Brevet FR3133328A1 — publié le 20230915

Système (1) de recyclage de déchets de plâtre issus du grand public destiné à récupérer une fraction dite finale comprenant des éléments de granulométrie inférieure ou égale à une dimension seuil déterminée, le système (1) comprenant : au moins une unité (2) de préparation des déchets ; au moins une unité (3) de broyage et de tri des déchets issus de l’unité (2) de préparation ; au moins une unité (5) de récupération récupérant au moins une partie de la fraction fine de l’unité (3) de broyage et de tri ; le système (1) étant caractérisé en ce qu ’il comprend en outre au moins une unité (4) de finalisation recevant au moins une partie de la fraction grosse issue de l’unité (3) de broyage et de tri, l’unité (4) de finalisation comprenant au moins un laminoir présentant un écartement inférieur ou égal à la dimension seuil. Figure pour l’abrégé : figure 1 Système de recyclage de déchets de plâtre issus du grand public et procédé de recyclage mettant en œuvre un tel système DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte au domaine du recyclage du plâtre, et plus particulièrement au domaine de la récupération du gypse dans les déchets de plâtres issus du grand public, notamment de la démolition et/ou de la rénovation de bâtiments. Plus précisément encore, l’invention se rapporte à un système permettant de recycler les déchets de plâtres pour en récupérer le gypse. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Le plâtre est un liant hydraulique typiquement obtenu à partir de gypse, matériau qui se trouve à l’état naturel dans la nature, exploité dans des carrières. Toutefois, les coûts d’exploitation, les problèmes environnementaux et l’épuisement des ressources naturelles amènent au développement de solution de recyclage pour récupérer le gypse à partir des déchets de plâtre. Les déchets de plâtres issus du grand public sont d’origines variées, et sont souvent mélangés intimement avec d’autres matériaux. Par exemple, on peut citer : du plâtre dit simple, par exemple toute plaque composée de gypse couvert d’un parement papier, les carreaux de plâtre les moules de plâtre, du plâtre issu de plafonds et mélangé avec du lin, des roseaux, un lattis de bois, etc… du plâtre dit complexe, recouvert par exemple de laine de verre, de roche, de polystyrène, etc… du plâtre couvert de faïence, de métal, de plastique de gaines électriques, etc… On peut distinguer parmi les procédés de recyclage de plâtre deux catégories : les procédés dit chimiques, impliquant en général un traitement thermique et l’utilisation d’eau, et les procédés dits mécaniques, basés essentiellement sur le broyage et le tri. L’invention concerne un type de procédé dit mécanique, plus facile à mettre en œuvre et moins coûteux que les procédés chimiques. Les procédés mécaniques font face à plusieurs difficultés. En effet, la nature collante du plâtre peut le rendre difficilement détachable des autres matériaux, et plus particulièrement des papiers et des cartons. Ainsi, pendant le broyage, les papiers et cartons sont également broyés, rendant difficile leur séparation d’avec le gypse. En outre, l’humidité ambiante peut favoriser le collage entre le plâtre et le papier et les cartons, ainsi que le colmatage des équipements. Le document US2016/0214895 décrit un exemple d’un procédé de recyclage mécanique de gypse à partir de matériaux de construction, et qui comprend une succession d’étape de tri, de broyage et de criblage, afin de séparer les particules de gypse du papier et du carton. Dans le document EP1421995, il est proposé d’introduire dans un procédé de recyclage de plâtre de type mécanique une étape d’écrasement afin de rendre les matériaux plus cassants et favoriser leur décrochement dans un tambour. Le document US2017/341084 décrit également un exemple d’une ligne de recyclage avec une succession de broyage et de criblage. Toutefois, ces procédés ne permettent pas d’atteindre des niveaux de rendements et de puretés du gypse récupéré qui soient suffisants, de sorte que les refus de ces procédés constituent des déchets importants qu’il faut traiter, augmentant les coûts de recyclage du plâtre et réduisant son intérêt écologique. En effet, afin d’atteindre un taux de pureté en gypse élevé à la sortie du recyclage, il faut opérer un tri entre les matériaux à une dimension la plus faible possible. Toutefois, plus la dimension de tri est faible, plus il est délicat d’extraire le gypse avec un bon rendement, les refus contenant une proportion non négligeable en gypse. Ainsi, il en résulte que soit le taux de rendement est faible, de sorte que les refus, comprenant toujours du plâtre, sont importants, sont difficilement valorisables et doivent être traités, soit la pureté du gypse récupéré est faible, limitant son utilisation en remplacement du gypse naturel directement extrait des carrières. L’invention vise ainsi à remédier notamment aux inconvénients précités en proposant une nouvelle solution pour recycler du plâtre issu du grand public, par un procédé, améliorant notamment la rentabilité du recyclage en améliorant le taux de rendement ainsi que le taux de pureté du gypse récupéré. Ainsi, un premier objet de l’invention est de proposer une solution permettant de récupérer le gypse de déchets de plâtre issus du grand public avec une rentabilité augmentée. Un deuxième objet de l’invention est de proposer une solution permettant de récupérer le gypse de déchets de plâtre issus du grand public totalement mécanique. Un troisième objet de l’invention est de proposer une solution permettant de récupérer le gypse de déchets de plâtre issus du grand public permettant d’obtenir un taux de pureté du gypse récupéré plus élevé que dans l’art antérieur. Un quatrième objet de l’invention est de proposer une solution permettant de récupérer le gypse de déchets de plâtre issus du grand public permettant de séparer efficacement le gypse des autres matériaux afin de valoriser ces autres matériaux. Un cinquième objet de l’invention est de proposer une solution permettant de récupérer le gypse de déchets de plâtre issus du grand public et de diminuer les coûts de recyclage. Un sixième objet de l’invention est de proposer une solution permettant de récupérer le gypse de déchets de plâtre issus du grand public en pouvant utiliser des équipements déjà disponibles sur le marché. Ainsi, selon un premier aspect, l’invention se rapporte à un système de recyclage de déchets de plâtre issus du grand public destiné à récupérer une fraction dite finale comprenant des éléments de granulométrie inférieure ou égale à une dimension seuil déterminée. Le système comprend notamment : au moins une unité de préparation des déchets, qui comprend au moins un dispositif de tri magnétique permettant de séparer au moins en partie des éléments métalliques du reste des déchets ; au moins une unité de broyage et de tri des déchets issus de l’unité de préparation qui comprend au moins un dispositif de broyage et au moins un dispositif de tri de maille inférieure ou égale à la dimension seuil, permettant de séparer les déchets en une fraction fine et une fraction grosse ; au moins une unité de récupération récupérant au moins une partie de la fraction fine de l’unité de broyage et de tri. Le système comprend en outre au moins une unité de finalisation recevant au moins une partie de la fraction grosse issue de l’unité de broyage et de tri. L’unité de finalisation comprend au moins un laminoir présentant un écartement inférieur ou égal à la dimension seuil suivi d’au moins un dispositif de tri de finalisation de maille inférieure ou égale à la dimension seuil et alimentant l’unité de récupération. L’ensemble des fractions fines récupérées par l’unité de récupération correspond alors à la fraction finale de granulométrie inférieure ou égale à la dimension seuil. Le système permet ainsi de récupérer une fraction fine dont la granulométrie peut être très faible, de manière à obtenir un taux de pureté élevé, ainsi que d’extraire le gypse avec un rendement élevé. Notamment, la mise en œuvre d’un laminoir après le dispositif de broyage permet d’effectuer un tri plus efficace. Selon différents aspects, il est possible de prévoir l’une et/ou l’autre des caractéristiques ci-dessous prises seules ou en combinaison. Ainsi, le dispositif de tri de broyage et le dispositif de tri de finalisation peuvent comprendre chacun au moins un cribleur de type flip-flop. Le cribleur de type flip-flop permet notamment de limiter les risques de colmatage du cribleur, tout en offrant une qualité de tri adéquate. Selon un mode de réalisation, le au moins un laminoir de l’unité de finalisation comprend des rouleaux lisses, c'est-à-dire qui ne présentent pas d’aspérités à l’échelle la dimension seuil. Par exemple, la dimension seul est inférieure ou égale à 1,2 mm voire inférieure ou égale à 1 mm, ce qui permet d’atteindre un taux de recyclage jusqu’à 99%, ainsi qu’un taux de remplacement de gypse naturel de l’ordre de 60% Selon un mode de réalisation, le dispositif de broyage comprend par exemple au moins une sortie de refus connectée à l’unité de finalisation, de sorte que l’unité de finalisation reçoit à la fois une fraction grosse de l’unité de tri et de broyage et les refus du dispositif de broyage. Ainsi, le taux de recyclage est davantage amélioré en traitant les refus du dispositif de broyage. Plus particulièrement, l’unité de finalisation peut comprendre au moins deux laminoirs successifs. La sortie de refus du dispositif de broyage peut alors être connectée à l’unité de finalisation entre les deux laminoirs, de sorte qu’un premier laminoir reçoit exclusivement la partie grosse du l’unité de tri et de broyage et le deuxième laminoir reçoit un mélange comprenant les déchets passés par le premier laminoir et la partie de refus du dispositif de broyage. L’effet d’écrasement dans le deuxième laminoir des déchets s’en trouve amélioré, permettant d’augmente le taux d’extraction du gypse des déchets, et donc le taux de recyclage. Selon un mode de réalisation, le dispositif de broyage comprend au moins un broyeur à pâles, qui permet de broyer efficacement les déchets. Selon un mode de réalisation, l’unité de préparation des déchets comprend une table de tri visuel des déchets. Les déchets facilement repérables comme non conformes pour être traité dans la suite du système sont ainsi retirés dès le début, évitant qu’ils ne gênent les équipements qui suivent. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un procédé de recyclage de déchets de plâtre issus du grand public destiné à récupérer une fraction dite finale comprenant des éléments de granulométrie inférieure ou égale à une dimension seuil déterminée, par la mise en œuvre du système tel que présenté ci-dessus. Le procédé comprend notamment : la détermination de la dimension seuil, le réglage de l’unité de broyage et de tri ainsi que de l’unité de finalisation avec la dimension seuil déterminée ; Le passage des déchets dans le système de recyclage. Il est ainsi possible de choisir une dimension seuil en fonction des résultats désirés notamment en termes de taux de recyclage et de pureté du gypse recyclé. Des modes de réalisation de l’invention seront décrits ci-dessous par référence aux dessins, décrits brièvement ci-dessous : représente un schéma d’un système de recyclage conforme à un mode de réalisation de l’invention ; représente de manière schématique une unité de préparation des déchets du système de la ; représente de manière schématique une unité de tri et de broyage et une unité de finalisation du système de la . Sur les dessins, des références identiques désignent des objets identiques ou similaires. Système (1) de recyclage de déchets de plâtre issus du grand public destiné à récupérer une fraction dite finale comprenant des éléments de granulométrie inférieure ou égale à une dimension seuil déterminée, le système (1) comprenant : au moins une unité (2) de préparation des déchets, comprenant au moins un dispositif (27, 28, 29) de tri magnétique permettant de séparer au moins en partie des éléments métalliques du reste des déchets ; au moins une unité (3) de broyage et de tri des déchets issus de l’unité (2) de préparation comprenant au moins un dispositif (34) de broyage et au moins un dispositif (31, 32, 35, 36) de tri de maille inférieure ou égale à la dimension seuil, permettant de séparer les déchets en une fraction fine et une fraction grosse ; au moins une unité (5) de récupération récupérant au moins une partie de la fraction fine de l’unité (3) de broyage et de tri ; le système (1) étant caractérisé en ce qu ’il comprend en outre au moins une unité (4) de finalisation recevant au moins une partie de la fraction grosse issue de l’unité (3) de broyage et de tri, l’unité (4) de finalisation comprenant au moins un laminoir (42, 46) présentant un écartement inférieur ou égal à la dimension seuil suivi d’au moins un dispositif (43, 44, 47, 48) de tri de finalisation de maille inférieure ou égale à la dimension seuil et alimentant l’unité (5) de récupération, l’ensemble des fractions fines récupérées par l’unité (5) de récupération correspondant à la fraction finale. Système (1) de recyclage selon la revendication 1, dans lequel le dispositif (31, 32, 35, 36) de tri de broyage et le dispositif (43, 44, 47, 48) de tri de finalisation comprennent chacun au moins un cribleur (31, 35, 43, 47) de type flip-flop. Système (1) de recyclage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le au moins un laminoir (42, 46) de l’unité (4) de finalisation comprend des rouleaux lisses. Système de recyclage selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la dimension seul est inférieure ou égale à 1,2 mm. Système de recyclage selon la revendication 4, dans lequel la dimension seuil est inférieure ou égale à 1 mm. Système (1) de recyclage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (34) de broyage comprend au moins une sortie de refus connectée à l’unité (4) de finalisation, de sorte que l’unité (4) de finalisation reçoit à la fois une fraction grosse de l’unité (3) de tri et de broyage et les refus du dispositif (34) de broyage. Système (1) de recyclage selon la revendication 6, dans lequel l’unité (4) de finalisation comprend au moins deux laminoirs (42, 45) successifs, la sortie de refus du dispositif (34) de broyage étant connectée à l’unité (4) de finalisation entre les deux laminoirs (42, 45), de sorte qu’un premier laminoir (42) reçoit exclusivement la partie grosse du l’unité (3) de tri et de broyage et le deuxième laminoir (45) reçoit un mélange comprenant les déchets passés par le premier (45) laminoir et la partie de refus du dispositif (34) de broyage. Système (1) de recyclage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (34) de broyage comprend au moins un broyeur à pâles. Système (1) de recyclage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’unité (2) de préparation des déchets comprend une table (24) de tri visuel des déchets. Procédé de recyclage de déchets de plâtre issus du grand public destiné à récupérer une fraction dite finale comprenant des éléments de granulométrie inférieure ou égale à une dimension seuil déterminée, par la mise en œuvre du système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant : la détermination de la dimension seuil ; le réglage de l’unité (2) de broyage et de tri ainsi que de l’unité (4) de finalisation avec la dimension seuil déterminée ; le passage des déchets dans le système (1) de recyclage.