Brevet FR3059255A1 — publié le 20180601

PROCÉDÉ DE TRAITEMENT D'EMBALLAGES AYANT CONTENU DES PRODUITS TOXIQUES A DES FINS DE VALORISATION DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine du traitement des déchets notamment les déchets dangereux et plus particulièrement aux adaptations permettant d'assurer la valorisation desdits déchets dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Les déchets peuvent être répartis dans les deux grandes catégories de déchets non dangereux (DND) et de déchets dangereux (DD). Dans le domaine des matériaux plastiques, le traitement des déchets dangereux qui ne peuvent être recyclés, passe classiquement par un enfouissement ou par une incinération. L'enfouissement est une solution présentant des inconvénients bien connus qui ont permis de privilégier l'incinération. Or, l'incinération (dans l'hypothèse où ce mode de traitement est disponible) qui a pour avantage de produire de la chaleur 20 présente néanmoins de nombreux inconvénients, parmi ceux-ci : - la formation de cendres, - la création de résidus polluants, - une opposition sociale croissante. On constate en effet que l'incinération ne conduit qu'à une 25 décomposition incomplète des déchets conduisant alors à une dispersion dans l'atmosphère des contaminants. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, les demandeurs ont mené des recherches visant à proposer une alternative à l'incinération ou à 30 l'enfouissement pour le traitement des déchets plastiques dangereux. Ces recherches ont abouti à la conception et à la mise en oeuvre d'un procédé de traitement de déchets permettant d'obvier aux inconvénients des procédés de l'art antérieur. Selon l'invention, le procédé de traitement de déchets est 35 remarquable en ce qu'il comprend les opérations suivantes : - triage des matières plastiques en deux grandes catégories l'une regroupant les matières plastiques acceptables par un gazéifieur, l'autre regroupant les matières plastiques porteuses de contaminants non acceptables par un gazéifieur, 3059255 2 - conditionnement des matières plastiques, - dosage d'une proportion de chaque catégorie, - introduction d'un mélange des proportions dosées des matières plastiques de chaque catégorie dans un gazéifieur, 5 - production d'hydrogène. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce que non seulement il résout les problèmes de l'art antérieur mais il permet en outre de valoriser de manière différente le déchet dangereux de matière plastique en produisant non seulement de la 10 chaleur mais également un carburant à savoir du dihydrogène. En effet, la gazéification va conduire à une meilleure décomposition des molécules évitant tout relargage, à une production de chaleur et à une récupération des molécules d'hydrogène à des fins de production de dihydrogène c'est-à-dire d'un carburant. 15 Néanmoins, le procédé de gazéification impose des limites en concentration de contaminants. La première catégorie de matières plastiques acceptables par le gazéifieur comprend les emballages plastiques en matière de composés d'hydrocarbonés (carbone et hydrogène), généralement de catégories de type déchets non dangereux (DND), et qui sont pollués par des résidus de contenus, de type composés organiques, eux aussi compatibles avec le gazéifieur et les catalyseurs. Par exemple, cette catégorie comprend : - les bidons plastiques ayant contenu des huiles moteurs, 25 hydrauliques, de transmission, - les bidons plastiques ayant contenu des traitements agricoles non halogénés, - les bidons plastiques avec phtalates ayant contenu des produits alimentaires, 30 - etc... La deuxième catégorie de matières plastiques porteuses de contaminants non acceptables par un gazéifieur comprend les emballages plastiques hydrocarbonés et autres généralement de catégorie déchets dangereux (DD) et qui sont pollués par des résidus 35 de contenus dangereux et incompatibles avec le procédé de gazéification. Leur matière plastique comportant d'autres matières que des matières de composés d'hydrocarbonés, peut comporter des contaminants restrictifs au gazéifieur et/ou aux catalyseurs. Ils 3059255 3 sont acceptés suivant la qualité de la matière de l'emballage et suivant la nature du contenu. Il est particulièrement important de maîtriser le dosage des différentes matières plastiques entrant dans le gazéifieur et 5 notamment celui des matières plastiques présentant des contaminants. Pour ce faire, le procédé est remarquable en ce que le conditionnement comprend une réduction de la matière plastique en pastilles plastiques. La réduction dans un format plus petit rend le stockage, l'analyse et le dosage plus faciles. En effet, après 10 granulation, la matière peut être contrôlée, les résidus peuvent être mieux séparés, la masse peut être enregistrée et des lots peuvent être créés et référencés. Il optimise en outre les effets d'une autre opération du procédé de l'invention concernant le conditionnement de la matière plastique 15 contaminée à savoir l'application d'eau sodée sur les plastiques porteurs de contaminants. L'utilisation d'eau sodée, suivant les concentrations de soude adaptées aux résultats souhaités lors de la banalisation et introduite dans le gazéifieur, intervient dans la neutralisation des effets acidifiants des contaminants de type 20 dangereux. Cette eau sodée produit de l'hydrogène après réaction d'oxydation du carbone par l'oxygène de l'eau. Le sodium de l'eau réagit, entre autres, avec le chlore et les autres éléments tels le soufre et l'iode qui se retrouvent soit dans le culot, soit dans le filtrat du gaz hydrogène en sortie de gazéifieur en qualité de déchets concentrés à éliminer. Le procédé ne se contente donc pas d'une bonne répartition dans les proportions des différents plastiques, il assure en outre que les contaminants du plastique ne nuisent pas au gazéifieur. Afin d'optimiser le fonctionnement du gazéifieur et sa 30 durabilité, le procédé de l'invention comprend, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, l'opération suivante : - mélange d'une matière organique contaminée au volume de matière plastique comprenant les deux catégories dosées. 35 Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ladite matière organique contaminée est du bois traité. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ledit bois traité est conditionné par broyage et fait l'objet d'une séparation des métaux en milieu aqueux sodé. 3059255 4 Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le matériau passe dans un granulateur définissant des dimensions de 4cm, 2cm et lcm. Plus précisément, le plastique passe dans un granulateur définissant une granulométrie correspondant à 5 lcm2 sur 6mm d'épaisseur. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à 10 titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un procédé conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure unique est un schéma illustrant un mode de réalisation du procédé de l'invention. 15 DESCRIPTION D'UN MODE PRÉFÉRÉ DE RÉALISATION Comme illustrée sur le dessin de la figure unique et conformément à l'invention, une pluralité de phases précède l'introduction de la matière plastique dans le gazéifieur G. Le procédé de l'invention se base sur une première phase 100 de 20 collecte des déchets plastiques qui sont ensuite triés et contrôlés dans une deuxième phase 200. Cette phase de tri 200 comprend non seulement l'identification et l'acceptation mais également la détection et la reprise des composants refusés. Cette phase de tri 200 débouche sur la création et la gestion de deux stocks séparés 25 310 et 320 correspondant respectivement à : - la première catégorie des matériaux plastiques comprenant ou pas des contaminants compatibles avec le gazéifieur pour le stock 310, - la deuxième catégorie des matériaux plastiques comprenant des contaminants peu compatibles avec le gazéifieur pour le stock 320. Les matériaux plastiques de ces deux stocks 310 et 320 font l'objet d'un conditionnement avant passage en granulation 410 et 420. Ce conditionnement consiste à découper, si nécessaire, lesdits emballages à la cisaille de façon à les amener à des dimensions compatibles avec le granulateur. Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif, le granulateur définit une granulométrie correspondant à 1 cm2 sur 6 mm d'épaisseur. 3059255 5 Après granulation, les matières plastiques du stock 310 font l'objet d'un contrôle de la qualité de la matière et du résidu des contenus, le poids est enregistré et des lots référencés sont créés. Les matières plastiques du stock 320 font l'objet d'une phase 5 de lavage 500 après ou lors de la phase de granulation 420. Cette phase de lavage 500 est mise en oeuvre au moyen d'eau sodée. Après la phase de lavage qui neutralise les contaminants incompatibles issus des résidus du contenu, les matières plastiques du stock 320 font également l'objet d'un contrôle de la qualité de 10 la matière et du résidu des contenus, le poids est enregistré et des lots référencés sont créés. Le poids, la nature, la concentration des contaminants restrictifs sont également enregistrés. Une phase de mélange 600 de granulés de matières plastiques issus des deux stocks est réalisée. 15 Cette phase 600 fait l'objet d'une analyse métrique. Les plastiques du stock 310 étant par nature compatibles sans restriction avec le gazéifieur, un calcul établi par l'exploitant du gazéifieur G, indique le pourcentage de plastiques d'un lot enregistré issu du stock 320 pouvant être associé aux plastiques du stock 310. 20 Ce mélange est réalisé en maintenant la qualité du flux linéaire d'entrant dans le gazéifieur G sans entraîner de restriction de compatibilité. Ce flux linéaire prend la forme d'une gâchée avec des lots de plastiques issus du stock 310 et des lots de plastiques issus du 25 stock 320. La gachée fait l'objet d'un mélange homogène puis est mise en place dans le flux linéaire entrant dans le gazéifieur G. Après purification le dihydrogène obtenu est compressé puis stocké pour être transporté et distribué. Comme illustrés, les contaminants issus de la phase de lavage, 30 du culot ou du filtre du gazéifieur G font l'objet d'une phase de regroupement et de conditionnement 700 à des fins de transport et d'élimination. On comprend que le procédé qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une 35 limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement de déchets, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il comprend les opérations suivantes : - triage des matières plastiques en deux grandes catégories l'une 5 regroupant les matières plastiques acceptables par un gazéifieur (G), l'autre regroupant les matières plastiques porteurs de contaminants et non acceptables seuls par un gazéifieur (G), - conditionnement des matières plastiques, - dosage d'une proportion de chaque catégorie, 10 - introduction d'un mélange des proportions dosées des matières plastiques de chaque catégorie dans un gazéifieur (G), - production d'hydrogène. 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QUE le conditionnement comprend une réduction de la matière plastique en 15 pastilles plastiques. 3. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il comprend l'opération suivante : - mélange d'une matière organique contaminée au volume de matière plastique comprenant les deux catégories dosées. 20 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, CARACTÉRISÉ EN CE QUE le conditionnement comprend l'application d'eau sodée sur les plastiques porteurs de contaminants. 5. Procédé selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ EN CE QUE ladite matière organique contaminée est du bois traité. 25 6. Procédé selon la revendication 5, CARACTÉRISÉ EN CE QUE ledit bois traité est conditionné par broyage et fait l'objet d'une séparation des métaux en milieu aqueux sodé. 7. Procédé selon la revendication 2 ou 6, CARACTÉRISÉ EN CE QUE le matériau passe dans un granulateur définissant des dimensions de 30 4 cm, 2cm et lcm. 8. Procédé selon la revendication 7, CARACTÉRISÉ EN CE QUE le plastique passe dans un granulateur définissant une granulométrie correspondant à 1 cm2 sur 6 mm d'épaisseur. 35