport peut comporter des moyens d'arrosage des déchets avec un liquide, ce dernier étant issu de la fermentation et/ou étant acheminé depuis l'extérieur du contenant ; - lesdits moyens d'arrosage peuvent être incorporés au moyen de fermeture étanche ; - ledit véhicule de transport peut comporter des moyens de récupération du liquide issu de la fermentation et des moyens de recirculation dudit liquide vers les moyens d'arrosage ; lesdits moyens de récupération du liquide peuvent consister en un plancher étanche et drainant associé à un moyen de collecte du liquide ; ledit véhicule de transport peut comporter des moyens de chauffage et/ou des moyens de refroidissement ; ledit véhicule de transport peut comporter un dispositif de perforation de l'emballage des déchets ; les moyens de déchargement et les moyens de mélangeage des déchets peuvent être confondus et consistent en un plancher mobile à fond mouvant alternatif. La présente invention comporte de nombreux avantages. D'une part, dans ledit véhicule s'opère une fermentation des matières 15 fermentescibles des déchets, notamment une méthanisation. En conséquence, une fraction des déchets déversés dans ledit véhicule est traitée par une réaction de fermentation, ce qui réduit la part de déchets qui doit être traitée par incinération ou par enfouissement. En conséquence, les coûts de traitement 20 des déchets sont également diminués. De plus, le véhicule selon l'invention permet également un déroulement de la fermentation sans rupture de charge ; autrement dit, pendant l'étape de fermentation, on opère aucun chargement ou déchargement de déchets. Cela permet 25 avantageusement d'éviter toute intervention humaine lors de la phase de fermentation, ce qui diminue les risques et augmente la sécurité pour l'opérateur en charge du traitement des déchets. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée des modes de 30 réalisation non limitatifs de l'invention, en référence à la figure annexée représentant schématiquement un mode de réalisation d'un véhicule de transport selon l'invention, comportant un contenant refermé en partie supérieure par un moyen de fermeture étanche. 35 Tel que représentée sur la figure 1, la présente invention concerne un véhicule de transport 1, par exemple de type agricole, automoteur ou tracté, ou de type routier, tel un camion ou camion-citerne, ou une remorque autoportée ou non, ou encore une semi-remorque. Le véhicule de transport 1 selon l'invention peut également être désigné par « digesteur mobile de matières fermentescibles », ou plus simplement par le terme « digesteur mobile ». Ledit véhicule 1, ou digesteur mobile, comporte un châssis 2 reposant au sol par l'intermédiaire de moyens de 10 roulement 3. Ces moyens de roulement 3 consistent en particulier en au moins un essieu supportant des roues. Sur le châssis 2 repose un contenant 4 tel qu'une benne, une caisse mobile ou un conteneur. Ainsi le contenant 4 peut par 15 exemple comporter au moins une paroi périphérique, de préférence plusieurs parois périphériques dans le cas d'une benne, d'une caisse ou d'un conteneur, comme visible sur la figure. Ledit contenant 4 est muni d'une ouverture 5, par exemple en sa partie supérieure, et sur au moins une partie de celui-ci, 20 comme illustré sur la figure annexée. Cependant, l'ouverture 5 peut également être ménagée au niveau de l'une des parois périphériques du véhicule 1. L'ouverture 5 permet le chargement du contenant 4 avec des déchets. Ces derniers peuvent par exemple consister en des 25 ordures ménagères, et comportent une fraction de matières fermentescibles. Celles-ci sont susceptibles d'être dégradés au moins en partie par fermentation, préférentiellement par méthanisation. Cette dernière consiste en une dégradation de matière organique, par des micro-organismes en absence 30 d'oxygène, c'est-à-dire en anaérobiose, et aboutit à la production de méthane (CH4). Les déchets sont en conséquence également dénommés « Vrac à Fraction Fermentescible » ou VFF. Ces déchets, ou VFF, peuvent notamment consister en des ordures ménagères ou des végétaux, emballés ou non, par exemple 35 dans des sacs plastifiés. Les déchets, ou VFF, peuvent se présenter indifféremment sous forme solide, liquide ou pâteuse. Dans le cas particulier où les déchets sont emballés, les emballages peuvent être percés au moyen d'un dispositif de perforation adapté, par exemple à herse verticale, apte à percer lesdits emballages de préférence directement dans le contenant 4 du véhicule 1, de sorte à libérer les déchets. Une fois positionnés à l'intérieur du contenant 4 du véhicule de transport 1, les déchets peuvent être brassés sous l'action de moyens de mélangeage adaptés, en particulier durant le processus de fermentation. Lesdits moyens de mélangeage peuvent notamment consister en un système de brassage, plus particulièrement à l'aide d'au moins une hélice, mais sans exclure d'autres systèmes de brassage. Ledit système de brassage permet de traiter plus particulièrement les déchets sous forme de produits pâteux. Le véhicule de transport 1 selon l'invention comporte également des moyens de déchargement des déchets placés dans le contenant 4. Lesdits moyens de déchargement peuvent par exemple consister en une paroi périphérique du contenant 4 qui serait amovible pour permettre l'accès à l'intérieur dudit contenant 4 afin de récupérer, manuellement ou automatiquement, la fraction résiduelle des déchets après traitement par fermentation. Cette fraction résiduelle peut ensuite être soit enterrée au niveau d'un site d'enfouissement, soit valorisée 25 thermiquement, en fonction de son PCI (Pouvoir Calorifique Inférieur) résiduel. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de déchargement peuvent comporter, outre une paroi périphérique amovible, des moyens de basculement du contenant 4. 30 De tels moyens de basculement peuvent notamment consister en un vérin de levage. Selon encore un autre mode de réalisation, les moyens de déchargement consistent en un plancher mobile à fond mouvant alternatif 7, comme décrit dans la demande de brevet français 35 FR 2 971 495. De façon avantageuse, un tel plancher mobile à fond mouvant alternatif 7 peut également constituer les moyens de mélangeage évoqués précédemment. En d'autres termes, les moyens de déchargement et les moyens de mélangeage des déchets peuvent être confondus, notamment en un plancher mobile à fond mouvant alternatif 7. Comme déjà précisé ci-dessus, les moyens de mélangeage peuvent également être constitués par un système de brassage, notamment par hélice, fixé de préférence au niveau d'une paroi 10 du contenant 4. En d'autres termes, le moyens de mélangeage peuvent être constitués par un plancher mobile à fond mouvant alternatif 7 et/ou en en un système de brassage, de préférence à hélice. Le véhicule de transport 1 selon l'invention comporte en 15 outre des moyens de fermeture étanche 6 du contenant 4. Lesdits moyens de fermeture étanche 6 sont avantageusement aptes à passer d'une position ouverte, permettant le chargement du contenant 4 avec les déchets, à une position fermée permettant le maintien de conditions anaérobies au sein du contenant 4. 20 De tels moyens de fermeture consistent en particulier en une bâche étanche maintenue, de manière étanche, aux parois périphériques du contenant 4 par l'intermédiaire de moyens de liaison 8. De plus, les moyens de fermeture étanche 6 du contenant 25 peuvent également être constitués par au moins une porte arrière étanche qui se situe au niveau de l'une des parois du contenant 4. Ainsi, le chargement et/ou le déchargement dudit contenant 4 peuvent également être effectués par l'intermédiaire de cette porte. 30 Un tel mode de réalisation ne doit cependant pas être considéré comme limitatif, et tout autre moyen de fermeture étanche du contenant 4 peut être utilisé. De tels moyens de fermeture 6 permettent de maintenir une atmosphère anaérobie à l'intérieur du contenant 4, propice à la 35 fermentation des déchets, notamment à la méthanisation. Dans l'optique de faciliter la mise en place d'une atmosphère anaérobie, le véhicule 1 selon l'invention peut également disposer d'un moyen d'incorporation de dioxyde de carbone (CO2) dans le contenant 4. Ledit moyen d'incorporation du CO2 permet en outre d'éliminer plus rapidement l'oxygène présent dans le digesteur et d'accélérer ainsi le processus de méthanisation. De plus, de tels moyens de fermeture étanches 6, favorisant d'une part la mise en place de l'anaérobiose, permettent, d'autre part, une collecte optimale du méthane produit, ce dernier ne pouvant s'échapper du contenant 4 du fait de l'étanchéité. Le véhicule 1 selon l'invention peut encore comporter, en partie supérieure du contenant 4, des moyens d'évacuation de 15 gaz, notamment des soupapes de sécurité. Ces derniers permettent une diminution, si nécessaire, de la pression dans le contenant 4 en favorisant une élimination d'un trop plein de gaz produit lors de la fermentation. Le processus de fermentation des déchets peut être d'une 20 durée variable en fonction de divers paramètres, comme par exemple la nature des déchets, les conditions physico-chimiques, etc. La fermentation aboutit à la production d'au moins un gaz, notamment le méthane CH4, qui va être récolté par l'intermédiaire de moyens de collecte dudit gaz. 25 Plus particulièrement lesdits moyens de collecte consistent en au moins un collecteur 9 permettant une récupération notamment du méthane, dénommé de ce fait collecteur de méthane 9. Plus préférentiellement, ledit véhicule de transport 1 30 comporte également des moyens de filtration et/ou de purification du méthane. Ces moyens peuvent être associés ou indépendants d'un collecteur de méthane 9. En particulier, il est possible que le véhicule 1 comporte plusieurs collecteurs de méthane 9 reliés à un seul moyen de filtration et/ou à un moyen 35 de purification du méthane. Après le passage éventuel au niveau des moyens de filtration et/ou de purification, le méthane collecté peut être injecté par exemple dans un moteur thermique, ce dernier pouvant être couplé à un alternateur, pour produire du courant électrique. Le méthane collecté peut également être acheminé vers une unité de production de gaz naturel de ville, cette unité comportant au moins des moyens de purification et de compression du gaz. Le processus de fermentation, notamment la méthanisation, peut aboutir également à un rejet de liquide issu de la fermentation. Ce liquide de fermentation peut notamment être récupéré à l'aide de moyens de récupération placés au sein du véhicule de transport 1. Plus particulièrement, lesdits moyens de récupération du liquide issu de la fermentation peuvent consister en un plancher étanche et drainant apte à permettre l'acheminement du liquide vers un moyen de collecte du liquide 10. De préférence, ces moyens de récupération du liquide, 20 notamment le moyen de collecte 10, peuvent être reliés à des moyens de recirculation 11 de ce liquide. En effet, il peut s'avérer avantageux de procéder à un arrosage des déchets avec ledit liquide lors du processus de fermentation. A cet effet, les moyens de recirculation 11 25 peuvent être associés à des moyens d'arrosage 12, notamment des buses d'arrosage. De préférence, les moyens d'arrosage 12 sont incorporés directement au niveau du moyen de fermeture étanche 6 du contenant 4. 30 Il est également envisageable d'arroser les déchets avec un liquide provenant de l'extérieur du contenant 4,et non issu de la fermentation des déchets. En d'autres termes, il est possible d'arroser les déchets dans le contenant 4 avec un liquide issu de la fermentation 35 et/ou avec un liquide acheminé depuis l'extérieur. En raison du processus de fermentation, et notamment du dégagement thermique pouvant avoir lieu, des moyens de chauffage et/ou des moyens de refroidissement peuvent également être incorporés au véhicule de transport 1 selon l'invention, plus préférentiellement au niveau de la carrosserie dudit véhicule. Cette carrosserie est d'ailleurs avantageusement prévue résistante à la corrosion. Selon un mode de réalisation particulier, le véhicule de transport 1, ou digesteur mobile, consiste en un camion-citerne comportant une ouverture pour le chargement des déchets et, au niveau de son contenant, un système de brassage desdits déchets comportant une fraction fermentescible, notamment sous forme liquide ou pâteuse. Le brassage peut par exemple être effectué au moyen d'une hélice. Ledit camion-citerne peut également comprendre un système de captage du méthane. La citerne est préférentiellement basculante pour le déchargement notamment du produit pâteux après fermentation, par l'intermédiaire d'une fermeture située à l'arrière du camion-citerne, cette fermeture étant par ailleurs étanche. Le camion-citerne peut en outre comporter un moyen de recirculation du liquide issu de la fermentation et un moyen d'injection de CO2. Le contenant du camion-citerne peut présenter une paroi double, dite « à double peau », dans laquelle peut être 25 incorporé des moyens de chauffage permettant un réchauffement des matières fermentescibles. La présente invention concerne également un procédé de traitement de déchets par fermentation, notamment par méthanisation, dans un véhicule de transport 1 comportant un 30 contenant 4 muni d'une ouverture 5 en partie supérieure. Le procédé selon l'invention comporte au moins les étapes suivantes : - on charge les déchets dans le contenant 4, au travers de ladite ouverture 5 ; 35 - on referme ladite ouverture 5 de manière étanche ; - 10- - on laisse le traitement par fermentation, notamment par méthanisation, se dérouler ; - on récupère au moins un gaz issu de la fermentation ; - on décharge la fraction résiduelle de déchets non fermentée. Selon d'autres étapes optionnelles du procédé : avant le démarrage de la fermentation, on perfore, si nécessaire, les sacs emballant les déchets ; on mélange les déchets pour favoriser la fermentation, notamment la méthanisation des déchets ; on récupère le liquide issu de la fermentation et on le réinjecte avantageusement en partie supérieure du contenant 4, de sorte à ce qu'un arrosage des déchets soit effectué avec ledit liquide. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Véhicule de transport (1) apte à permettre la fermentation de matières fermentescibles, ledit véhicule (1) comportant un châssis (2), reposant au sol par l'intermédiaire de moyens de roulement (3), sur lequel repose un contenant (4) muni d'une ouverture (5), permettant le chargement dudit contenant (4) avec des déchets comportant des matières fermentescibles, lesdits déchets étant emballés ou non, ledit véhicule (1) comportant encore des moyens de déchargement des déchets du contenant (4), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fermeture étanche (6) de ladite ouverture (5), des moyens de collecte d'au moins un gaz issu de la fermentation et des moyens de mélangeage des déchets. 2. Véhicule de transport (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que les moyens de collecte consistent en au moins un collecteur de méthane (9). 3. Véhicule de transport (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit véhicule (1) et/ou le collecteur de méthane (9) comporte des moyens de filtration et/ou de purification du méthane. 4. Véhicule de transport (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'arrosage (12) des déchets avec un liquide, ce dernier étant issu de la fermentation et/ou étant acheminé depuis l'extérieur du contenant (4). 5. Véhicule de transport (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que lesdits moyens d'arrosage (12) sont incorporés au moyen de fermeture étanche (6).35- 12 - 6. Véhicule de transport (1) selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de récupération du liquide issu de la fermentation et des moyens de recirculation (11) dudit liquide vers les moyens d'arrosage (12). 7. Véhicule de transport (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que les moyens de récupération du liquide consistent en un plancher étanche et drainant associé à un moyen de collecte (10) du liquide. 8. Véhicule de transport (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de chauffage et/ou des moyens de refroidissement. 9. Véhicule de transport (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de perforation de l'emballage des déchets. 10.Véhicule de transport (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de déchargement et les moyens de mélangeage des déchets sont confondus et consistent en un plancher mobile à fond mouvant alternatif (7). 11. Procédé de traitement de déchets par fermentation, notamment par méthanisation, dans un véhicule de transport (1) comportant un contenant (4) muni d'une ouverture (5) en partie supérieure, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : - on charge les déchets dans le contenant (4), au travers de ladite ouverture (5) ; - on referme ladite ouverture (5) de manière étanche ;- 13 - - on laisse le traitement par fermentation, notamment par méthanisation, se dérouler ; - on récupère au moins un gaz issu de la fermentation ; - on décharge la fraction résiduelle de déchets non fermentée.