CH694989A5 - Domestic waste treatment procedure consists of grinding and mixing with abrasive material and bonding agent to make building materials - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le traitement des déchets tels que des ordures ménagères comprenant éventuellement des débris de démolition, permettant d'obtenir un matériau utile en particulier pour la construction.
On a pu constater qu'au fil des années, le mode de vie dans les pays dits développés et industrialisés a tendance a créer de plus en plus de déchets et en particulier, la vie quotidienne produit une masse d'ordures ménagères qui ne cesse de croître. Aussi, face aux problèmes de stockage et d'élimination de ces déchets d'une part, et de protection de l'environnement d'autre part, un certain nombre de procédés ont été développés pour éliminer ces déchets, d'une manière utile.
Ainsi, on connaît déjà par les documents FR-A- 2 612 175, FR-A-2 612 427 et FR-A-2 622 483, des procédés qui impliquent le traitement des ordures ménagères pour obtenir un produit intermédiaire destiné à être incorporé ensuite dans un ciment à prise hydraulique.
Selon ces procédés, des ordures ménagères débarrasées des corps métalliques qu'elles peuvent contenir, sont d'abord broyées puis traitées avec une matière minérale à base d'oxyde de calcium à l'état libre ou combiné. La matière obtenue à l'issue de ce traitement est soumise à une opération de granulation sous pression. Enfin, on fait subir aux granulés ou comprimés qui en résultent, un traitaient thermique notamment pour réduire la teneur en eau et augmenter leur dureté.
Les granulés ainsi obtenus sont alors incorporés dans la composition d'un ciment avec la quantité d'eau appropriée pour la prise du ciment. Ils sont éventuellement soumis à une opération de broyage permettant d'atteindre la granulométrie désirée, préalablement à ce mélange.
Du silicate de sodium peut être également introduit dans le mélange.
Selon les cas, le mélange est soit utilisé ainsi, c'est-à-dire comme un ciment classique en quelque sorte, soit soumis à une étape supplémentaire d'agglomération ou de granulation sous pression pour conduire à des granulés ou à des boulettes.
On peut remarquer que les procédés précités ne permettent pas de fabriquer un produit fini directement à partir d'ordures ménagères mais que le traitement réalisé conduit, au contraire, à un produit intermédiaire devant être incorporé, préalablement à son emploi, dans un ciment pour pouvoir être utilisé pour la construction.
On connaît également d'autres procédés qui ne font pas intervenir de liant à prise hydraulique mais qui impliquent quand même un traitement en milieu aqueux.
Le document FR-A-2 472 421 décrit, par exemple, un procédé de traitement d'ordures ménagères qui consiste à soumettre des ordures exemptes de corps métalliques et broyées, à l'action de la chaux vive, d'une chaux suractivée ou d'un sel de calcium tel que du carbonate de calcium, en présence d'eau.
La matière qui en résulte est ensuite soumise à un traitement thermique conduisant à un produit sous forme de morceaux de dimensions variables et de faible cohésion.
Ces morceaux sont alors transformés en poudre fine qui est ensuite agglomérée sous pression avec un liant. Des charges peuvent être introduites sous forme de poudre fine lors de l'opération d'agglomération, par exemple pour améliorer les propriétés de résistance à l'écrasement.
On fait subir, finalement, un choc thermique au produit ainsi formé.
Ce procédé permet d'obtenir un produit du type grains de sable, graviers ou gravillons selon les besoins à satisfaire.
Le procédé selon le document FR-A-2 098 777 consiste, quant à lui, à traiter des détritus non triés mais préalablement sèches et broyés. Le traitement est effectué avec un silicate métallique en solution aqueuse choisi, par exemple, parmi les silicates de métaux alcalins. Il s'agit soit d'un malaxage à froid, soit d'une opération de compression, en présence d'un durcisseur.
Un produit capable d'absorber une quantité d'eau importante est avantageusement additionné conjointement au durcisseur avant malaxage.
Le matériau final est obtenu sous forme de blocs, après compactage sous haute pression.
On connait également selon le document FR-A- 2 337 588, un procédé pour l'élimination d'ordures ménagères qui ne comprend pas de traitement en milieu aqueux.
En effet, ce procédé consiste tout d'abord à réaliser un broyage grossier des ordures ménagères pour obtenir, par exemple, des fragments ayant un calibre de 40 à 100 millimètres.
Puis, après avoir éliminé les corps métalliques des fragments obtenus, ceux-ci sont soumis à une étape de séchage puis à une seconde opération de broyage pour conduire à une poudre fine ayant la granulométrie d'une farine.
Cette poudre fine est ensuite mélangée avec un liant tel qu'un silicate, une résine acrylique, vinylique ou polyester, des brais ou de la chaux vive.
Un plastifiant et un catalyseur sont également additionnés ainsi qu'éventuellement des charges.
Le mélange ainsi préparé est introduit dans un appareil à granuler sous pression et on obtient à l'issue de cette opération, des agrégats cylindriques dont le calibre est de l'ordre de celui du petit gravier.
Ces agrégats sont finalement sèchés à une température inférieure à 200 DEG C.
Selon ce procédé, on obtient à nouveau un produit intermédiaire et non un produit fini directement utilisable en tant que matériau de construction, puisque les agrégats formés sont destinés à être employés en remplacement du gravier.
D'une manière générale, on peut constater que les divers procédés proposés pour recycler les ordures ménagères ou autres détritus ne sont pas pleinement satisfaisants dans la mesure où ils impliquent des étapes relativement complexes et/ou ne conduisent qu'à des intermédiaires qui ne peuvent être considérés comme des matériaux de construction finis directement utilisables en tant que tels.
L'objectif de la présente invention est de fournir un procédé permettant à la fois d'éliminer les déchets de manière simple et sans créer de pollution supplémentaire, et de préparer directement à partir de ces déchets, un matériau pouvant être utilisé en vrac ou mis en forme de briques, de parpaings, de plaques, etc. et présentant des propriétés mécaniques particulièrement intéressantes pour la construction et les travaux publics.
A cette fin, l'invention a pour objet un procédé de traitement de déchets contenant notamment des produits fibreux, pour l'obtention d'un matériau utile notamment pour la construction ou le remblai, caractérisé en ce que: - on élimine des déchets, les corps métalliques qu'ils peuvent contenir, - on concasse les déchets ainsi triés, - on forme un mélange par addition d'un abrasif aux déchets triés et concassés, - on broie ledit mélange pour obtenir une matière contenant des composants pulvérulents et des composants fibreux, - on sépare lesdits composants pulvérulents desdits composants fibreux, - on prélève lesdits composants pulvérulents, - on mélange la matière pulvérulente ainsi obtenue avec un liant contenant une résine synthétique et un catalyseur de polymérisation,
- on fractionne le mélange qui en résulte pour obtenir des masses distinctes et on les coule dans des moules séparés, - on moule à froid lesdites masses et on provoque leur durcissement par polymérisation de la résine.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - on mélange les composants fibreux avec un liant contenant une résine synthétique et un catalyseur de polymérisation, on fractionne le mélange qui en résulte pour obtenir des masses distinctes, on coule lesdites masses dans des moules séparés, on moule à froid lesdites masses et on provoque leur durcissement par polymérisation de la résine.
- on forme un mélange comprenant au plus 50% d'abrasif. - on forme un mélange comprenant 30% d'abrasif. - on sépare les composants pulvérulents des composants fibreux par centrifugation du mélange contenant l'abrasif. - on broie le mélange contenant l'abrasif et on sépare simultanément les composants pulvérulents des composants fibreux. - préalablement au concassage, on élimine les corps en matière synthétique et/ou en bois contenus dans les déchets. - on traite des ordures ménagères. - préalablement à l'addition de l'abrasif, on soumet, les déchets triés à l'action des rayons infrarouges et/ou ultraviolets. - on utilise du sable comme abrasif. - on utilise comme abrasif, des débris de démolition exempts de corps métalliques et broyés. - on utilise des débris de démolition qui présentent une granulométrie analogue à celle du sable.
- on obtient une matière pulvérulente présentant une granulométrie comprise entre celle du sable et celle du talc.
- on mélange au moins 60% de matière pulvérulente avec un liant. - on mélange 70 à 80% de matière pulvérulente avec 20 à 30% de liant. - on mélange au moins 60% de composants fibreux avec un liant. - on mélange 70 à 80% de composants fibreux avec 20 à 30% de liant. - on utilise un béton synthétique comme liant. - on introduit au moins un colorant lors de l'opération de mélange avec un liant. - on place au moins un insert dans le moule préalablement au coulage d'une masse. - on moule lesdites masses et on forme au moins un espace devant rester vide de matière au sein du matériau obtenu après durcissement du liant.
L'invention a également pour objet un matériau utile notamment pour la construction ou le remblai, caractérisé en ce qu'il comprend au moins 60% d'une matière exempte de corps métalliques et obtenue après broyage d'un mélange de déchets contenant des composants pulvérulents et des composants fibreux avec un abrasif puis élimination desdits composants fibreux et un liant à base de résine synthétique.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la matière est exempte de corps en matière synthétique et/ou en bois. - le matériau comprend au moins 60% d'une matière pulvérulente. - le matériau comprend entre 70 et 80% de matière pulvérulente. - la granulométrie de la matière pulvérulente est comprise entre celle du sable et celle du talc. - le matériau comprend au moins 60% de composants fibreux. - le matériau comprend entre 70 et 80% de composants fibreux. - l'abrasif consiste en du sable.
- l'abrasif consiste en des débris de démolition exempts de corps métalliques et broyés. - le liant est un béton synthétique. - le matériau est fractionné en masses distinctes et chacune desdites masses est mise en forme par moulage, coulage ou analogue puis durcie à température ambiante. - le matériau comprend au moins un insert. - le matériau comprend au moins un espace vide de matière. - le matériau est coloré.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description donnée ci-après à titre d'exemple illustratif et non limitatif.
La présente invention concerne un procédé de traitement de déchets. On entend par déchets, toute sorte de détritus, ordures ménagères, etc., comprenant éventuellement des décharges inertes telles que des débris de démolition constitués de gravats, résidus d'armatures métalliques, etc. Ces déchets contiennent notamment des produits fibreux.
Quelle que soit leur origine, ces déchets contiennent généralement des corps métalliques. Aussi, la première étape du procédé consiste à éliminer ces corps métalliques par des moyens magnétiques connus en soi.
Si des débris de démolition sont présents, ceux-ci sont également débarrassés des corps métalliques qu'ils contiennent, comme par exemple des fers à béton, simultanément aux autres déchets.
Selon une forme de réalisation avantageuse, on élimine également les corps en matière synthétique et/ou en bois afin d'écarter d'éventuels incidents ou accidents lors des étapes de traitement subséquentes. En effet, l'inconvénient du bois par exemple, est qu'il est susceptible de s'enflammer facilement lorsqu'il se trouve en masse avec d'autres déchets.
On soumet ensuite les déchets ainsi triés à un concassage grossier.
Puis, on soumet avantageusement les déchets ainsi triés et concassés, à l'action de rayons infrarouges et/ou de rayons ultraviolets. L'action de ces rayons sert notamment à éliminer le chlore et autres produits qui risqueraient de provoquer une pollution lors de l'étape suivante. Il s'agit en particulier d'éliminer des produits qui seraient susceptibles de s'enflammer lors des opérations de broyage et séparation.
La matière obtenue à l'issue de ces étapes est mélangée avec un abrasif. L'abrasif consiste, par exemple, en du sable.
Dans le cas ou l'on ajoute aux déchets des débris de démolition, ceux-ci jouent alors le rOle d'abrasif et l'addition d'un matériau supplémentaire n'est pas nécessaire. Dans ce cas, préalablement à leur mélange avec les déchets triés et concassés, on broie les débris de démolition jusqu'à obtenir une granulométrie comparable à celle du sable.
D'une manière avantageuse, on débarrasse ces débris de démolition, du bois qu'ils contiennent.
La quantité d'abrasif dans le mélange est d'au plus 50% et de préférence d'environ 30%.
L'étape suivante du procédé selon l'invention consiste à broyer le mélange obtenu, comprenant d'une part les déchets triés, concassés et éventuellement après avoir été soumis à l'action de rayons infrarouges et/ou ultraviolets et d'autre part, l'abrasif.
Il résulte de cette opération, une matière contenant des composants pulvérulents et des composants fibreux, présents dans les déchets dès l'origine. On effectue alors une séparation de ces deux types de composants afin de pouvoir utiliser séparément la matière pulvérulente seule et les composants fibreux seuls, comme décris ci-après.
Selon un mode de réalisation avantageux, les opérations de broyage en présence d'un abrasif et de séparation des composants pulvérulents et des composants fibreux qui en résultent, sont réalisées simultanément par centrifugation du mélange déchets/abrasif, ces déchets étant issus des traitements précédents.
On entend ici par centrifugation, l'application d'une rotation rapide au mélange précité, pour obtenir la séparation de composés parallèlement à un broyage résultant de la présence de l'abrasif dans le mélange en mouvement.
A l'issue de cette étape, on obtient une matière pulvérulente plaquée sur les parois de la cuve de centrifugation et des composants fibreux déposés dans le fond de ladite cuve. Bien entendu, la durée de la centrifugation est choisie en fonction des composés en présence et de la granulométrie de la poudre que l'on souhaite atteindre. D'une manière générale, la granulométrie de la matière pulvérulente varie entre celle du talc et celle du sable fin.
On prélève ensuite la poudre sur les parois de la cuve de centrifugation et on la mélange avec un liant synthétique en vue de l'obtention d'un matériau utile en particulier pour la construction ou le remblai, les composants fibreux pouvant, quant à eux, être employés par ailleurs.
La proportion de poudre par rapport au liant est souvent influencée par des facteurs économiques parallèlement aux caractéristiques mécaniques recherchées pour le produit final. Elle est d'au moins 60% et est comprise de préférence entre 70 et 80%.
Le liant comprend une résine synthétique telle qu'une résine époxydique. Afin que le matériau de construction final présente des caractéristiques mécaniques intéressantes, en particulier au niveau de sa résistance à l'écrasement, on utilise de préférence comme liant, un béton synthétique.
On entend par béton synthétique une composition comprenant un liant constitué d'une matière synthétique (polymère, copolymère, résine, etc.) et des charges inertes.
Le liant contient, en outre, des catalyseurs et initiateurs de polymérisation de la résine, nécessaires pour réaliser la phase finale de durcissement du mélange matière pulvérulente/liant, comme indiqué ci-après.
Dans certains cas, le liant comprend également du polypropylène et du caoutchouc liquide ou une matière synthétique du type gomme.
Un exemple de composition d'un matériau selon l'invention est donné ci-après: - matière pulvérulente issue de l'étape de broyage-centrifugation 60 à 70% - résine époxydique 20 à 25% - polypropylène, caoutchouc ou analogue 15 à 20%
le complément étant constitué d'additifs tels que initiateurs de polymérisation, catalyseurs, etc.
Le mélange consiste en un simple malaxage, manuel ou automatique, par tout moyen connu.
Ce mélange est ensuite fractionné en masses distinctes et chaque masse est introduite dans un moule pour donner au matériau la forme désirée.
Divers facteurs peuvent intervenir dans le choix du moule et de sa forme en fonction des besoins à satisfaire tels que cout de fabrication, facilité de mise en oeuvre du procédé, etc.
Pour cette opération de mise en forme, on peut utiliser indifféremment un moule en bois, en fibres, en verre, en acier, en aluminium ou en matière synthétique tel qu'en ABS (copolymère acrylonitrile/butadiène/styrène). Seul l'aspect de surface du matériau final obtenu diffère selon le type de moule choisi.
Le mélange est coulé à température ambiante dans le moule puis tassé par tout moyen connu. Bien entendu, avant coulage, on peut recouvrir les parois du moule d'un agent de démoulage, comme cela est bien connu de l'homme du métier.
Le moulage est réalisé dans des conditions normales de température et de pression en provoquant le durcissement de la masse de mélange matière pulvérulente/liant par polymérisation de la résine.
Selon une variante de réalisation de l'invention, on utilise, d'une manière similaire à celle qui vient d'être décrite, les composants fibreux issus de l'étape de séparation par broyage-centrifugation en présence d'un abrasif.
Dans ce cas, on mélange au moins 60% de composants fibreux avec un liant et de préférence entre 70 et 80%.
L'homme du métier peut choisir d'employer un liant du même type qu'avec la matière pulvérulente. Les opérations de fractionnement et de mise en forme sont alors identiques.
Selon l'invention, qu'il s'agisse des composants pulvérulents ou des composants fibreux, on obtient à partir de déchets, un matériau de construction fini et ce, contrairement aux procédés connus jusqu'à ce jour.
En outre, le procédé selon l'invention est simple et facile à mettre en oeuvre. Il n'est pas nécessaire, notamment, d'appliquer une forte pression ou de réaliser un traitement thermique, contrairement aux procédés connus.
Le matériau conforme à l'invention se présente par exemple, sous la forme d'éléments tels que briques ou plaques d'épaisseur plus ou moins importante. Dans ce dernier cas, on peut obtenir des épaisseurs inférieures à 5 millimètres.
On peut également juxtaposer plusieurs éléments ci-dessus et les solidariser à l'aide d'un liant tel qu'un béton synthétique comme décrit précédemment.
Le matériau résultant des étapes décrites ci-dessus est un matériau poreux dans lequel on peut enfoncer des clous ou visser des vis sans perçage préalable et qui présente par ailleurs, une très bonne résistance à l'écrasement.
Selon l'invention, on peut également prévoir des étapes supplémentaires pour l'introduction de charges diverses selon les propriétés mécaniques recherchées ou la réalisation de traitements de finition.
En effet, le matériau selon l'invention obtenu comme décrit précédemment peut être coloré dans la masse par introduction d'un ou plusieurs agents de coloration dans le mélange poudre/liant ou composants fibreux/liant, avant moulage.
On peut aussi choisir d'introduire des charges de renfort dans le mélange pour améliorer les caractéristiques mécaniques du matériau final obtenu.
L'invention permet de préparer également des matériaux du type composé sandwich. Pour ce faire, on indroduit dans le moule, préalablement au coulage de la masse matière pulvérulente/liant ou matière fibreuse/liant, un matériau intermédiaire servant d'insert. Il peut s'agir, par exemple, d'une plaque métallique destinée à constituer une âme pour le produit final. Il peut s'agir également d'une plaque de polystyrène, d'un feutre, de fibres de verre ou de carbone, de fibres aramides telles que celles connues sous le nom commercial de "KEVLAR" de Dupont de Nemours.
Selon l'utilisation à laquelle est destiné le matériau, il est parfois intéressant de lui faire subir divers traitements de finition.
Cela peut consister en une simple peinture ou dans d'autres cas, en des traitements plus spécifiques tel qu'un traitement d'étanchéification. Dans ce cas, le matériau récupéré après démoulage, est recouvert avec une solution aqueuse contenant un silicate métallique et notamment du silicate de soude et de potassium. Cette solution migre alors dans le matériau, par capillarité. Après cristallisation du silicate métallique, le matériau résultant est devenu étanche et peut donc flotter.
Pour obtenir un matériau susceptible de flotter, on peut également prévoir l'introduction d'un insert de flottaison au moment de l'opération de moulage. Il peut s'agir, par exemple, d'un cube en matière synthétique tel que du polychlorure de vinyle (PVC) que l'on place dans le moule avant de couler la masse de mélange matière pulvérulente/liant ou composants fibreux/liant.
Une autre solution consiste à mouler le mélange, en créant, avec un moule adapté, un ou plusieurs espaces devant rester vides de matière.
L'invention permet également d'obtenir des matériaux présentant des propriétés acoustiques intéressantes. En effet, ils absorbent notamment les sons et peuvent ainsi servir dans le domaine de l'isolation phonique.
Enfin, le procédé selon l'invention peut avantageusement être mis en oeuvre sur un site de traitement de déchets préexistant.
The present invention relates to the treatment of waste such as household waste possibly including demolition debris, to obtain a useful material especially for construction.
Over the years, the way of life in the so-called developed and industrialized countries has tended to create more and more waste, and in particular, daily life produces a mass of garbage that continues to grow. grow. Also, faced with the problems of storage and disposal of this waste on the one hand, and environmental protection on the other hand, a number of processes have been developed to dispose of this waste in a useful manner.
Thus, documents FR-A-2 612 175, FR-A-2 612 427 and FR-A-2 622 483 already disclose processes which involve the treatment of household waste to obtain an intermediate product intended to be incorporated. then in a hydraulic setting cement.
According to these methods, household waste disposed of metal bodies they may contain, are first milled and then treated with a calcium oxide-based mineral material in the free or combined state. The material obtained at the end of this treatment is subjected to a granulation operation under pressure. Finally, the resulting granules or tablets are subjected to a thermal treatment, in particular to reduce the water content and increase their hardness.
The granules thus obtained are then incorporated in the composition of a cement with the amount of water suitable for setting the cement. They are optionally subjected to a grinding operation to achieve the desired particle size, prior to this mixture.
Sodium silicate can also be introduced into the mixture.
Depending on the case, the mixture is either used as such, that is to say as a conventional cement of some sort, or subjected to an additional step of agglomeration or granulation under pressure to lead to granules or pellets.
It may be noted that the abovementioned methods do not make it possible to manufacture a finished product directly from household waste, but that the treatment carried out, on the contrary, leads to an intermediate product to be incorporated, prior to its use, in a cement to be able to be used for construction.
Other processes are also known which do not involve a hydraulic setting binder but which still involve treatment in an aqueous medium.
Document FR-A-2 472 421 describes, for example, a household waste treatment process which consists in subjecting garbage that is free from metal bodies and crushed, to the action of quicklime, of a superactivated lime or a calcium salt such as calcium carbonate in the presence of water.
The resulting material is then subjected to a heat treatment leading to a product in the form of pieces of variable size and low cohesion.
These pieces are then transformed into fine powder which is then agglomerated under pressure with a binder. Fillers can be introduced as a fine powder during the agglomeration process, for example to improve the crush strength properties.
Finally, the product thus formed undergoes a thermal shock.
This method makes it possible to obtain a product of the type of sand grains, gravel or chippings according to the needs to be satisfied.
The process according to the document FR-A-2 098 777 consists, for its part, in treating unsorted, but previously dried and crushed detritus. The treatment is carried out with a metal silicate in aqueous solution chosen, for example, from alkali metal silicates. It is either a cold mix or a compression operation, in the presence of a hardener.
A product capable of absorbing a large quantity of water is advantageously added together with the hardener before mixing.
The final material is obtained in block form after compacting under high pressure.
Also known from FR-A-2,337,588, a method for the disposal of household waste that does not include treatment in aqueous medium.
Indeed, this method consists first of all in a rough grinding of household waste to obtain, for example, fragments having a size of 40 to 100 millimeters.
Then, after eliminating the metal bodies of the fragments obtained, they are subjected to a drying step and then to a second grinding operation to produce a fine powder having the grain size of a flour.
This fine powder is then mixed with a binder such as silicate, acrylic, vinyl or polyester resin, pitches or quicklime.
A plasticizer and a catalyst are also added as well as possibly fillers.
The mixture thus prepared is introduced into an apparatus to be granulated under pressure and at the end of this operation, cylindrical aggregates whose size is of the order of that of the small gravel are obtained.
These aggregates are finally dried at a temperature below 200 ° C.
According to this method, an intermediate product is obtained again and not a finished product that can be used directly as a construction material, since the aggregates formed are intended to be used as replacement for the gravel.
In general, it can be seen that the various methods proposed for recycling household waste or other detritus are not fully satisfactory insofar as they involve relatively complex steps and / or lead only to intermediaries that can not be considered as finished construction materials directly usable as such.
The object of the present invention is to provide a method which makes it possible both to dispose of waste in a simple manner and without creating additional pollution, and to prepare directly from such waste a material which can be used in bulk or put into in the form of bricks, blocks, plates, etc. and having particularly advantageous mechanical properties for construction and public works.
To this end, the subject of the invention is a process for the treatment of waste containing in particular fibrous products, for obtaining a useful material, in particular for the construction or backfill, characterized in that: - waste is eliminated, the metal bodies they can contain, - the waste thus sorted is crushed, - a mixture is formed by adding an abrasive to the sorted and crushed waste, - the said mixture is ground to obtain a material containing pulverulent components and components. fibrous, - said pulverulent components of said fibrous components are separated, - said pulverulent components are removed, - the pulverulent material thus obtained is mixed with a binder containing a synthetic resin and a polymerization catalyst,
the resulting mixture is fractionated to obtain separate masses and is poured into separate molds; the said masses are cold-molded and their curing is caused by polymerization of the resin.
According to other features of the invention: - the fibrous components are mixed with a binder containing a synthetic resin and a polymerization catalyst, the resulting mixture is fractionated to obtain separate masses, said masses are cast in separate molds the said masses are cold-molded and their curing is caused by polymerization of the resin.
a mixture comprising at most 50% of abrasive is formed. - A mixture is formed comprising 30% abrasive. the pulverulent components of the fibrous components are separated by centrifugation of the mixture containing the abrasive. the mixture containing the abrasive is ground and the pulverulent components of the fibrous components are separated simultaneously. - Before crushing, we eliminate the bodies of synthetic material and / or wood contained in the waste. - we treat garbage. prior to the addition of the abrasive, the sorted waste is subjected to the action of infrared and / or ultraviolet rays. - sand is used as abrasive. - Abrasive debris free from metal bodies and crushed is used as abrasive. demolition debris is used which has a particle size similar to that of sand.
a pulverulent material having a particle size between that of sand and that of talc is obtained.
at least 60% of pulverulent material is mixed with a binder. 70 to 80% of pulverulent material are mixed with 20 to 30% of binder. at least 60% fibrous components are mixed with a binder. 70 to 80% of fibrous components are mixed with 20 to 30% of binder. - Synthetic concrete is used as binder. at least one dye is introduced during the mixing operation with a binder. at least one insert is placed in the mold prior to pouring a mass. said molds are molded and at least one space is formed which must remain empty of material within the material obtained after hardening of the binder.
The subject of the invention is also a useful material, in particular for construction or backfill, characterized in that it comprises at least 60% of a material free of metal bodies and obtained after grinding of a mixture of waste containing components. pulverulent and fibrous components with an abrasive then removal of said fibrous components and a binder based on synthetic resin.
According to other features of the invention: - the material is free of plastic body and / or wood. the material comprises at least 60% of a pulverulent material. the material comprises between 70 and 80% of pulverulent material. - The particle size of the pulverulent material is between that of sand and that of talc. the material comprises at least 60% of fibrous components. the material comprises between 70 and 80% of fibrous components. - the abrasive consists of sand.
- The abrasive consists of demolition debris free of metal bodies and crushed. - The binder is a synthetic concrete. - The material is fractionated into separate masses and each of said masses is shaped by molding, casting or the like and then cured at room temperature. the material comprises at least one insert. the material comprises at least one empty space of matter. - the material is colored.
The invention will be better understood with the aid of the description given below by way of illustrative and nonlimiting example.
The present invention relates to a waste treatment method. Waste means any sort of garbage, garbage, etc., possibly including inert discharges such as demolition debris consisting of rubble, scrap, etc. This waste contains especially fibrous products.
Whatever their origin, these wastes usually contain metal bodies. Also, the first step of the process consists in eliminating these metal bodies by magnetic means known per se.
If demolition debris is present, they are also cleared of the metal bodies they contain, such as concrete bars, simultaneously with other waste.
According to an advantageous embodiment, the bodies of synthetic material and / or wood are also eliminated in order to prevent possible incidents or accidents during the subsequent processing steps. Indeed, the disadvantage of wood for example, is that it is likely to ignite easily when it is en masse with other waste.
The sorted waste is then subjected to rough crushing.
Then, the waste thus sorted and crushed is advantageously subjected to the action of infrared rays and / or ultraviolet rays. The action of these rays is used in particular to remove chlorine and other products that could cause pollution in the next step. In particular, it involves removing products that could ignite during grinding and separation operations.
The material obtained at the end of these steps is mixed with an abrasive. The abrasive consists, for example, of sand.
In the case where demolition debris is added to the waste, it then acts as an abrasive and the addition of additional material is not necessary. In this case, prior to mixing with the sorted and crushed waste, the demolition debris is crushed to a particle size comparable to that of sand.
Advantageously, this demolition debris is removed from the wood they contain.
The amount of abrasive in the mixture is at most 50% and preferably about 30%.
The next step of the process according to the invention consists in grinding the mixture obtained, comprising on the one hand sorted, crushed waste and possibly after being subjected to the action of infrared and / or ultraviolet rays and on the other hand, the abrasive.
As a result of this operation, a material containing pulverulent components and fibrous components present in the waste from the outset. These two types of components are then separated so that the pulverulent material alone and the fibrous components alone can be used separately, as described hereinafter.
According to an advantageous embodiment, grinding operations in the presence of an abrasive and separation of pulverulent components and fibrous components resulting therefrom, are carried out simultaneously by centrifugation of the waste / abrasive mixture, these waste being derived from previous treatments.
By centrifugation is meant here the application of a rapid rotation to the aforementioned mixture, to obtain the separation of compounds in parallel with grinding resulting from the presence of the abrasive in the moving mixture.
At the end of this step, there is obtained a powdery material plated on the walls of the centrifuge tank and fibrous components deposited in the bottom of said tank. Of course, the duration of the centrifugation is chosen according to the compounds in the presence and the particle size of the powder that one wishes to achieve. In general, the particle size of the pulverulent material varies between that of talc and that of fine sand.
The powder is then taken from the walls of the centrifugation vessel and mixed with a synthetic binder in order to obtain a useful material, in particular for the construction or backfill, the fibrous components being able, for their part, to be employed elsewhere.
The proportion of powder relative to the binder is often influenced by economic factors in parallel with the mechanical characteristics sought for the final product. It is at least 60% and is preferably between 70 and 80%.
The binder comprises a synthetic resin such as an epoxy resin. In order that the final building material has interesting mechanical characteristics, in particular in terms of its crush resistance, a synthetic concrete is preferably used as a binder.
By synthetic concrete is meant a composition comprising a binder consisting of a synthetic material (polymer, copolymer, resin, etc.) and inert fillers.
The binder further contains resin polymerization catalysts and initiators necessary to achieve the final curing phase of the pulverulent material / binder mixture as set forth below.
In some cases, the binder also comprises polypropylene and liquid rubber or gum-type synthetic material.
An example of a composition of a material according to the invention is given below: pulverulent material resulting from the grinding-centrifugation stage 60 to 70% 25% epoxy resin polypropylene, rubber or the like 15 to 20% %
the remainder being additives such as polymerization initiators, catalysts, etc.
The mixture consists of a simple kneading, manual or automatic, by any known means.
This mixture is then fractionated into separate masses and each mass is introduced into a mold to give the material the desired shape.
Various factors may be involved in the choice of the mold and its shape depending on the needs to be met such as cost of manufacture, ease of implementation of the method, etc.
For this shaping operation, it is possible to use either a mold made of wood, fibers, glass, steel, aluminum or synthetic material such as ABS (acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer). Only the surface appearance of the final material obtained differs according to the type of mold chosen.
The mixture is poured at room temperature into the mold and then compacted by any known means. Of course, before pouring, it is possible to cover the walls of the mold with a release agent, as is well known to those skilled in the art.
The molding is carried out under normal conditions of temperature and pressure by causing the mass of pulverulent material / binder mixture to harden by polymerization of the resin.
According to an alternative embodiment of the invention, the fibrous components originating from the grinding-centrifuging separation step in the presence of an abrasive are used in a manner similar to that which has just been described.
In this case, at least 60% fibrous components are mixed with a binder and preferably between 70 and 80%.
The person skilled in the art may choose to use a binder of the same type as with the pulverulent material. The splitting and formatting operations are then identical.
According to the invention, whether it concerns pulverulent components or fibrous components, a finished construction material is obtained from waste, contrary to the methods known to date.
In addition, the method according to the invention is simple and easy to implement. It is not necessary, in particular, to apply a high pressure or to perform a heat treatment, unlike the known methods.
The material according to the invention is, for example, in the form of elements such as bricks or plates of greater or lesser thickness. In the latter case, it is possible to obtain thicknesses of less than 5 millimeters.
One can also juxtapose several elements above and secure them with a binder such as a synthetic concrete as described above.
The material resulting from the steps described above is a porous material in which one can drive nails or screw screws without prior drilling and which also has a very good resistance to crushing.
According to the invention, it is also possible to provide additional steps for the introduction of various fillers according to the desired mechanical properties or the completion of finishing treatments.
Indeed, the material according to the invention obtained as described above can be colored in the mass by introducing one or more coloring agents into the powder / binder mixture or fibrous components / binder, before molding.
One can also choose to introduce reinforcing fillers in the mixture to improve the mechanical characteristics of the final material obtained.
The invention also makes it possible to prepare sandwich-type materials. To do this, it indroduits into the mold, prior to casting of the powder material material / binder or fibrous material / binder, an intermediate material for insert. It may be, for example, a metal plate intended to constitute a core for the final product. It may also be a polystyrene plate, a felt, fiberglass or carbon, aramid fibers such as those known under the trade name "KEVLAR" Dupont de Nemours.
Depending on the use for which the material is intended, it is sometimes interesting to subject it to various finishing treatments.
This may consist of a simple painting or in other cases, more specific treatments such as a sealing treatment. In this case, the material recovered after demolding is covered with an aqueous solution containing a metal silicate and especially sodium and potassium silicate. This solution then migrates into the material, by capillarity. After crystallization of the metal silicate, the resulting material has become watertight and can float.
To obtain a material that can float, it is also possible to introduce a flotation insert at the time of the molding operation. It may be, for example, a cube of synthetic material such as polyvinyl chloride (PVC) that is placed in the mold before pouring the mass of pulverulent material / binder mixture or fibrous components / binder.
Another solution is to mold the mixture, creating, with a suitable mold, one or more spaces to remain empty of material.
The invention also makes it possible to obtain materials having interesting acoustic properties. Indeed, they absorb the sound and can thus be used in the field of sound insulation.
Finally, the method according to the invention can advantageously be implemented on a pre-existing waste treatment site.
Claims (35)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH00772/01A CH694989A5 (en) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Domestic waste treatment procedure consists of grinding and mixing with abrasive material and bonding agent to make building materials |
Applications Claiming Priority (1)
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CH00772/01A CH694989A5 (en) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Domestic waste treatment procedure consists of grinding and mixing with abrasive material and bonding agent to make building materials |
Publications (1)
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CH694989A5 true CH694989A5 (en) | 2005-10-31 |
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ID=35140525
Family Applications (1)
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CH00772/01A CH694989A5 (en) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Domestic waste treatment procedure consists of grinding and mixing with abrasive material and bonding agent to make building materials |
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-
2001
- 2001-04-27 CH CH00772/01A patent/CH694989A5/en not_active IP Right Cessation
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