" PROCEDE ET INSTALLATION DE TRAITEMENT A FROID
DES DECHETS MENAGERS ET INDUSTRIELS "
Le déposant informe que la même invention a fait l'objet d'une demande
de brevet en Allemagne P 25 28 347. 0 déposé le 25. 06. 75 et non encore
délivré et d'un modèle d'utilité éventuel G 75 20 217. 4 déposé le
25. 06. 75 et non encore délivré.
Dragutin GREGOROVIC Liège (Belgique)
Procédé et installation de traitement à froid de déchets
ménagers et industriels
La présente invention est relative à un procédé de traitement
total à froid des déchets, ordures, résidus ménagers et industriels, permettant l'obtention de différentes variétés de produits propres et utiles et l'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
De nombreuses solutions ont été proposées pour tenter d'éliminer le fléaux que constitue les amas d'ordures provenant de l'accumulation des résidus ménagers et des déchets industriels, solutions très provisoires que l'on peut brièvement résumer en la méthode par incinération, qui a comme inconvénient de laisser finalement 30 % de cendres et qui ne peut -s'effectuer sans crée: . une pollution atmosphérique importante, la méthode d'enfouissement, généralement après pressage, qui amené inévitablement une pollution biologique des terres et des eaux souterraines; il en est d'ailleurs de même des déversements dans les mers.
Ces différentes solutions ont donc été rapidement abandonnées
et l'on s'est inévitablement tourné vers la solution rationnelle d'un traitement à froid, donc exempt de pollution atmosphérique, transformant totalement les déchets en des produits propres, que dans la présente invention on a réussi à traiter, de manière à obtenir des produits utiles, relativement variés, et cela sans menacer de polluer à nouveau l'environnement.
Ce procédé pour le traitement total à froid des déchets, rési-dus ménagers et industriels, mis en décantation dans un milieu liquide, afin d'obtenir une première séparation entre éléments lourds et éléments légers, que l'on soumet à deux cycles opérationnels différents, l'un pour les éléments lourds, que l'on soumet successivement aux opérations de broyage, de mélange à un liant à froid, malaxage, moulage, et l'autre, pour les éléments légers, que l'on soumet successivement aux opérations de mélange à un liant àfroid et à un additif, pressage et découpage, caractérisé en ce que l'on ramène en continu, sur toute la base du milieu liquide, les éléments lourds, que l'on procède à un triage magnétique de ces éléments, afin de récupérer les éléments métalliques, que l'on soumet ou non à un compactage-compressage,
qu'après le broyage des éléments restants, on les mélange ensuite, en plus d'un liant à froid, à une ou plusieurs autres matières de chargement,ou desliants différents, qu'après moulage on les soumet à une opération de pressage, que l'on soumet les éléments légers à
-\ une stérilisation avant/de les mélanger à un ou plusieurs liants différents et à un ou plusieurs additifs différents.
Pour la mise en oeuvre de ce procédé, on prévoit une installation, caractérisée en ce qu'elle comporte essentiellement une fosse de décantation dont le fond est entièrement garni par un transporteur mobile ou tapis, en acier, denté ou roché, ramenant tous les éléments lourds jusqu'à une trieur magnétique, un évacuateur des
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� éléments métalliques ou hétéroclites,/ relié à un ou plusieurs silos, pour des liants divers et des matières de chargement, une
trémie doseuse pour le remplissage des moules, un pousseur pneumatique des moules, une presse, fosse de décantation
dont la partie supérieure est entièrement raclée sur un" certaine hauteur du niveau du liquide par un chariot à tambour muni de peignes ou rateaux, assurant à la fois un mixage du liquide et
le ratinage des éléments légers pour les ramener à un élévateur
à godets placé dans une chambre de stérilisation, un mélangeur relié à un ou plusieurs silos pour les liants ou des liants divers, ou matières de chargement, et une ou plusieurs trémies pour additifs divers, une presse dentée et un système à scie de découpage longitudinal.
Afin de mieux comprendre l'invention et d'en faire ressortir ses avantages et autres caractéristiques, on la décrira maintenant par rapport à des dessins annexés qui la représentent de manière exemplative et non limitative.
La figure 1 : une vue schématique de l'installation. La figure 2 : un vue schématique en plan de l'installation de la figure 1.
Les figures 3, 4 et 5 : des vues schématiques en coupe transver' sale, respectivement suivant les lignes A-A, B-B, C-C de la figure 1.
La figure 6 : une vue agrandie en élévation de la presse pour les éléments lourds. La figure 7 : une vue agrandie partielle en élévation de la presse pour les éléments légers. La figure 8 : une vue partielle, en coupe, dans un plan longitudinal, de la presse montrée à la figure 7. La figure 9 : une vue partielle en élévation d'une variante de réalisation de la presse pour les éléments lourds.ou légers. La figure 10 : une vue schématique du conditionnement possible des produits obtenus. La figure 11 : une vue schématique en élévation et en coupe transversale, suivant la ligne D-D de la figure 2. La figure 12 : une vue schématique en plan d'une chaîne d'installation traitant des tonnages différents de déchet. La figure 13 : une vue schématique en plan d'une chaîne d'installation traitant des tonnages identiques de déchets.
En se référant aux figures 1 et 2, on a représenté :
par 1, une fosse ou canal contenant un liquide 2;
par 3, un chariot mélangeur à tambour à peignes ou rateaux 4, prenant toute la largeur de la fosse ou canal et se déplaçant sur toute la largeur de celui-ci, sur ses berges latérales 5 (figures
3 et 11), deux rails parallèles 6 disposés de manière à permettre
le déplacement de ce chariot 3, berges latérales 5 qui sont en outre aménagées pour le déversement des déchets amenés par des camions de décharge 7 (figure 11);
par 8, un transporteur ou tapis roulant, en acier, à dents ou roché 9, prenant sur toute la largeur (figures 1 et 2) et toute la longueur
(figure 3 et 11) du fond de la fosse ou canal 1 ;
par 10, un trieur magnétique à électro-aimant, retirant les déchets métalliques qui sont directement conduits vers un camion Il ou d'abord vers un dispositif de pressage-compactage (non représenté); par 12, un broyeur;
par 13, un malaxeur relié à une série de silos 14, 14' dont un au moins pour un liant ciment, par exemple;
par 15, une trémie doseuse reliée à la sortie 16 du malaxeur 13
par un transporteur 17;
par 18, un tapis, porteur des moules 19 (figures 1, 5, 6), qui sont successivement amenées au moyen d'un pousseur pneumatique 20 en-dessous de la trémie 15 et d'un presse 21 (figures 1 et 5);
par 22, un élévateur à godets 23, passant au travers d'une chambre de stérilisation 24, chambre qui pourra être placée plus loin;
par 25, des gicleurs distribuant des produits de- stérilisation placés dans le réservoir 26;
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les éléments légers venant de la chambre de stérilisation 24,
d'un liant et d'autres matières de chargement venant d'un silo
ou d'une série de silos 28, 28' et d'un ou des additifs venant d'une trémie ou d'une série de trémies 29, 29', 29";
par 30, un mélangeur, de préférence à palles déchiqueteuses;
par 31, (figures 1 et 7), l'entonnoir d'une presse 32 (figures 1 et
7)constituéepar deux tambours 33 et 34, l'un 33 comportant des roues lisses 35 et l'autre 34 des.-roues dentées 36, sur le tambour
33, duquel est encore monté, transversalement, entre les roues
35, un certain nombre de disques en dents de scie 37;
par 38, un dispositif, distributeur de feuilles 39:
par 40, un transporteur du produit final à base d'éléments légers vers un séchoir (non représenté);
par 41, un transporteur du produit final à base d'éléments lourde vers un séchoir et un dispositif de démoulage (non représenté);
Le procédé de traitement total, selon l'invention, se présente schématiquement ainsi.
Les déchets ménagers et industriels sont déversés dans la fosse
ou canal 1, contenant un liquide 2, de l'eau pouvant parfaitement convenir; par le seul fait de les mettre en décantation dans l'eau,
il s'opère une séparation : les déchets de densité inférieure à celle de l'eau se placeront au niveau supérieur de la surface du liquide, tandis que les déchets de densité supérieure à celle de l'eau, se placeront au niveau inférieur du liquide.
Bien entendu, il est possible de modifier cette ségrégation en changeant la densité spécifique du milieu liquide, ce qui amené
un autre genre de déchets au fond de la fosse ou canal 1.
Cette ségrégation entre déchets légers et déchets -lourds, obtenue par une décantation plus ou moins prolongée des produits déversés dans la fosse ou canal 1, est favorisée par un certain mixage, cependant relativement superficiel, du milieu liquide qui est obtenu .
par le chariot mélangeur 3, les rateaux ou peignes 4 du tambour créant un mouvement dans le liquide tout en ramenant les élé-' mente légers vers la surface du liquide, éléments qui sont poussés par le chariot lors de son retour vers l'élévateur 22 dont les godets 23 plongent successivement dans le milieu liquide, et amènent ainsi les éléments légers vers l'entonnoir 27.
En particulier, comme en cas de déversement d'ordures ménagères, on retrouvera dans les éléments légers, notamment des déchets alimentaires et il est donc indispensable de procéder à une desinfection qui s'avère suffisante par le passage de l'élévateur 22 au travers d'une chambre de stérilisation 24. En même temps que ces éléments légers tombent dans l'entonnoir 27, on y déverse également un liant et un additif, mais, afin de ne pas être tenu à la fabrication d'un seul produit final de récupération, on prévoit, à la fois, une série de silos 28, 28' et d'une série de trémies 29, 29'
et 29", d'additifs d'une part, en fonction du genre de déchets effectivement déversés, uniquement ordures ménagères ou ordures industrielles plus ou moins spécifiques, p'ar exemple, il serait souhaitable de réaliser un tel ou tel autre produit final de récupération; d'autre part, en fonction du genre de ce dit produit final de récupération que l'on désire obtenir, il est nécessaire et possible ou souhaitable d'ajouter telles ou telles matières qui peuvent être, par exemple,
un déchet homogène tel que poussière de charbon, huiles usagées et ce par exemple-'dans le cas ou l'on désire obtenir des briquettes de-
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liants et additifs passent par un mélangeur 30 vers l'entonnoir 31 de la presse 32 où le mélange 42 (figure 7) est pressé et écrasé entre le tambour 33 à roue lisse 35 et le tambour 34 à roue dentée 36. Un tambour 38, placé derrière le tambour 32, débite un feuille 39, qui vient passer au-dessus des roues lisses 35, de cette manière,
la matière débitée par la presse, qui n'est pas encore séchée, est maintenue en un ruban continu; cette feuille 39 permet, en outre,
un stokage en rouleau du produit final, comme montré à la figure 10.
Cette feuille 39 est prévue en différentes matières, papier, toile de jute, polyester, etc., suivant la nature du produit final.
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le est conduit sur le transporteur 40 vers la zone de séchage.
En face de la partie de l'installation, réservée au traitement, des éléments légers, on soumet leséléments lourde amenée par le transporteur 8 à une zone de triage, éventuellement manuel, pour retirer les éléments hétéroclytes de trop grande dimension, bien que ceuxci fassent actuellement l'objet de tournées de ramassages particuliers et ne seront donc plus déversés dans la fosse. Le transporteur passe également en -dessous d'une trieur magnétique 10 à électro-aimant qui retire les déchets métalliques qui pourront faire l'objet d'un pressage-compactage avant leur envoi vers les aciéries.
Il est à noter qu'il est financièrement intéressant de procéder à
cette récupération de déchets métalliques étant donné les prix
payée par les aciéries pour de la mitraille propre, néanmoins la présence de certains éléments métalliques dans le produit final
obtenu en fin d'installation n'est pas nécessairement génânt.
Les éléments lourds, après triage, sont déversés dans un broyeur
12, puis broyés et amenés dans un malaxeur 13 dans lequel on introduit également un liant et éventuellement une matière de chargement, c'est pour cette raison qu'on prévoit une série de silos 14, 14', etc. Après ce malaxage, les éléments lourds, ainsi traités, sont versés par la trémie doseuse 15 dans des moules rectangulaires 19 qui passent sous une presse 21 puis sont amenés vers une zone de séchage ou l'on procède après celui-ci au démoulage.
Le procédé décrit ci-dessus peut subir différentes modifications
en fonction d'une part, des déchets traités; en effet, si les dé-
chets ménagers sont d'un genre particulièrement hétéroclyte,' emballages en papier, cartons, fer blanc, plastiques ... , bouteilles, flacons en verre, en plastique, déchets alimentaires, cendres ..., pour ne citer-que les plus courants; par contre, les déchets industriels peuvent présenter une plus grande homogénéité et n'être composée que d'éléments légers ou lourde qui ne réclament dès lors pas une séparation et qui peuvent être
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ment, par exemple, éléments qu'il n'y a pas lieu de stériliser, qu'il n'y a pas lieu de broyer.
Bien entendu, le procède peut égale ment être complété par exemple en prévoyant un broyage des éléments légers, ou un tamisage afin de faire un classement selon calibre, etc.
L'installation qui n'a été décrite que schématiquement sera complétée par les canalisations, conduits, transporteurs ou
tapis roulant 43 (figure 4) pour amener les additifs vers l'entonnoir 27. De même, on pourra aménager de manière différente, les appareils nécessaires, par exemple au lieu d'utiliser une presse verticale, on pourra utiliser une preese horizontale 44 (figure 9). Les éléments légers, ou lourds également dans certains cas, après avoir été mélangés, étant déversés dans des lingotières 45, un 1er
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de roues dentées 46, effectuant le pressage proprement dit.
De manière non limitative on prévoit notamment d'obtenir les produits suivants :
- Un combustible solide en briquette en ajoutant aux déchets légers combustibles des additifs tels que poussières de charbon, en fonction de la qualité des additifs, on pourra obtenir un produit de remplacement d'une valeur de 3.000 à 5.000 calories.
- Une couverture de toft, en utilisant comme matière première les déchets en papier cellulose, textiles usés, qui avec des additifs convenableset après pressage, donneront un produit final présentant des qualités essentielles d'isolation, durée, économie.
Pour réaliser un tel produit on prévoit, éventuellement, par exemple, une presse 32 dont les dents 36 du tambour 34 seront moins proéminentes, de manière à obtenir un produit final plus plat, qui pourra être écrasé après son passage dans la presse 32. De même si
on a prévu une feuille 39 qui tient en-dessous du produit final
une deuxième feuille viendra garnir au-dessus le produit final,
feuille en toute matière convenable, papier Kraft ou autres par exemple.
- Un compost broyé, pouvant servir d'engrais agricole, au moyen des déchets légers, en éliminant par taminage, triage, etc., les déchets industriels non voulus (métal, verre, etc. ) et en y ajoutant les additifs voulus.
- Un matériau de construction au moyen des déchets lourds, pouvant servir de base pour les routes, poteaux, bornes, etc. Pour les routes, on peut prévoir sur place un concassage des blocs.
- Panneaux forte, pouvant être utilisés dans la construction des bâtiments agricoles, hangards ou encore couche inférieure dans les constructions routières, comme matériaux isolants selon le genre d'additif utilisé avec les déchets légers.
Comme pour la couverture de tout on prévoit ou non une deuxième feuille qui pourrait être en matière plus solide, métallique, en aluminium par exemple.
- Blocs métalliques comme matière première pour les aciéries, provenant des déchets métalliques recueillis par les élertro-aimante, que l'on aura ensuite fait passer par une presse.
Comme montré aux figures 12 et 13, on prévoit plusieurs lignes d'installation, soit figure 12, des installations (49, 50, 51, 52) pouvant traiter des tonnages différents de déchets que l'on peut aligner comme montré par exemple du côté des éléments lourds; dans le cas d'un tel alignement, on peut comme montré ne prévoir qu'une partie de l'installation de traitement 53 des éléments lourds dès que l'on amène ceux-ci de la fosse pour les quatre fosses, soit aligner des installations pouvant traiter des tonnages identiques (54,
54', 54", 54"') et également ou non d'une installation de traitement des éléments lourds ou légers pour les quatre fosses.
Différentes modifications du procédé peuvent bien-entendu être prévues et notamment la succession des opérations, la stérilisation peut ainsi prendre place après l'opération de mélange, l'installation étant modifiée en conséquence.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour le traitement à froid des déchets, résidus ménagers et industriels, mis en décantation dans un milieu liquide,
afin d'obtenir une première séparation entre les éléments lourds et
éléments légers, que l'on soumet à deux cycles opérationnels différente,
l'un pour les éléments lourds que l'on soumet successivement aux opérations de broyage, de mélange à un liant à froid; malaxage, moulage, et
l'autre, pour les éléments légers, que l'on soumet successivement aux opérations de mélange à un liant à froid et à un additif, pressage et découpage,
caractérisé en ce que l'on ramène en continu, sur toute la base du milieu liquide, les éléments lourds, que l'on procède à un triage magnétique de
ces éléments, afin de récupérer les éléments métalliques, que l'on soumet
ou non à un compactage-compressage, qu'après le broyage des éléments
restants, on les mélange ensuite en plus d'un liant à froid,à une ou plusieurs autres matières de chargement ou des liants différents, qu'après moulage on les soumet à une opération de pressage, que l'on soumet les éléments légers à une stérilisation avant ou après de les mélanger à un
ou plusieurs liants différents et à un ou plusieurs additifs différents.