EP0387126A1 - Procédé et installation de production de compost par traitement d'ordures ménagères - Google Patents

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EP0387126A1
EP0387126A1 EP90400521A EP90400521A EP0387126A1 EP 0387126 A1 EP0387126 A1 EP 0387126A1 EP 90400521 A EP90400521 A EP 90400521A EP 90400521 A EP90400521 A EP 90400521A EP 0387126 A1 EP0387126 A1 EP 0387126A1
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EP
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materials
station
pulper
wringing
screen
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Withdrawn
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EP90400521A
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German (de)
English (en)
Inventor
Gabriel Royal
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Tes Sa
Original Assignee
Tes Sa
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/06—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for producing compost by treating household waste.
  • the usable part of the waste consists of organic matter which can be transformed into compost and therefore polluted with fine particles of plastic and glass sprayed during the grinding operation. These particles are extremely difficult to extract by the various sorting operations because they have a small particle size and a density comparable to that of the organic materials constituting the compost. These materials considerably reduce the quality of the compost produced because, they can injure growers using the compost, or end up in harvested vegetables, especially in the case of vacuum collection.
  • the object of the present invention is to provide a high quality compost, that is to say having less than 20% of parasitic materials, and in particular less than 1% of light plastics.
  • the high quality compost produced in this way can be sold at a higher price than the compost produced today and gives rise to a high level of satisfaction among users.
  • the object of the present invention is to improve the quality of the compost obtained in household waste treatment plants, at low costs and with a large treatment capacity.
  • the method according to the present invention consists in carrying out an initial grinding of household refuse, then in carrying out a magnetic sorting and a screening.
  • the rejects coming from the screening undergo, in a secondary chain, a first densimetric sorting operation followed by wetting in a pulper and a wet filtering, the non-solubilized rejects being eliminated and the solubilized materials then being wrung out.
  • the partial spin is carried out with known devices such as grate and cloth filters.
  • the method according to the present invention consists in mixing the compostable materials coming from the main chain with the compostable materials coming from the secondary chain.
  • the materials found at the end of the main chain are essentially made up of organic waste (plants, food waste) while the materials coming from the secondary chain are mainly made up of fibrous waste (paper, cardboard, small dimensions ).
  • the mixture of these two materials makes it possible to produce a compost of very high quality, at the same time by its richness, by the absence of parasitic materials and its great capacity of water retention.
  • the liquid coming from the step of wringing out the solubilized materials as well as from the wringing of the insoluble refuse is recycled to feed the densimetric sorting as well as the pulper.
  • a liquid content in the compostable product produced by the secondary chain is maintained of around 50%. This liquid content facilitates mixing and avoids the addition of liquid in a later phase of maturation or fermentation.
  • the method implements two successive phases of wetting by the pulper and wet screening.
  • the rejection size of the second screen is smaller than the rejection size of the first screen.
  • the present invention also relates to a household waste treatment installation comprising a main chain of known type as well as a secondary chain connected to the secondary screen of the main chain.
  • the secondary chain includes a densimetric sorting device separating heavy materials from light materials, said light materials being directed to a pulper connected to a wet screening device, the soluble materials coming from the wet screening device being directed to a wringer.
  • said installation further comprises a mixer connected to the outlet of the main chain on the one hand and to the outlet of the secondary chain on the other hand.
  • the installation advantageously comprises a second pulper connected to the outlet of the wet screening device.
  • This second pulper is connected to a second wet screening device with finer screens.
  • the installation comprises a densimetric sorting device consisting of a tank containing a liquid of intermediate density between the heavy materials and the organic materials.
  • the main chain is supplied with household waste.
  • the waste is firstly introduced into a grinding station (1) reducing the various constituents into pieces whose size does not exceed 110mm. Ballistic refusals (3) of higher dimension are rejected towards a landfill (4).
  • the crushed materials are then introduced into a sorting station (2) rejecting the magnetic materials, in particular scrap metal, towards the discharge (4).
  • the materials which have not been eliminated in the two preceding stations are screened in a primary screen (5) and a secondary screen (6). Large rejects (7) eliminated by the primary screen (5) are sent to an incinerator (8) connected to a device for recovering heat (9).
  • the waste passing through the secondary screen of a frame of approximately 40mm is introduced into a ballistic station with blowing (10) allowing the elimination of average refusals (11) which are directed like the big refusals (7) towards the incinerator (8).
  • the following operation consists in operating a densimetric sorting (12) making it possible to separate the light waste which will be sent to a wringing station (13) from the heavy refuse (14) which is sent to the landfill (4).
  • the materials which have not been rejected by the main chain formed by the preceding stations, constitute the compostable material (14).
  • This compostable material emanating from the main chain mainly consists of food and plant waste as well as a small part of paper and cardboard.
  • the materials which have been eliminated by the secondary screen (6) are introduced into a densimetric sorting station (15) and feed a pulper (16).
  • a pulper (16) At the entrance to this pulper, there are approximately 16% of paper and cardboard, 0.6% of textile (threads, twine), 0.1% of glass and stones, 10% of organic matter, 5% of plastic, 0.5% of fine products, such as dust with a particle size less than 2mm, the rest being made up of liquids, in particular liquids used for densimetric sorting carried out at the station (15).
  • the pulper has the effect of softening paper and cardboard in order to make them more soluble.
  • the materials leaving the pulper (16) are introduced into a wet screening station (17) eliminating the non-solubilized materials, such as plastic, textiles and fragments of medium dimensions.
  • the solubilized materials are then spun in a wringing station (18) to form the compostable material (19) consisting essentially of paper and cardboard.
  • the compostable materials (14) from the main chain and the compostable materials (19) from the secondary chain are then mixed in a mixer (20) to form the immature compost (21).
  • the insoluble rejects (22) coming from the wet screening (17) are also spun in a spinning station (23) to then feed the incinerator (8).
  • the liquid recovered in the wringing stations (18) and (23) is reinjected into the densimetric sorting station (15) as well as into the pulper (16).
  • FIG. 2 very schematically represents a secondary chain in accordance with the present invention.
  • the pulper (16) consists of a cylindrical tank (30) into which materials from the densimetric sorting station (15) are continuously introduced.
  • the pulper (16) comprises a propeller (31) known by the name of a "LAMORL” type propeller. This special propeller creates strong turbulences fragmenting and disintegrating paper and cardboard.
  • the solubilized materials and the plastic and granular materials of small sizes are then conveyed by a conduit (32) in the wet screening station (17) constituted by automatic screen.
  • This automatic screen consists of a frame (33) having an arrival of materials (34).
  • An arm (35) supports a comb (36) and is actuated by a gear motor (37).
  • the comb (36) cooperates with a grid field (38) retaining the plastic materials and fragments of glass or pebbles of dimensions greater than about 2mm.
  • the solubilized materials cross the grid field (38) to enter a rejection tank (39) communicating with an ejector (40).
  • the outlet of the ejector (40) is connected via a conduit (41) to a wringing station (18).
  • This wringing station (18) consists of a continuous filter with automatic cleaning comprising an endless conveyor belt (42) circulating above a trough (43).
  • the endless belt (42) is made of viscose fibers from an upstream coil (44). This filter ensures separation of the solid elements suspended in the water to evacuate them in a relatively dry form towards an external tank.
  • the liquid containing the solubilized materials is poured onto the carpet by a chute (42).
  • the water is decanted by simple gravity.
  • the mass of accumulated solid is of a thickness such that the flow rate is substantially reduced, the level of the liquid rises in the trough. In doing so, it raises a float which actuates a switch and starts a motor moving the belt conveyor.
  • the advancement of the strip (42) releases a clean fraction through which the flow of liquid easily passes, resulting in a lowering of the level and therefore of the float causing the engine to stop.

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé et une installation de traitement des ordures ménagères. L'installation comporte une chaîne principale et une chaîne secondaire raccordées au crible secondaire (6) de la chaîne principale. Cette chaîne secondaire comporte un poste de triage densimétrique (15) raccordé à un pulpeur (16) alimentant un poste de criblage humide (17). Les matières solubles provenant du poste de criblage humide (17) sont essorées avant d'être mélangées avec les matériaux compostables provenant de la chaîne principale. Application : Production de compost par traitement des ordures ménagères.

Description

  • La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la production de compost par traitement d'ordures ménagères.
  • On connaît dans l'état de la technique des procédés de traitement d'ordures ménagères consistant à broyer les ordures introduites dans l'installation, à procéder à un triage magnétique afin d'éliminer les refus magnétiques, à passer dans un où plusieurs cribles les matériaux non rejetés et à procéder ensuite à un triage densimétrique ou balistique afin de ne laisser subsister que le compost.
  • Au cours de ces dernières années, la consommation de matières plastiques s'est considérablement accrue. Par ailleurs, l'abandon progressif des bouteilles consignées se traduit par une augmentation du volume de verre dans les ordures ménagères alimentant les installations de retraitement.
  • La partie utilisable des déchets est constituée par les matières organiques transformables en compost et de ce fait polluée de fines particules de plastique et de verre pulvérisées pendant l'opération de broyage. Ces particules sont extrêmement difficiles à extraire par les différentes opérations de tri car elles présentent une granulométrie faible et une densité comparable à celle des matières organiques constituant le compost. Ces matériaux diminuent considérablement la qualité du compost produit car, ils peuvent blesser des cultivateurs utilisant le compost, ou se retrouver dans les légumes récoltés, notamment dans le cas d'un ramassage par aspiration.
  • Le but de la présente invention est de fournir un compost de haute qualité, c'est-à-dire présentant moins de 20% de matières parasites, et en particulier moins de 1% de matières plastiques légères. Le compost de haute qualité ainsi produit peut être commercialisé à un prix plus élevé que les composts produits actuellement et donne lieu à un grand indice de satisfaction auprès des utilisateurs.
  • On connaît également dans l'état de l'art un procédé de fabrication de compost mettant en oeuvre une tour de fermentation. Un tel procédé et une telle installation sont en particulier décrits dans le brevet français 2.482.587.
  • Si une telle fermentation préalable facilite effectivement l'élimination des objets lourds, elle ne permet pas le rejet des particules de verre ou de matière plastique de petites dimensions, inférieure à 2mm par exemple. Par ailleurs, outre le coût élevé d'une telle installation, l'alimentation ne peut être réalisée en continu et limite donc le rendement de production de compost.
  • L'objet de la présente invention est d'améliorer la qualité du compost obtenu dans les installations de traitement d'ordures ménagères, à des coûts faibles et avec une grande capacité de traitement.
  • Le procédé selon la présente invention consiste à réaliser un broyage initial des ordures ménagères, puis à procéder à un triage magnétique et à un criblage. Les refus provenant du criblage subissent, dans une chaîne secondaire, une première opération de tri densimétrique suivi d'un mouillage dans un pulpeur et d'un filtrage humide, les refus non solubilisés étant éliminés et les matières solubilisées étant ensuite essorées.
  • L'utilisation d'un pulpeur permet le mouillage et le ramollissement des papiers et cartons. Il permet de réaliser avec ces matières une bouillie relativement fluide dont il sera facile d'extraire les particules non solubilisées telles que plastique et textiles par un criblage humide. Cette séparation par un criblage humide est particulièrement efficace et permet d'atteindre une qualité de compost inaccessible avec les installations de type connu.
  • L'essorage partiel est réalisé avec des dispositifs connus tels que des filtres à grilles et à toiles.
  • Selon un mode de réalisation particulier, le procédé selon la présente invention consiste à mélanger les matières compostables provenant de la chaîne principale avec les matières compostables provenant de la chaîne secondaire.
  • Les matériaux que l'on retrouve à la sortie de la chaîne principale sont essentiellement constitués par des déchets organiques (végétaux, déchets alimentaires) alors que les matériaux provenant de la chaîne secondaire sont essentiellement constitués de déchets fibreux (papier, carton, de petites dimensions). Le mélange de ces deux matériaux permet de produire un compost de très grande qualité, à la fois par sa richesse, par l'absence de matériaux parasites et son grand pouvoir de rétention d'eau.
  • Selon un mode de réalisation préféré, le liquide provenant de l'étape d'essorage des matières solubilisées ainsi que de l'essorage des refus non solubles est recyclé pour alimenter le triage densimétrique ainsi que le pulpeur.
  • On évite ainsi tout rejet de liquide pollué dans la nature.
  • De préférence, on maintient une teneur en liquide dans le produit compostable produit par la chaîne secondaire d'environ 50%. Cette teneur en liquide permet de faciliter le mélange et d'éviter l'ajout de liquide dans une phase ultérieure de maturation ou de fermentation.
  • Selon une variante, le procédé met en oeuvre deux phases successives de mouillage par le pulpeur et de criblage humide. La taille du refus du deuxième crible est inférieure à la taille du refus du premier crible.
  • Selon une telle variante, on améliore l'élimination des particules de matière plastique et de textile de petites dimensions.
  • La présente invention concerne également une installation de traitement des ordures ménagères comportant une chaîne principale de type connu ainsi qu'une chaîne secondaire raccordée au crible secondaire de la chaîne principale. La chaîne secondaire comporte un dispositif de triage densimétrique séparant les matériaux lourds des matériaux légers, lesdits matériaux légers étant dirigés vers un pulpeur raccordé à un dispositif de criblage humide, les matériaux solubles provenant du dispositif de criblage humide étant dirigés vers une essoreuse.
  • De préférence, ladite installation comporte en outre un mélangeur raccordé à la sortie de la chaîne principale d'une part et à la sortie de la chaîne secondaire d'autre part.
  • L'installation comporte avantageusement un deuxième pulpeur relié à la sortie du dispositif de criblage humide. Ce deuxième pulpeur est relié à un deuxième dispositif de criblage humide à trames plus fines.
  • Avantageusement, l'installation comporte un dispositif de tri densimétrique constitué par une cuve contenant un liquide de densité intermédiaire entre les matériaux lourds et les matériaux organiques.
  • Un mode de réalisation particulier de la présente invention va être décrit ci-après à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • - la figure 1 représente une vue schématique d'une installation,
    • - la figure 2 représente une vue schématique de la chaîne secondaire.
  • La chaîne principale est alimentée à partir de déchets ménagés. Les déchets sont tout d'abord introduits dans un poste (1) de broyage réduisant les différents constituants en morceaux dont la taille n'excède pas 110mm. Les refus balistiques (3) de dimension supérieure sont rejetés vers une décharge (4). Les matériaux broyés sont ensuite introduits dans un poste de triage (2) rejetant les matériaux magnétiques, en particulier les ferrailles, vers la décharge (4). Les matériaux qui n'ont pas été éliminés dans les deux postes précédents sont criblés dans un crible primaire (5) et un crible secondaire (6). Les gros refus (7) éliminés par le crible primaire (5) sont dirigés vers un incinérateur (8) relié à un dispositif de récupération de chaleur (9). Les déchets passant à travers le crible secondaire d'une trame d'environ 40mm sont introduits dans un poste balistique avec soufflage (10) permettant l'élimination de refus moyens (11) qui sont dirigés comme les gros refus (7) vers l'incinérateur (8). L'opération suivante consiste à opérer un triage densimétrique (12) permettant de séparer les déchets légers qui seront dirigés vers un poste d'essorage (13) des refus lourds (14) qui sont dirigés vers la décharge (4). Les matériaux qui n'ont pas été rejetés par la chaîne principale constituée par les postes précédents, constituent la matière compostable (14). Cette matière compostable émanant de la chaîne principale est essentiellement constituée de déchets alimentaires, et végétaux ainsi qu'une faible partie des papiers et cartons. Les matériaux qui ont été éliminés par le crible secondaire (6) sont introduits dans un poste de triage densimétrique (15) et alimentent un pulpeur (16). A l'entrée de ce pulpeur, on retrouve environ 16% de papier et de carton, 0,6% de textile (fils, ficelle), 0,1% de verre et de cailloux, 10% de matières organiques, 5% de plastique, 0,5% de produits fins, tels que des poussières d'une granulométrie inférieure à 2mm, le reste étant constitué par les liquides, en particulier les liquides utilisés pour le triage densimétrique opéré au poste (15). Le pulpeur a pour effet de ramollir les papiers et cartons afin de les rendre plus solubles. Les matériaux sortant du pulpeur (16) sont introduits dans un poste de criblage humide (17) éliminant les matériaux non solubilisés, tels que le plastique, textiles et les fragments de moyennes dimensions. Ces matériaux éliminés sont rejetés vers la décharge (4). Les matériaux solubilisés sont ensuite essorés dans un poste d'essorage (18) pour former la matière compostable (19) constituée essentiellement de papiers et de cartons. Les matériaux compostables (14) émanant de la chaîne principale et les matériaux compostables (19) provenant de la chaîne secondaire sont ensuite mélangés dans un mélangeur (20) pour constituer le compost non mature (21).
  • Les refus non solubles (22) provenant du criblage humide (17) sont également essorés dans un poste d'essorage (23) pour alimenter ensuite l'incinérateur (8). Le liquide récupéré dans les postes d'essorage (18) et (23) est réinjecté dans le poste de triage densimétrique (15) ainsi que dans le pulpeur (16).
  • La figure 2 représente, de façon très schématique, une chaîne secondaire conforme à la présente invention. Le pulpeur (16) est constitué par une cuve cylindrique (30) dans laquelle sont introduits en continu les matériaux provenant du poste de triage densimétrique (15). Le pulpeur (16) comporte une hélice (31) connue le nom d'hélice type "LAMORL". Cette hélice spéciale crée de fortes turbulences fragmentant et désagrégeant les papiers et les cartons. Les matériaux solubilisés et les matières plastiques et granuleux de petites tailles sont ensuite acheminés par un conduit (32) dans le poste de criblage humide (17) constitué par dégrilleur automatique. Ce dégrilleur automatique est constitué par un châssis (33) présentant une arrivée des matériaux (34). Un bras (35) supporte un peigne (36) et est actionné par un moto-­réducteur (37). Le peigne (36) coopère avec un champs de grille (38) retenant les matières plastiques et fragments de verre ou de cailloux de dimensions supérieures à 2mm environ. Les matières solubilisées traverses le champs de grille (38) pour pénétrer dans un bac de rejet (39) communiquant avec un éjecteur (40). La sortie de l'éjecteur (40) est reliée par l'intermédiaire d'un conduit (41) à un poste d'essorage (18). Ce poste d'essorage (18) est constitué par un filtre continu à nettoyage automatique comportant un tapis convoyeur sans fin (42) circulant au­dessus d'une auge (43). Le tapis sans fin (42) est constitué de fibres viscoses provenant d'une bobine amont (44). Ce filtre assure une séparation des éléments solides en suspension dans l'eau pour les évacuer sous une forme relativement sèche vers un bac extérieur. Le liquide contenant les matières solubilisées est déversé sur le tapis par une goulotte (42). L'eau est décantée par simple gravité. Quand la masse de solide accumulé est d'une épaisseur telle que le débit est sensiblement réduit, le niveau du liquide s'élève dans l'auge. Ce faisant, il soulève un flotteur qui actionne un interrupteur et met en marche un moteur déplaçant le convoyeur à bandes. L'avancement de la bande (42) dégage une fraction propre à travers de laquelle le flux de liquide passe facilement, d'où un abaissement du niveau et donc du flotteur provoquant un arrêt du moteur.
  • Bien entendu, la présente invention n'a été décrite dans ce qui précède qu'uniquement à titre d'exemple aidant à la compréhension de son fonctionnement. Les différents postes peuvent être remplacés par d'autres moyens sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

1 - Procédé de production de compost par traitement d'ordures ménagères consistant à réaliser un broyage initial des ordures ménagères, puis à procéder à un triage magnétique et à un criblage, caractérisé en ce que les refus provenant du crible secondaire subissent dans une chaîne secondaire une première opération de tri densimétrique suivi d'un mouillage dans un pulpeur et d'un criblage humide, les refus non solubilisés étant éliminés et les matières solubilisées étant ensuite essorées partiellement.
2 - Procédé de production de compost selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matières compostables provenant de la chaîne principale et les matières compostables provenant de la chaîne secondaire sont mélangées à la sortie de l'installation de traitement.
3 - Procédé de production de compost selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le liquide provenant de l'étape d'essorage des matières solubilisées ainsi que de l'essorage des refus non solubles est recyclé pour alimenter le poste de triage densimétrique ainsi que le pulpeur.
4 - procédé de production de compost selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'essorage maintient une teneur en liquide d'environ 50%.
5 - Procédé de production de compost selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on réalise au moins deux phases successives de mouillage par un pulpeur et de criblage humide, la taille des refus du deuxième crible étant inférieure à la taille des refus du premier crible.
6 - Installation de traitement des ordures ménagères, caractérisée en ce qu'elle comporte une chaîne secondaire raccordée au crible secondaire (6) de la chaîne principale, la chaîne secondaire comportant un dispositif de triage densimétrique (15) raccordé à un pulpeur (16) alimentant un dispositif de criblage humide (17), les matériaux solubles provenant dudit poste de criblage humide (17) étant dirigés vers un poste d'essorage (16).
7 - Installation de production de compost selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un mélangeur (20) raccordé d'une part au poste d'essorage (13) de la chaîne principale, d'autre part au poste d'essorage (18) de la chaîne secondaire.
8 - Installation de traitement des ordures ménagères selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisée en que le poste de criblage humide est constitué par un dégrilleur comportant un champs de grilles (38) coopérant avec un peigne (36) actionné par un moto-­réducteur (37).
9 - Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'elle comporte un circuit de retraitement des eaux provenant des postes d'essorage (13,18).
10 - Installation de traitement des ordures ménagères selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'elle comporte un récupérateur de chaleur (9) coopérant avec l'incinérateur (8) des gros refus (7) et des refus non solubles (22).
EP90400521A 1989-03-09 1990-02-26 Procédé et installation de production de compost par traitement d'ordures ménagères Withdrawn EP0387126A1 (fr)

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