Brevet FR3076286A1 — publié le 20190705

Installation de production de granules La presente invention se situe dans le domaine de la production de granules a partir de matiere organique. Elle concerne plus particulierement une installation de production de granules. II est connu de produire des granules a partir de matieres organiques, de tels granules pouvant par exemple etre utilises comme combustibles. Les installations de production de ces granules comprennent habituellement une unite de reception, le cas echeant une unite de mélange, une unite de granulation, une unite de refroidissement et une unite de conditionnement, ainsi que des elements de transport de matiere entre ces unites. Or ces installations sont complexes et volumineuses. Apres transport, l'installation ne peut etre utilisee que dans un endroit dont la surface au sol et les volumes disponibles sont suffisants pour accueillir l'installation, et/ou que dans un endroit pour lequel l'installation a ete specialement concue. De plus, l'installation peut ne pas etre adaptee si l'on change de type de granules a produire. Par exemple, le document EP2845723 decrit une installation de production de granules montee dans un conteneur. Cette installation necessite donc d'avoir a disposition un espace correspondant a l'encombrement du conteneur. De plus, l'installation n'est prevue que pour la production d'un seul type de granules. Pour resoudre ces inconvenients, on peut imaginer d'adapter l'installation au lieu d'installation. II est ainsi connu de remplacer certains transporteurs de l'installation pour que l'encombrement au sol soit different, et mieux adapte a un autre lieu. L'installation peut egalement etre adaptee a la production de differents types de granules. II faut alors souvent remplacer certains transporteurs pour permettre de changer certaines unites, ou encore de s'adapter aux types et quantites de matieres en entrée. Ces solutions prennent beaucoup de temps a mettre en place et sont tres couteuses, elles sont donc peu utilisees. La presente invention a pour objet de pallier au moins en partie a ces inconvenients en proposant une installation de production de granules comportant des structures en cadre modulables, et des elements de transport de matiere pouvant etre adaptes a differentes configurations. A cet effet, elle propose une installation de production de granules a partir de matieres 2 organiques, comprenant une unite de reception, le cas echeant une unite de melange, une unite de granulation, une unite de refroidissement, une unite de conditionnement et des elements de transport de matiere. Cette installation est particuliere en ce que toutes ces unites sont disposees sur au moins deux 5 structures en cadre, et au moins un desdits elements de transport de matiere est un element de transport de matiere entre deux structures en cadre et comporte un moyen de rotation autour d'un axe vertical, et/ou un moyen d'inclinaison, et/ou un moyen de variation de sa longueur. Grace a ces dispositions, ('installation peut etre facilement transportee et 10 installee dans differentes configurations de surface au sol et volume disponibles, du fait de la modularite des structures en cadre, et au fait que les structures en cadre peuvent etre positionnees dans differentes positions les unes par rapport aux autres grace a l'adaptabilite des elements de transports de matiere. Selon d'autres caracteristiques : 15 - un desdits elements de transport de matiere peut comporter un moyen d'inclinaison, et/ou un moyen de variation de sa longueur, ce qui rend possible un deplacement vertical et/ou horizontal d'une des deux structures en cadre entre lesquelles ('element de transport est place par rapport a l'autre, 20 ladite structure en cadre peut etre un caisson metallique parallelepipedique comportant une isolation phonique, ce qui constitue un mode de realisation simple et robuste, permettant de proteger les unites et de limiter les nuisances sonores en fonctionnement, - ladite structure en cadre peut etre une plateforme inferieure, surmontee 25 d'un cadre parallelepipedique, de sorte a permettre de superposer une autre structure en cadre sur ladite structure en cadre, la possibilite de superposer les structures en cadre conferant a ('installation une modularite et une capacite d'adaptation notamment quand it y a peu de place au sol, 30 - ladite structure en cadre peut comporter au moins un moyen d'accroche lequel est une accroche ampliroll (marque deposee), et/ou une accroche pour levee par chaine ou par cable, et/ou un ensemble de trous pour le passage de 3 fourches, ce qui permet de facilement transporter les structures en cadre, et donc l'installation de production de granules, - ladite installation peut comprendre une unite de mélange comportant un module de dosage d'additifs, permettant de realiser avec precision des 5 recettes de granules comportant des additifs, - ladite installation peut comprendre un module de broyage, permettant de realiser des granules a partir de matieres organiques de dimensions trop importantes ne permettant pas une granulation directe, - ladite installation peut comprendre une unite de mélange et les unites de 10 reception et de mélange etre disposees sur une meme structure en cadre, ce qui simplifie le transport et le positionnement relatif de ces deux unites dans l'installation. La presente invention concerne egalement une utilisation d'une installation selon l'invention pour fabriquer des granules biocombustibles a partir de bois feuillus 15 et/ou de bois resineux et de preference d'au moins un additif. Grace a ces dispositions, la fabrication de granules biocombustibles peut etre realisee par une installation facilement transportable et pouvant etre installee dans differentes configurations de surface au sol et volume disponibles. La presente invention concerne egalement une utilisation d'une installation selon 20 l'invention pour fabriquer des granules engrais, a partir de compost et/ou de charbon vegetal, et de preference d'au moins un additif. Grace a ces dispositions, la fabrication de granules engrais peut etre realisee par une installation facilement transportable et pouvant etre installee dans differentes configurations de surface au sol et volume disponibles. 25 La presente invention concerne egalement une utilisation d'une installation selon l'invention pour fabriquer des granules pour litiere, a partir d'un mélange de copeaux de bois et de paille de ble. Grace a ces dispositions, la fabrication de granules pour litiere peut etre realisee par une installation facilement transportable et pouvant etre installee dans 30 differentes configurations de surface au sol et volume disponibles. 4 La presente invention concerne egalement une utilisation d'une installation selon l'invention pour fabriquer des granules d'alimentation pour animaux, a partir de pailles d'orge, de colza et de luzerne, prealablement hachees. Grace a ces dispositions, la fabrication de granules d'alimentation pour animaux 5 peut etre realisee par une installation facilement transportable et pouvant etre installee dans differentes configurations de surface au sol et volume disponibles. La presente invention sera mieux comprise a la lecture de la description detainee qui fait suite, en reference aux figures annexees dans lesquelles : - La figure 1 est une vue schematique du dessus d'une installation selon 10 un premier mode de realisation de l'invention. - Les figures 2 a 5 sont des vues schematiques d'une installation selon un deuxieme mode de realisation de l'invention dans differentes configurations. - La figure 6 est une vue schematique du dessus d'un element de transport 15 de matiere selon un premier mode de realisation de l'invention. - La figure 7 est une vue schematique de cote d'un element de transport de matiere selon un deuxieme mode de realisation de l'invention. - La figure 8 est une vue schematique de cote d'un element de transport de matiere selon un troisieme mode de realisation de l'invention. 20 - La figure 9 est une vue en perspective d'un moyen d'accroche selon un mode prefere de realisation de l'invention. - La figure 10 est une vue en perspective d'un element de transport de matiere selon un mode de realisation de l'invention comportant des bandes transporteuses. 25 - La figure 11 est une vue en perspective d'un element de transport de matiere selon un mode de realisation de l'invention comportant une vis sans fin. L'installation selon l'invention permet de produire des granules 1 a partir de matiere organiques 2. L'installation comprend une unite de reception 3, le cas 30 echeant une unite de mélange 4, une unite de granulation 5, une unite de refroidissement 6, une unite de conditionnement 7. 5 L'installation peut encore comprendre une unite electrogene, permettant de produire de l'electricite de preference a partir des granules 1, ou encore a partir de plaquettes combustibles, de fioul, de gaz ou d'huiles organiques. L'unite electrogene permet de conferer une autonomie energetique de fonctionnement a 5 l'installation. L'unite de reception 3 peut comprendre un ou plusieurs reservoirs permettant de receptionner les matieres organiques 2 necessaires a la fabrication des granules 1. L'installation peut comprendre un module de broyage-affinage, comprenant par 10 exemple un ou plusieurs broyeurs desintegrateurs, permettant de reduire la taille des matieres organiques 2. Ledit module comprend generalement un ou plusieurs broyeurs affineurs, permettant d'affiner la taille des matieres organiques 2. II peut aussi consister en un seul broyeur affineur. Le module de broyage-affinage peut par exemple consister en un ou plusieurs broyeurs a 15 marteaux, a couteaux, centrifuge ou a galets. Le choix de Ia technologie de broyage-affinage depend de Ia nature de Ia matiere organique 2 a traiter. Dans certains cas on peut prevoir l'installation pour traiter deux types de matieres differentes, dont chacune ne necessite qu'une seule operation de broyageaffinage ; on equipe alors le module de broyage affinage de deux machines de 20 broyage-affinage, sans aucun broyeur desintegrateur. Eventuellement apres le broyage, et avant d'être melangees, les matieres organiques 2 peuvent par exemple etre de dimensions comprises entre 2 et 5 mm. L'unite de mélange peut encore comprendre un module de dosage d'additifs, par 25 exemple comprenant une tremie et une vis de transport d'additifs vers le melangeur. Les additifs peuvent comporter des poudres minerales et/ou organiques. L'unite de mélange comprend enfin un melangeur discontinu ou continu, de preference un melangeur discontinu. Le melangeur peut etre un melangeur 30 vertical ou horizontal, de preference it s'agit d'un melangeur horizontal, par exemple a helices a pas contraries, a pales ou a spire a ruban associee avec des pales. Le melangeur peut comprendre un systeme de pesage permettant de 6 controler les proportions des differentes matieres organiques 2 composant les granules 1. L'unite de granulation peut comporter un reservoir tampon et une presse a granuler. Le reservoir tampon peut par exemple etre un reservoir ferme tel qu'un 5 silo, une tremie ou une citerne, protegeant le mélange de matieres organiques de l'humidite et assurant une quantite de matieres suffisantes pour permettre un fonctionnement en continu de la presse a granuler. Le reservoir tampon peut comprendre plusieurs parties aptes a s'additionner, permettant de le rendre extensible pour augmenter le volume de stock tampon. 10 L'unite de refroidissement peut par exemple comprendre un refroidisseur, un tamiseur permettant d'enlever les particules fines, et un filtre. L'unite de conditionnement peut par exemple comprendre un ou plusieurs modules de conditionnement en big-bags et/ou en sacs. L'installation comporte enfin des elements de transport de matiere 8, qui peuvent 15 par exemple etre des vis sans fin, des tapis, des elevateurs a godets, des systemes de transport pneumatique par aspiration ou refoulement. Les unites 3, 4, 5, 6, 7, 8 sont placees sur au moins deux structures en cadre 9. Dans le cadre de la presente invention, une structure en cadre 9 est une structure permettant de facilement transporter les unites, et de grouper certaines 20 d'entre elles par bloc. La structure en cadre 9 peut etre en forme de parallelepipede rectangle. La structure en cadre 9 peut etre un chassis, ou un caisson par exemple metallique qui peut optionnellement comporter une isolation phonique, dans lequel sont disposees une ou plusieurs unites 3, 4, 5, 6, 7, 8. Alternativement, la structure en cadre 9 peut comprendre une simple base 25 rectangulaire, sur laquelle sont disposees une ou plusieurs unites 3, 4, 5, 6, 7, 8. Enfin, la structure en cadre 9 peut etre une plateforme inferieure, surmontee d'un cadre parallelepipedique, ce qui permet de superposer une autre structure en cadre 9 sur ladite structure en cadre 9. Comme illustre en fig. 1, it peut par exemple etre avantageux de disposer les 30 unites de reception 3 et de mélange 4 dans une structure en cadre 9 unique, ces unites etant habituellement placees tres proche l'une de l'autre. De meme, it peut etre avantageux de rassembler les unites de granulation 5 et de refroidissement 6, ou de refroidissement 6 et de conditionnement 7, ou encore de granulation 5, 7 refroidissement 6 et conditionnement 7, comme illustre en fig. 1, dans une structure en cadre 9 unique. Afin de favoriser son transport et son assemblage dans l'installation, par exemple avec un element de transport de matiere 8, la structure en cadre 9 peut 5 comporter un moyen d'accroche qui peut par exemple etre, comme illustre en fig. 9, une accroche ampliroll (marque d6pos6e) 10, et/ou une accroche pour levee par chaine 11 ou par cable et/ou un ensemble de trous 12 pour le passage de fourches. L'installation comporte au moins un element de transport de matiere 8a 10 transportant la matiere d'une structure en cadre 9 a une autre structure en cadre 9. L'element de transport de matiere 8a, dont un mode de realisation est illustre en fig. 10, comporte un moyen de rotation autour d'un axe vertical, et/ou un moyen d'inclinaison, et/ou un moyen de variation de sa longueur. Dans un premier mode de realisation, represents en fig. 6 en vue de dessus, 15 ['element de transport de matiere 8a comporte un moyen de rotation autour d'un axe vertical. Ceci permet qu'une des deux structures en cadre 9 entre lesquelles ('element de transport de matiere 8a est place puisse etre deplacee dans un plan horizontal autour de l'autre des deux structures en cadre 9 entre lesquelles ('element de transport de matiere 8a est place. La surface au sol occupee par 20 l'installation est donc modulable, comme illustre par les deux configurations A et B de la fig. 6, entre lesquelles une rotation de 90° autour d'un axe vertical a ate effectuee. L'axe vertical correspond generalement a la jetee du produit, soit au niveau de la structure en cadre 9 amont sur le debut de ('element de transport de matiere 8a, soit de la fin de ('element de transport de matiere 8a vers une unite 25 de la structure en cadre 9 aval. Pour realiser un tel moyen de rotation, on peut par exemple disposer un transporteur sur roulettes, ou encore sur une base montee sur un axe vertical rotatif, permettant ainsi de le faire tourner autour de ('axe souhaite. Dans I'exemple represents fig. 10, on pourrait disposer le chassis de la partie en 30 entrée de transporteur sur une platine rendue mobile en rotation autour d'un axe vertical par exemple par le moyen d'un arbre dispose dans un roulement. Dans un deuxierne mode de realisation, represents en fig. 7 en elevation, ('element de transport de matiere 8a comporte un moyen d'inclinaison. Ceci permet qu'une des deux structures en cadre 9 entre lesquelles ('element de 8 transport de matiere 8a est place puisse etre deplacee dans un plan vertical par rapport a l'autre des deux structures en cadre 9 entre lesquelles ('element de transport de matiere 8a est place, bien entendu dans les limites d'inclinaison possible pour ('element de transport de matiere 8a. Le volume °coupe par 5 l'installation est donc modulable, comme illustre par les deux configurations A et B de la fig. 7. Un exemple de realisation d'un moyen d'inclinaison peut etre un verin hydraulique dispose a l'extremite avale d'un transporteur a bande, permettant de soulever cette extremite plus ou moins. Dans le mode de realisation de la fig. 10, 10 le moyen d'inclinaison est un verin 13 dispose a l'extremite amont d'un transporteur a bande 14 entre un point d'un chassis fixe, et un point solidaire de la structure porteuse de la bande, permettant de soulever l'aval du transporteur, et ainsi faire varier son inclinaison. Alternativement, le moyen d'inclinaison peut etre une tringle de longueur reglable disposee entre un chassis et un 15 transporteur a vis, permettant la aussi de modifier l'inclinaison du transporteur a vis. L'element de transport de matieres 8a peut comporter une poignee 15, apte a etre supportee par ('unite 3, 4, 5, 6, 7 en aval ou par sa structure en cadre 9. La poignee 15 permet de reprendre une partie de la charge de ('element de transport de matieres 8a lorsqu'il est en position et chargé. 20 Dans un troisieme mode de realisation, represents en fig. 8, ('element de transport de matiere 8a comporte un moyen de variation de sa longueur. Ceci permet qu'une des deux structures en cadre 9 entre lesquelles ('element de transport de matiere 8a est place puisse etre deplacee dans un plan horizontal, en faisant varier sa distance par rapport a l'autre des deux structures en cadre 9 25 entre lesquelles ('element de transport de matiere 8a est place. La surface au sol occupee par l'installation est donc modulable, comme illustre par les deux configurations A et B de la fig. 8. Un exemple de realisation d'un moyen de variation de la longueur, est represents en fig. 10. II s'agit d'un transporteur a bande comportant deux bandes 30 16 superposees, et mobiles en translation longitudinale l'une par rapport a l'autre. Comme illustre en fig. 10, la translation peut etre effectuee par un systeme de roulettes et de rails. Un autre exemple consiste en une vis en deux parties, dont une partie 17 peut etre escamotee (longueur plus courte) ou non 9 (longueur plus longue) par ('action d'une tringle ou d'un verin, comme represents en fig. 11. II peut etre avantageux de combiner les modes de realisation des fig. 6, 7 et 8, afin d'augmenter la modularite de l'installation. L'element de transport de matiere 5 8a peut par exemple comporter un moyen de rotation autour d'un axe vertical et un moyen d'inclinaison, ou un moyen de rotation autour d'un axe vertical et un moyen de variation de sa longueur, ou comme represents en fig. 10, un moyen d'inclinaison et un moyen de variation de sa longueur. Dans le mode de realisation prefers de l'invention, ('element de transport de 10 matiere 8a comporte un moyen de rotation autour d'un axe vertical, un moyen d'inclinaison et un moyen de variation de sa longueur. Ceci permet de pouvoir adapter au mieux l'installation a differentes configurations de surface au sol et de volume disponible pour l'installation. L'element de transport de matiere 8a peut egalement comporter une goulotte 18 15 a son extremite aval, permettant de guider les matieres dans ('unite 3, 4, 5, 6, 7 situee en aval. L'invention permet d'obtenir une installation prefabriquee, dans laquelle les unites 3, 4, 5, 6, 7 sont montees dans des structures en cadre 9 avant d'être transportees puis assemblees sur le site de production des granules 1. 20 L'installation selon l'invention peut etre utilisee pour produire differents types de granules 1, en fonction notamment des matieres organiques 2 introduites en entrée. Exemple 1 Des granules biocombustibles peuvent etre obtenus a partir de plaquettes de 25 bois feuillus, de sciure de bois resineux et de preference d'au moins un additif. Les matieres organiques 2 sont receptionnees et chargees sur les tremies de reception de matieres, par exemple d'une capacite de 15 m3 chacune. Le taux d'humidite des matieres organiques 2 est par exemple de l'ordre de 12%. L'installation peut alors comprendre un broyeur a marteaux desintegrateur suivi 30 d'un broyeur a marteaux affineur pour obtenir des particules preferentiellement comprises entre 2 et 5mm. L'operation de broyage affinage peut se faire de maniere sequentielle, plaquettes de feuillus, puis sciure de bois resineux, ou le 10 contraire. Par exemple, pour un procede de granulation dont la presse a une capacite de 1000 kg/h, on peut melanger 495 kg de bois de plaquettes feuillus, 495 kg de sciure de bois resineux et 10 kg d'additifs sous formes de poudres. On peut utiliser un melangeur a spires a pas contraries d'une capacite de 3 m3, dote 5 d'un systeme de pesage, permettant de controler avec precision les taux de matieres organiques 2 et d'additifs a melanger, et d'homogeneiser le mélange. Le mélange obtenu peut etre achemine vers une tremie de stock tampon d'une capacite de 9 m3, puis par une vis de transport matieres, vers la presse a granules d'une capacite de 1000 kg/h. 10 Exemple 2 Des granules engrais peuvent etre obtenus a partir de compost et de charbon vegetal. Les matieres organiques sont receptionnees et chargees sur les tremies de reception de matieres, par exemple d'une capacite de 30 m3 chacune. On peut 15 melanger 1600 kg de compost avec 400 kg de charbon vegetal. Un melangeur a spires a pas contraries d'une capacite de 6 m3, dote d'un système de pesage, peut etre utilise afin de pouvoir controler avec precision les taux de matieres a melanger et d'homogeneiser le mélange. Puis le mélange peut etre achemine vers une tremie de stock tampon d'une capacite de 18 m3. Enfin ce mélange de 20 matieres peut etre achemine, par une vis de transport matieres, vers la presse a granules d'une capacite de 2000 kg/h. Exemple 3 Des granules pour litiere peuvent etre obtenus a partir d'un mélange de copeaux de bois et de paille de ble. 25 On peut melanger 500 kg de copeaux de bois avec 500 kg de paille de ble. Apres le broyage-affinage, ces matieres peuvent passer dans un melangeur a spires a pas contraries d'une capacite de 3 m3, dote d'un systeme de pesage, pour homogeneiser le mélange. Puis le mélange obtenu peut etre achemine vers une tremie de stock tampon d'une capacite de 9 m3. Ensuite ce mélange de 30 matieres peut etre achemine, par une vis de transport matieres, vers la presse a granules d'une capacite de 1000 kg/h. Exemple 4 11 Des granules d'alimentation pour animaux peuvent etre obtenus a partir de pailles d'orge, de colza et de luzerne, prealablement hachees. Ces matieres vegetales peuvent subir au prealable une operation de hachage, pour reduire leurs tailles, avant leur reception dans les tremies de reception de 5 matieres. Apres le broyage-affinage, ces matieres peuvent passer dans un melangeur a spires a pas contraries pour homogeneiser le mélange. Le mélange obtenu peut etre achemine vers une tremie de stock tampon. Ensuite ce mélange de matieres peut etre achemine, par une vis de transport matieres, vers la presse a granules. 10 Bien que la description ci-dessus se base sur des modes de realisation particuliers, elle n'est nullement !imitative de la portee de ('invention, et des modifications peuvent etre apportees, notamment par substitution d'equivalents REVENDICATIONS1. Installation de production de granules (1) a partir de matieres organiques (2), comprenant une unite de reception (3), le cas echeant une unite de mélange (4), une unite de granulation (5), une unite de refroidissement (6), une unite de conditionnement (7) et des elements de transport de matiere (8), caracterisee en ce que toutes ces unites (3, 4, 5, 6, 7) sont disposees sur au moins deux structures en cadre (9), et au moins un desdits elements de transport de matiere (8) est un element de transport de matiere (8a) entre deux structures en cadre (9) et comporte un moyen de rotation autour d'un axe vertical, et/ou un moyen d'inclinaison, et/ou un moyen de variation de sa longueur. 2. Installation selon la revendication precedente, dans laquelle le au moins un desdits elements de transport de matiere (8a) comporte un moyen d'inclinaison, et/ou un moyen de variation de sa longueur. 3. Installation selon l'une des revendications precedentes, dans laquelle ladite structure en cadre (9) est un caisson metallique parallelepipedique, de preference comportant une isolation phonique. 4. Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle ladite structure en cadre (9) est une plateforme inferieure, surmontee d'un cadre parallelepipedique, de sorte a permettre de superposer une autre structure en cadre (9) sur ladite structure en cadre (9). 5. Installation selon l'une des revendications precedentes, dans laquelle ladite structure en cadre (9) comporte au moins un moyen d'accroche lequel est une accroche ampliroll (marque deposee) (10), et/ou une accroche pour levee par chaine ou par cable (11), et/ou un ensemble de trous (12) pour le passage de fourches. 6. Installation selon l'une des revendications precedentes, comprenant une unite de mélange (4) comportant un module de dosage d'additifs. 7. Installation selon l'une des revendications precedentes, comportant un module de broyage-affinage. 13 8. Installation selon l'une des revendications precedentes, comprenant une unite de mélange (4), et les unites de reception (3) et de mélange (4) sont disposees sur une menne structure en cadre. 9. Utilisation d'une installation selon l'une des revendications precedentes pour 5 fabriquer des granules biocombustibles (1) a partir de bois feuillus et/ou de bois resineux, et de preference d'au moins un additif. 10. Utilisation d'une installation selon l'une des revendications 1 a 8 pour fabriquer des granules engrais (1), a partir de compost et/ou de charbon vegetal, et de preference d'au moins un additif.