EP3962656A1 - Procédé de recyclage et de valorisation de boues de béton - Google Patents

Procédé de recyclage et de valorisation de boues de béton

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Publication number
EP3962656A1
EP3962656A1 EP20720816.6A EP20720816A EP3962656A1 EP 3962656 A1 EP3962656 A1 EP 3962656A1 EP 20720816 A EP20720816 A EP 20720816A EP 3962656 A1 EP3962656 A1 EP 3962656A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
concrete
recycling
laitance
water
concrete sludge
Prior art date
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Pending
Application number
EP20720816.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Olivier TOSONI
Hervé Guillemin
Rémi DEL MEDICO
Stéphane Roux
David LETELLIER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vicat SA
Original Assignee
Vicat SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vicat SA filed Critical Vicat SA
Publication of EP3962656A1 publication Critical patent/EP3962656A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B03B9/061—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse the refuse being industrial
    • B03B9/063—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for refuse the refuse being industrial the refuse being concrete slurry
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/58—Construction or demolition [C&D] waste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the present invention relates to a process for recycling and upgrading concrete sludge, and more particularly concrete sludge from concrete manufacturing plants.
  • a concrete manufacturing plant also called a concrete batching plant, is designed to produce concrete in very large quantities, and in particular comprises a mixing device configured to mix the various constituent materials of the concrete to be produced.
  • the concrete produced in the mixer is usually transported to a job site using a mixer truck, also known as a mixer truck.
  • wash water from a concrete plant and mixer trucks must be recycled.
  • this washing water is conveyed to a settling tank in which the aggregates and laitance contained in the washing water fall by gravity to the bottom of the settling tank.
  • the concrete sludge formed by these decanted aggregates and laitances are then cured and stored in a storage tank, such as a storage bucket or a storage pit, of the concrete production plant. Concrete returns from mixer trucks and defective or unsold concrete that has been manufactured by the concrete manufacturing plant are also stored in such a storage bin.
  • the contents of the storage tank are evacuated to a waste storage center, such as a quarry or a technical landfill center, where they are buried in the ground.
  • a waste storage center such as a quarry or a technical landfill center
  • a first drawback of such a concrete production plant lies in the fact that a very large settling tank may prove to be necessary if the production of the concrete production plant is high. Now the surface area of a concrete production plant does not always allow the construction of a very large settling tank.
  • a second drawback of such a concrete production plant lies in the fact that the use of a settling basin to treat the washing water can induce an overflow of the settling basin in the event of heavy rainfall, and therefore flooding. part of the concrete plant. However, such a flood can be detrimental to the proper functioning of the concrete production plant.
  • a third drawback of such a concrete production plant lies in the fact that the costs relating to the transport of concrete sludge to a waste storage center and to the burial of concrete sludge in the waste storage center are relatively high.
  • the present invention aims to remedy all or part of these drawbacks.
  • the technical problem underlying the invention therefore consists in providing a process for recycling and recovering concrete sludge which is economical and ecological, while ensuring optimum recovery of concrete sludge.
  • the present invention relates to a process for recycling and upgrading concrete sludge, and preferably concrete sludge originating from at least one concrete production plant, comprising the following steps:
  • a concrete sludge treatment step consisting in separating aggregates contained in the concrete sludge from the water laden with laitance contained in the concrete sludge,
  • a clarification and dewatering step consisting in clarifying the water laden with laitance which was separated during the concrete sludge treatment step and in drying the laitance contained in the water laden with laitance which was separated during the concrete sludge treatment stage,
  • a second use step consisting in using at least part of the clarified water resulting from the clarification and drying step as a raw material for the manufacture of concrete.
  • concrete sludge is understood in particular to mean the washing water from the mixing devices of the concrete production plants, the concrete returns from the mixer trucks, the washing water from the rotating tanks and the chutes from the mixer trucks, the contents of the storage bins intended to store concrete returns from concrete production plants, defective or unsold concrete that has been manufactured by concrete production plants, solidified concrete that has been cured in settling ponds of concrete production plants.
  • Such a configuration of the recycling and recovery process according to the present invention makes it possible to separate the aggregates contained in the concrete sludge and to reuse them for the manufacture of concrete.
  • the recycling and recovery process may also have one or more of the following characteristics, taken alone or in combination.
  • the latter comprises a third use step consisting in using the dried laitance as raw material for the manufacture of cement.
  • the latter comprises an evacuation step consisting in evacuating the dried laitance to a waste storage center, such as a quarry or a technical landfill center. .
  • the concrete sludge treatment step comprises a first separation step consisting in separating large aggregates, contained in the concrete sludge and having dimensions greater than one.
  • first predetermined value water loaded with laitance and fine aggregates which is contained in the concrete sludge
  • second separation step consisting in separating fine aggregates, contained in the water loaded with laitance and fine aggregates which has been separated in the first separation step and has dimensions greater than a second value predetermined, water laden with laitance, the second predetermined value being less than the first predetermined value.
  • the first step of use consists in using the coarse aggregates and the fine aggregates separated as raw material for the manufacture of concrete.
  • the first predetermined value is between 300 and 700 miti, and advantageously between 400 and 600 miti, and is for example equal to approximately 500 ⁇ m.
  • the second predetermined value is between 60 and 100 pm, and advantageously between 70 and 90 pm, and is for example equal to approximately 80 pm.
  • the first separation step comprises a step of washing the concrete sludge.
  • the concrete sludge washing step is carried out with clarified water resulting from the clarification and dewatering step.
  • the concrete sludge washing step is carried out with water loaded with laitance which was separated during the concrete sludge treatment step. , and for example with water laden with laitance from the second separation step.
  • the first separation step is carried out using a concrete recycler.
  • the first separation step comprises an introduction step consisting in introducing concrete sludge into an internal tank of the concrete recycler via a hopper for introducing the concrete.
  • concrete recycler a first evacuation step consisting in evacuating the water laden with laitance and fine aggregates out of the concrete recycler and a second evacuation step consisting in evacuating the coarse aggregates out of the concrete recycler.
  • the concrete sludge washing step is carried out in the internal tank of the concrete recycler.
  • the concrete recycler is equipped with a water supply port which is fluidly connected to the internal tank.
  • the large aggregates discharged from the concrete recycler fall by gravity onto the ground or into a large aggregate storage container.
  • the second separation step is carried out at least in part by centrifugation.
  • the second separation step comprises an introduction step consisting in introducing the water loaded with laitance and fine aggregates, which was separated during the first step of separation, in a hydrocyclone, a first evacuation step consisting in evacuating the water laden with laitance out of the hydrocyclone via an upper evacuation orifice provided in an upper part of the hydrocyclone, a second evacuation step consisting of to evacuate water loaded with fine aggregates out of the hydrocyclone via a lower discharge orifice provided in a lower part of the hydrocyclone, and a filtration step consisting in filtering the water loaded with fine aggregates so as to separate the fine aggregates from the water.
  • the separated fine aggregates are received in a container for collecting fine aggregates.
  • the filtration step is carried out with a vibrating grid.
  • the clarification and dewatering step consists in settling the water loaded with laitance which was separated during the concrete sludge treatment step and to dry the settled milt.
  • the clarification and drying step is carried out using a clarification and pressing device, such as a vertical settling silo or a filter press.
  • a clarification and pressing device such as a vertical settling silo or a filter press.
  • the vertical settling silo comprises a settling chamber configured to be supplied with water laden with laitance, and a pressing chamber located below the settling chamber and configured to receive the settled laitance, the laitance being dried in the pressing chamber by the pressure exerted by the water column contained in the settling chamber.
  • the pressing chamber is equipped with a water outlet pipe
  • the recycling and recovery process comprises a step consisting in isolating the pressing chamber from the settling chamber and placing a lower part of the pressing chamber in communication with the exterior of the vertical settling silo when the water flow rate through the water outlet pipe is less than a predetermined flow rate value, so as to drop by gravity the dried laitance out of the vertical settling silo.
  • the vertical settling silo comprises an upper closure device comprising an upper closure element which is movable between a closed position in which the upper closure element isolates the settling chamber of the pressing chamber and an open position in which the upper closure member fluidly communicates the settling chamber and the pressing chamber, and a lower closure device comprising a lower closure member which is movable between a closed position in which the lower closure element isolates a lower part of the pressing chamber from the outside of the vertical settling silo and an open position in which the lower closure element allows evacuation by gravity of the dried laitance out of the bale chamber and vertical settling silo.
  • Each of the upper and lower closing devices 26, 27 can for example be formed by a guillotine valve.
  • the latter comprises a conveying step consisting in conveying, for example by gravity, the water laden with laitance, which has been separated during the treatment step. concrete sludge, in a stirring tank, and an stirring step consisting of stirring the water laden with laitance contained in the stirring basin, the conveying and stirring steps being carried out prior to the clarification and dewatering stage.
  • the recycling and upgrading process comprises a supply step consisting in supplying the clarification and pressing device with water laden with laitance coming from the agitation basin.
  • the latter comprises a storage step consisting in storing at least part of the clarified water resulting from the clarification and drying step in a storage basin.
  • the latter comprises a mixing truck washing step consisting of washing mixer trucks with clarified water resulting from the clarification and drying step.
  • the latter comprises a stage of washing mixer trucks consisting of washing mixer trucks with water loaded with laitance from the stage of treatment of the sludge from concrete.
  • the latter comprises a cleaning step consisting in cleaning at least one mixing device of a concrete production plant with clarified water obtained from step clarification and dewatering.
  • the latter further comprises a concrete sludge screening step which is carried out prior to the concrete sludge treatment step and which consists of separating blocks of concrete. concrete, which have dimensions greater than a predetermined dimension, concrete slurry.
  • a screening step avoids the introduction of large concrete blocks in the separation devices configured to separate the aggregates, and therefore limits the risks of clogging or breakage of these separation devices.
  • the predetermined dimension is between 10 and 30 mm, advantageously between 15 and 25 mm, and is for example equal to approximately 20 mm.
  • the screening step is carried out using a screening bucket.
  • the latter comprises a step of crushing the separated concrete blocks.
  • the recycling and recovery process comprises a step of using crushed concrete blocks for the construction of buildings, such as buildings, road infrastructure or else. urban developments of all types. These provisions make it possible to further improve the recovery of concrete sludge.
  • the latter comprises a collection step consisting in collecting concrete sludge from different concrete production plants.
  • the latter comprises a supply step consisting in providing a concrete manufacturing plant comprising a concrete sludge treatment unit configured to separate aggregates contained in sludge from concrete from the laitance-laden water contained in the concrete sludge, and a clarification and dewatering unit configured to clarify the laitance-laden water that has been separated by the concrete sludge treatment unit and to dewater the laitance contained in the water laden with laitance.
  • FIG 1 is a schematic view of a concrete manufacturing plant allowing the implementation of a recycling and recovery process according to the present invention.
  • Figure 1 shows a concrete production plant 2 comprising a concrete sludge treatment unit 3 configured to separate aggregates, contained in concrete sludge, water laden with laitance contained in concrete sludge, and a clarification and dewatering unit 4 configured to clarify the laitance laden water which has been separated by the concrete sludge treatment unit 3 and to dewater the laitance contained in the laitance laden water.
  • a concrete sludge treatment unit 3 configured to separate aggregates, contained in concrete sludge, water laden with laitance contained in concrete sludge
  • a clarification and dewatering unit 4 configured to clarify the laitance laden water which has been separated by the concrete sludge treatment unit 3 and to dewater the laitance contained in the laitance laden water.
  • the concrete sludge treatment unit 3 more particularly comprises a concrete recycler 5 comprising in particular an internal tank 6, an introduction hopper 7 opening into the internal tank 6 and configured for the introduction of concrete sludge into the tank internal 6, a supply port in water 8 fluidly connected to the internal tank 6, a first discharge opening 9 through which separated coarse aggregates 10 are intended to be discharged out of the concrete recycler 5 and a second discharge opening 11 through which the The water loaded with laitance and fine aggregates is intended to be discharged out of the concrete recycler 5.
  • a concrete recycler 5 comprising in particular an internal tank 6, an introduction hopper 7 opening into the internal tank 6 and configured for the introduction of concrete sludge into the tank internal 6, a supply port in water 8 fluidly connected to the internal tank 6, a first discharge opening 9 through which separated coarse aggregates 10 are intended to be discharged out of the concrete recycler 5 and a second discharge opening 11 through which the The water loaded with laitance and fine aggregates is intended to be discharged out of the concrete recycler 5.
  • the coarse aggregates 10 discharged from the concrete recycler 5 may for example fall by gravity onto the ground or into a large aggregate storage container.
  • the concrete sludge treatment unit 3 also comprises a sand module 12 comprising a hydrocyclone 13 comprising a cyclonic separation chamber 14, an inlet orifice 15 which opens into the cyclonic separation chamber 14 and which is fluidly connected to the second discharge opening 11 of the concrete recycler 5, an upper discharge opening 16 which is provided in an upper part of the hydrocyclone 13 and through which the water loaded with laitance is intended to be discharged out of the hydrocyclone 13, and a lower discharge port 17 which is provided in a lower part of the hydrocyclone 13 and through which water loaded with fine aggregates is intended to be discharged out of the hydrocyclone 13.
  • the sand module 12 further comprises a filter element 18, such as a vibrating grid, which is configured to filter the water loaded with fine aggregates discharged from the hydrocyclone 13 so as to separate the fine aggregates from the. water.
  • a filter element 18 such as a vibrating grid
  • the separated fine aggregates 19 are received in a fine aggregate collection vessel 21.
  • the water filtered by the filter element 18 can for example be recovered in a recovery tank 20, which is advantageously provided with an element of agitation.
  • the sand module 12 can also be provided with a feed pump making it possible to supply the hydrocyclone 13 with water loaded with laitance and fine aggregates coming from the concrete recycler 5, and possibly with water coming from the tank. recovery 20.
  • the clarification and dewatering unit 4 comprises in particular a stirring tank 22 in which the water loaded with laitance coming from the hydrocyclone 13 is intended to be conveyed and stirred, and a clarification and pressing device 23 configured. to be supplied with water laden with laitance from the agitation basin 22, for example using a feed pump.
  • the clarification and pressing device 23 is a vertical settling silo which includes in particular a settling chamber 24 configured to be fed. in water loaded with laitance, and a pressing chamber 25 located below the settling chamber 24 and configured to receive the settled laitance.
  • the laitance is advantageously dried in the pressing chamber 25 by the pressure exerted by the water column contained in the settling chamber 24.
  • the vertical settling silo comprises an upper closure device comprising an upper closure element 26 which is movable between a closed position in which the upper closure element 26 isolates the settling chamber 24 from the pressing chamber. 25 and an open position in which the upper closure member 26 places the settling chamber 24 and the pressing chamber 25 in fluid communication, and a lower closure device comprising a lower closure member 27 which is movable between a closed position in which the lower closure element 27 isolates a lower part of the pressing chamber 25 from the outside of the vertical settling silo and an open position in which the lower closure element 27 allows discharge through gravity of the dried laitance 28, e.g. in wafer form, out of the pressing chamber 25 and the settling silo on vertical.
  • an upper closure device comprising an upper closure element 26 which is movable between a closed position in which the upper closure element 26 isolates the settling chamber 24 from the pressing chamber. 25 and an open position in which the upper closure member 26 places the settling chamber 24 and the pressing chamber 25 in fluid communication
  • a lower closure device comprising
  • the movement of the upper and lower closure elements 26, 27 can be controlled as a function of the flow of water flowing through a water outlet pipe 29 fluidly connected to the pressing chamber 25. For example, both that the flow of water through the water outlet pipe 29 is greater than a predetermined flow value, the lower closure member 27 is held in its closed position and the upper closure member 26 is held in its open position, and as soon as the water flow through the water outlet pipe 29 becomes less than the predetermined flow rate value, the upper closing element 26 is moved into its closed position and then the lower closure element 27 is moved to its open position to allow drainage of the dried laitance 28.
  • the concrete production plant 2 further comprises a storage basin 31 in which is intended to be conveyed and stored at least part of the clarified water coming from the clarification and pressing device 23.
  • the orifice The water supply 8 of the concrete recycler 5 is fluidly connected to the storage basin 31 so that the washing water used by the concrete recycler 5 comes from the storage basin 31.
  • the orifice of water supply 8 of the concrete recycler 5 could be fluidly connected to the stirring tank 22 such that the washing water used by the concrete recycler 5 comes from the stirring tank 22 and is loaded with laitance.
  • a concrete sludge treatment step successively comprising a first separation step consisting in separating large aggregates, contained in the concrete sludge and having dimensions greater than a first predetermined value, from the water loaded with laitance and aggregates fines which is contained in the concrete sludge, and a second separation step consisting in separating fine aggregates, contained in the water laden with laitance and fine aggregates which was separated during the first separation step and having dimensions greater than a second predetermined value, water loaded with laitance, the second predetermined value being less than the first predetermined value,
  • a clarification and drying step consisting in clarifying the water loaded with laitance which was separated during the second separation step and in drying the laitance contained in said water loaded with laitance
  • a third step of use consisting in using the dried laitance as raw material for the manufacture of cement in a cement plant.
  • the first predetermined value is between 300 and 700 miti, and advantageously between 400 and 600 miti, and is for example equal to approximately 500 miti
  • the second predetermined value is between 60 and 100 miti, and advantageously between 70 and 90 miti, and is for example equal to approximately 80 ⁇ m.
  • the first separation step is carried out using the concrete recycler 5 and comprises the following steps:
  • an introduction step consisting in introducing concrete sludge into the internal tank 6 of the concrete recycler 5 via the introduction hopper 7 of the concrete recycler 5, a step of washing the concrete sludge contained in the internal tank 6 with clarified water coming from the storage basin 31 and therefore resulting from the clarification and drying step,
  • a first evacuation step consisting in evacuating the water loaded with laitance and fine aggregates out of the concrete recycler 5 via the second evacuation opening 11, and
  • a second evacuation step consisting in evacuating, for example by gravity, the coarse aggregates separated from the concrete recycler 5 via the first evacuation opening 9.
  • the second separation step is carried out using the sand module 12 and comprises the following steps:
  • a first evacuation step consisting in evacuating the water laden with laitance out of the hydrocyclone 13 via the upper evacuation orifice 16 of the hydrocyclone 13,
  • a second evacuation step consisting in evacuating the water laden with fine aggregates out of the hydrocyclone 13 via the lower evacuation orifice 17 of the hydrocyclone,
  • a filtration step consisting in filtering the water loaded with fine aggregates using the filter element 18 so as to separate the fine aggregates from the water
  • a collection step consisting in receiving the separated fine aggregates 18 in the fine aggregates collection container 21.
  • the clarification and dewatering step comprises the following steps:
  • the latter further comprises a mixing truck washing step consisting in washing mixer trucks with water which has been clarified by the vertical settling silo, and a cleaning step of cleaning a mixing device of the concrete plant 2 with water which has been clarified by the vertical settling silo.
  • the concrete production plant 2 advantageously comprises one or more washing station (s) 32 equipped with a washing pole 33 supplied with water from the storage basin 31.
  • the mixer trucks and the mixing device mixing of the concrete plant 2 can be washed in a closed circuit.
  • At least one washing station 32 may be located near the concrete recycler 5 or be integrated into the latter.
  • the latter further comprises a concrete sludge screening step which is carried out prior to the concrete sludge treatment step and which consists of separating blocks of concrete.
  • concrete which have dimensions greater than a predetermined dimension, concrete slurry.
  • Such a screening step which can be carried out using a screening bucket, avoids the introduction of large-sized concrete blocks into the concrete recycler 5.
  • the predetermined dimension can be between 10 and 30 mm, advantageously between 15 and 25 mm, and is for example equal to approximately 20 mm.
  • the latter comprises a step of crushing the concrete blocks separated during the screening step, and a step of using the crushed concrete blocks for the construction of buildings, such as buildings, road infrastructures or even urban developments of all types.
  • the latter also includes a collection step consisting in collect concrete slurry from different concrete manufacturing plants.

Landscapes

  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Le procédé de recyclage et de valorisation de boues de béton comprend une étape de traitement des boues de béton consistant à séparer des granulats, contenus dans les boues de béton, de l'eau chargée en laitance contenue dans les boues de béton; une étape de clarification et d'assèchement consistant à clarifier l'eau chargée en laitance qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton et à assécher la laitance contenue dans l'eau chargée en laitance; une première étape d'utilisation consistant à utiliser les granulats séparés en tant que matière première pour la fabrication de béton; et une deuxième étape d'utilisation consistant à utiliser au moins une partie de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement en tant que matière première pour la fabrication de béton.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé de recyclage et de valorisation de boues de béton
La présente invention concerne un procédé de recyclage et de valorisation de boues de béton, et plus particulièrement de boues de béton provenant de centrales de fabrication de béton.
Une centrale de fabrication de béton, également nommée centrale à béton, est conçue pour produire du béton en très grande quantité, et comporte notamment un dispositif de malaxage configuré pour malaxer les différents matériaux constitutifs du béton à produire. Le béton produit dans le dispositif de malaxage est généralement transporté jusqu'à un chantier à l'aide d'un camion malaxeur, également nommé camion toupie.
Afin d'éviter un encrassement du dispositif de malaxage de la centrale de fabrication de béton, il est requis d'effectuer un lavage régulier du dispositif de malaxage. De manière similaire, il est également requis d'effectuer un lavage régulier des réservoirs rotatifs des camions malaxeurs.
Pour des raisons écologiques, les eaux de lavage d'une centrale de fabrication de béton et des camions malaxeurs doivent être recyclées. Généralement, ces eaux de lavage sont acheminées dans un bassin de décantation dans lequel les granulats et les laitances contenus dans les eaux de lavage tombent par gravité au fond du bassin de décantation.
Les boues de béton formées par ces granulats et laitances décantés sont ensuite curées et stockés dans un bac de stockage, tel qu'une benne de stockage ou une fosse de stockage, de la centrale de fabrication de béton. Les retours de béton des camions malaxeurs et les bétons défectueux ou invendus qui ont été fabriqués par la centrale de fabrication de béton sont également stockés dans un tel bac de stockage.
De manière périodique ou non, le contenu du bac de stockage est évacué vers un centre de stockage de déchets, tel qu'une carrière ou un centre d'enfouissement technique, où ils sont enfouis dans le sol.
Une telle centrale de fabrication de béton présente toutefois de nombreux inconvénients.
Un premier inconvénient d'une telle centrale de fabrication de béton réside dans le fait qu'un bassin de décantation de très grande taille peut s'avérer nécessaire si la production de la centrale de fabrication de béton est élevée. Or, la superficie d'une centrale de fabrication de béton réalisation ne permet pas toujours la réalisation bassin de décantation de très grande taille.
Un deuxième inconvénient d'une telle centrale de fabrication de béton réside dans le fait que l'utilisation d'un bassin de décantation pour traiter les eaux de lavage peut induire un débordement du bassin de décantation en cas de fortes précipitations, et donc une inondation partielle de la centrale de fabrication de béton. Or, une telle inondation peut être préjudiciable au bon fonctionnement de la centrale de fabrication de béton.
Un troisième inconvénient d'une telle centrale de fabrication de béton réside dans le fait que les coûts relatifs au transport des boues de béton vers un centre de stockage de déchets et à l'enfouissement des boues de béton dans le centre de stockage de déchets sont relativement élevés.
La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
Le problème technique à la base de l'invention consiste donc à fournir un procédé de recyclage et de valorisation de boues de béton qui soit économique et écologique, tout en assurant une valorisation optimale des boues de béton.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé de recyclage et de valorisation de boues de béton, et de préférence de boues de béton provenant d'au moins une centrale de fabrication de béton, comprenant les étapes suivantes :
- une étape de traitement des boues de béton consistant à séparer des granulats contenus dans les boues de béton de l'eau chargée en laitance contenue dans les boues de béton,
- une étape de clarification et d'assèchement consistant à clarifier l'eau chargée en laitance qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton et à assécher la laitance contenue dans l'eau chargée en laitance qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton,
- une première étape d'utilisation consistant à utiliser les granulats séparés en tant que matière première pour la fabrication de béton, et
- une deuxième étape d'utilisation consistant à utiliser au moins une partie de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement en tant que matière première pour la fabrication de béton.
Dans la présente, on entend par « boues de béton » notamment les eaux de lavage des dispositifs de malaxage des centrales de fabrication de béton, les retours de béton des camions malaxeurs, les eaux de lavage des réservoirs rotatifs et des goulottes des camions malaxeurs, le contenu des bacs de stockage destinés à stocker les retours de béton des centrales de fabrication de béton, les bétons défectueux ou invendus qui ont été fabriqués par les centrales de fabrication de béton, les bétons solidifiés qui ont été curés dans des bassins de décantation de centrales de fabrication de béton.
Une telle configuration du procédé de recyclage et de valorisation selon la présente invention permet de séparer les granulats contenus dans les boues de béton et de les réutiliser pour la fabrication de béton.
Ainsi, le traitement des boues de béton selon le présent procédé de recyclage et de valorisation réduit considérablement la quantité de matière devant être enfouie dans le sol, et donc les coûts d'exploitation d'une centrale de fabrication de béton, et permet de valoriser ces boues de béton.
De plus, le fait d'utiliser au moins une partie de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement en tant que matière première pour la fabrication de béton permet de recycler et de valoriser une partie importante des eaux de lavage.
Le procédé de recyclage et de valorisation peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une troisième étape d'utilisation consistant à utiliser la laitance asséchée en tant que matière première pour la fabrication de ciment. Une telle configuration du procédé de recyclage et de valorisation selon la présente invention permet d'une part de réduire encore la quantité de matière devant être transférée en filière de recyclage classique, et donc les coûts d'exploitation d'une centrale de fabrication de béton, et d'autre part de valoriser encore les boues de béton.
Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une étape d'évacuation consistant à évacuer la laitance asséchée vers un centre de stockage de déchets, tel qu'une carrière ou un centre d'enfouissement technique.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, l'étape de traitement des boues de béton comporte une première étape de séparation consistant à séparer des gros granulats, contenus dans les boues de béton et présentant des dimensions supérieures à une première valeur prédéterminée, de l'eau chargée en laitance et en granulats fins qui est contenue dans les boues de béton, et une deuxième étape de séparation consistant à séparer des granulats fins, contenus dans l'eau chargée en laitance et en granulats fins qui a été séparée lors de la première étape de séparation et présentant des dimensions supérieures à une deuxième valeur prédéterminée, de l'eau chargée en laitance, la deuxième valeur prédéterminée étant inférieure à la première valeur prédéterminée. Ces deux étapes de séparation successives assurent une séparation optimale des gros granulats et des granulats fins contenus dans les boues de béton. Les gros granulats et les granulats fins séparés pourront être utilisés pour la production de tout type de béton, y compris les bétons visibles.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la première étape d'utilisation consiste à utiliser les gros granulats et les granulats fins séparés en tant que matière première pour la fabrication de béton.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la première valeur prédéterminée est comprise entre 300 et 700 miti, et avantageusement entre 400 et 600 miti, et est par exemple égale à environ 500 pm.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la deuxième valeur prédéterminée est comprise entre 60 et 100 pm, et avantageusement entre 70 et 90 pm, et est par exemple égale à environ 80 pm.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la première étape de séparation comprend une étape de lavage des boues de béton.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, l'étape de lavage des boues de béton est réalisée avec de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement.
Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, l'étape de lavage des boues de béton est réalisée avec de l'eau chargée en laitance qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton, et par exemple avec de l'eau chargée en laitance issue de la deuxième étape de séparation.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la première étape de séparation est réalisée à l'aide d'une recycleuse à béton.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la première étape de séparation comprend une étape d'introduction consistant à introduire des boues de béton dans un réservoir interne de la recycleuse à béton via une trémie d'introduction de la recycleuse à béton, une première étape d'évacuation consistant à évacuer l'eau chargée en laitance et en granulats fins hors de la recycleuse à béton et une deuxième étape d'évacuation consistant à évacuer les gros granulats hors de la recycleuse à béton. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, l'étape de lavage des boues de béton est réalisée dans le réservoir interne de la recycleuse à béton. De façon avantageuse, la recycleuse à béton est équipée d'un orifice d'alimentation en eau qui est relié fluidiquement au réservoir interne.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, les gros granulats évacués hors de la recycleuse à béton tombent par gravité sur le sol ou dans un récipient de stockage de gros granulats.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la deuxième étape de séparation est réalisée au moins en partie par centrifugation.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la deuxième étape de séparation comprend une étape d'introduction consistant à introduire l'eau chargée en laitance et en granulats fins, qui a été séparée lors de la première étape de séparation, dans un hydrocyclone, une première étape d'évacuation consistant à évacuer l'eau chargée en laitance hors de l'hydrocyclone via un orifice d'évacuation supérieur prévu dans une partie supérieure de l'hydrocyclone, une deuxième étape d'évacuation consistant à évacuer de l'eau chargée en granulats fins hors de l'hydrocyclone via un orifice d'évacuation inférieur prévu dans une partie inférieure de l'hydrocyclone, et une étape de filtration consistant à filtrer l'eau chargée en granulats fins de manière à séparer les granulats fins de l'eau.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, les granulats fins séparés sont reçus dans un récipient de collecte de granulats fins.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, l'étape de filtration est réalisée avec une grille vibrante.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, l'étape de clarification et d'assèchement consiste à faire décanter l'eau chargée en laitance qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton et à assécher la laitance décantée.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, l'étape de clarification et d'assèchement est réalisée à l'aide d'un dispositif de clarification et de pressage, tel qu'un silo de décantation vertical ou un filtre-presse. Ces dispositions permettent de se dispenser d'un bassin de décantation et évitent donc les inconvénients liés à l'utilisation d'un bassin de décantation.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, le silo de décantation vertical comporte une chambre de décantation configurée pour être alimentée en eau chargée en laitance, et une chambre de pressage située en dessous de la chambre de décantation et configurée pour recevoir la laitance décantée, la laitance étant asséchée dans la chambre de pressage par la pression exercée par la colonne d'eau contenue dans la chambre de décantation. Ces dispositions limitent les risques de défaillance du dispositif de clarification et de pressage.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la chambre de pressage est équipée d'une conduite de sortie d'eau, et le procédé de recyclage et de valorisation comprend une étape consistant à isoler la chambre de pressage de la chambre de décantation et à mettre en communication une partie inférieure de la chambre de pressage avec l'extérieur du silo de décantation vertical lorsque le débit d'eau à travers la conduite de sortie d'eau est inférieure à une valeur de débit prédéterminée, de manière à faire tomber par gravité la laitance asséchée hors du silo de décantation vertical.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, le silo de décantation vertical comporte un dispositif de fermeture supérieur comprenant un élément de fermeture supérieur qui est mobile entre une position de fermeture dans laquelle l'élément de fermeture supérieur isole la chambre de décantation de la chambre de pressage et une position d'ouverture dans laquelle l'élément de fermeture supérieur met en communication fluidique la chambre de décantation et la chambre de pressage, et un dispositif de fermeture inférieur comprenant un élément de fermeture inférieur qui est mobile entre une position de fermeture dans laquelle l'élément de fermeture inférieur isole une partie inférieure de la chambre de pressage de l'extérieur du silo de décantation vertical et une position d'ouverture dans laquelle l'élément de fermeture inférieur autorise une évacuation par gravité de la laitance asséchée hors de la chambre de pressage et du silo de décantation vertical. Chacun des dispositifs de fermeture supérieur et inférieur 26, 27 peut par exemple être formé par une vanne à guillotine.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une étape d'acheminement consistant à acheminer, par exemple par gravité, l'eau chargée en laitance, qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton, dans un bassin d'agitation, et une étape d'agitation consistant à agiter l'eau chargée en laitance contenue dans le bassin d'agitation, les étapes d'acheminement et d'agitation étant réalisées préalablement à l'étape de clarification et d'assèchement. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, le procédé de recyclage et de valorisation comprend une étape d'alimentation consistant à alimenter le dispositif de clarification et de pressage en eau chargée en laitance provenant du bassin d'agitation.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une étape de stockage consistant à stocker au moins une partie de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement dans un bassin de stockage.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une étape de lavage de camions malaxeurs consistant à laver des camions malaxeurs avec de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement.
Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une étape de lavage de camions malaxeurs consistant à laver des camions malaxeurs avec de l'eau chargée en laitance issue de l'étape de traitement des boues de béton.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une étape de nettoyage consistant à nettoyer au moins un dispositif de malaxage d'une centrale de fabrication de béton avec de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comporte en outre une étape de criblage des boues de béton qui est réalisée préalablement à l'étape de traitement des boues de béton et qui consiste à séparer des blocs de béton, qui présentent des dimensions supérieures à une dimension prédéterminée, des boues de béton. Une telle étape de criblage évite l'introduction de blocs de béton de taille importante dans les dispositifs de séparation configurés pour séparer les granulats, et limite donc les risques de colmatage ou de casse de ces dispositifs de séparation.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la dimension prédéterminée est comprise entre 10 et 30 mm, avantageusement entre 15 et 25 mm, et est par exemple égale à environ 20 mm.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, l'étape de criblage est réalisée à l'aide d'un godet cribleur.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une étape de concassage des blocs de béton séparés. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, le procédé de recyclage et de valorisation comprend une étape d'utilisation des blocs de béton concassés pour la construction d'édifices, tels que des bâtiments, des infrastructures routières ou encore des aménagements urbains de tout type. Ces dispositions permettent d'améliorer encore la valorisation des boues de béton.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comporte une étape de collecte consistant à collecter des boues de béton provenant de différentes centrales de fabrication de béton. Ces dispositions permettent de centraliser le traitement des boues de béton dans une même centrale de fabrication de béton.
Selon un mode de mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une étape de fourniture consistant à fournir une centrale de fabrication de béton comprenant une unité de traitement de boues de béton configurée pour séparer des granulats contenus dans des boues de béton de l'eau chargée en laitance contenue dans les boues de béton, et une unité de clarification et d'assèchement configurée pour clarifier l'eau chargée en laitance qui a été séparée par l'unité de traitement de boues de béton et pour assécher la laitance contenue dans l'eau chargée en laitance.
De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution d'une centrale de fabrication de béton permettant la mise en œuvre du procédé de recyclage et de valorisation selon la présente invention.
[Fig 1] est une vue schématique d'une centrale de fabrication de béton permettant la mise en œuvre d'un procédé de recyclage et de valorisation selon la présente invention.
La figure 1 représente une centrale de fabrication de béton 2 comprenant une unité de traitement de boues de béton 3 configurée pour séparer des granulats, contenus dans des boues de béton, de l'eau chargée en laitance contenue dans les boues de béton, et une unité de clarification et d'assèchement 4 configurée pour clarifier l'eau chargée en laitance qui a été séparée par l'unité de traitement de boues de béton 3 et pour assécher la laitance contenue dans l'eau chargée en laitance.
L'unité de traitement de boues de béton 3 comporte plus particulièrement une recycleuse à béton 5 comportant notamment un réservoir interne 6, une trémie d'introduction 7 débouchant dans le réservoir interne 6 et configurée pour l'introduction de boues de béton dans le réservoir interne 6, un orifice d'alimentation en eau 8 relié fluidiquement au réservoir interne 6, une première ouverture d'évacuation 9 à travers laquelle des gros granulats séparés 10 sont destinés à être évacués hors de la recycleuse à béton 5 et une deuxième ouverture d'évacuation 11 à travers laquelle de l'eau chargée en laitance et en granulats fins est destinée à être évacuée hors de la recycleuse à béton 5.
Les gros granulats 10 évacués hors de la recycleuse à béton 5 peuvent par exemple tomber par gravité sur le sol ou dans un récipient de stockage de gros granulats.
L'unité de traitement de boues de béton 3 comporte également un module à sable 12 comprenant un hydrocyclone 13 comportant une chambre de séparation cyclonique 14, un orifice d'entrée 15 qui débouche dans la chambre de séparation cyclonique 14 et qui est relié fluidiquement à la deuxième ouverture d'évacuation 11 de la recycleuse à béton 5, un orifice d'évacuation supérieur 16 qui est prévu dans une partie supérieure de l'hydrocyclone 13 et à travers lequel de l'eau chargée en laitance est destinée à être évacuée hors de l'hydrocyclone 13, et un orifice d'évacuation inférieur 17 qui est prévu dans une partie inférieure de l'hydrocyclone 13 et à travers lequel de l'eau chargée en granulat fins est destinée à être évacuée hors de l'hydrocyclone 13.
Le module à sable 12 comprend en outre un élément de filtration 18, tel qu'une grille vibrante, qui est configuré pour filtrer l'eau chargée en granulats fins évacuée hors de l'hydrocyclone 13 de manière à séparer les granulats fins de l'eau. De façon avantageuse, les granulats fins séparés 19 sont reçus dans un récipient de collecte de granulats fins 21. L'eau filtrée par l'élément de filtration 18 peut par exemple être récupérée dans une cuve de récupération 20, qui est avantageusement pourvue d'un élément d'agitation. Le module à sable 12 peut en outre être pourvu d'une pompe d'alimentation permettant d'alimenter l'hydrocyclone 13 en eau chargée en laitance et en granulats fins provenant de la recycleuse à béton 5, et éventuellement en eau provenant de la cuve de récupération 20.
L'unité de clarification et d'assèchement 4 comporte notamment un bassin d'agitation 22 dans lequel est destinée à être acheminée et agitée l'eau chargée en laitance provenant de l'hydrocyclone 13, et un dispositif de clarification et de pressage 23 configuré pour être alimenté en eau chargée de laitance provenant du bassin d'agitation 22, par exemple à l'aide d'une pompe d'alimentation.
Selon le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures, le dispositif de clarification et de pressage 23 est un silo de décantation vertical qui comporte notamment une chambre de décantation 24 configurée pour être alimentée en eau chargée en laitance, et une chambre de pressage 25 située en dessous de la chambre de décantation 24 et configurée pour recevoir la laitance décantée. La laitance est avantageusement asséchée dans la chambre de pressage 25 par la pression exercée par la colonne d'eau contenue dans la chambre de décantation 24.
De façon avantageuse, le silo de décantation vertical comporte un dispositif de fermeture supérieur comprenant un élément de fermeture supérieur 26 qui est mobile entre une position de fermeture dans laquelle l'élément de fermeture supérieur 26 isole la chambre de décantation 24 de la chambre de pressage 25 et une position d'ouverture dans laquelle l'élément de fermeture supérieur 26 met en communication fluidique la chambre de décantation 24 et la chambre de pressage 25, et un dispositif de fermeture inférieur comprenant un élément de fermeture inférieur 27 qui est mobile entre une position de fermeture dans laquelle l'élément de fermeture inférieur 27 isole une partie inférieure de la chambre de pressage 25 de l'extérieur du silo de décantation vertical et une position d'ouverture dans laquelle l'élément de fermeture inférieur 27 autorise une évacuation par gravité de la laitance asséchée 28, par exemple sous forme de galette, hors de la chambre de pressage 25 et du silo de décantation vertical.
Le pilotage des déplacements des éléments de fermeture supérieur et inférieur 26, 27 peut être réalisé en fonction du débit d'eau s'écoulant à travers une conduite de sortie d'eau 29 reliée fluidiquement à la chambre de pressage 25. Par exemple, tant que le débit d'eau à travers la conduite de sortie d'eau 29 est supérieur à une valeur de débit prédéterminée, l'élément de fermeture inférieur 27 est maintenu dans sa position de fermeture et l'élément de fermeture supérieur 26 est maintenu dans sa position d'ouverture, et dès que le débit d'eau à travers la conduite de sortie d'eau 29 devient inférieur à la valeur de débit prédéterminée, l'élément de fermeture supérieur 26 est déplacé dans sa position de fermeture puis l'élément de fermeture inférieur 27 est déplacé dans sa position d'ouverture afin de permettre l'évacuation de la laitance asséchée 28.
La centrale de fabrication de béton 2 comprend en outre un bassin de stockage 31 dans lequel est destinée à être acheminée et stockée au moins une partie de l'eau clarifiée issue du dispositif de clarification et de pressage 23. De façon avantageuse, l'orifice d'alimentation en eau 8 de la recycleuse à béton 5 est relié fluidiquement au bassin de stockage 31 de telle sorte que l'eau de lavage utilisée par la recycleuse à béton 5 provient du bassin de stockage 31. Toutefois, l'orifice d'alimentation en eau 8 de la recycleuse à béton 5 pourrait être relié fluidiquement au bassin d'agitation 22 de telle sorte que l'eau de lavage utilisée par la recycleuse à béton 5 provienne du bassin d'agitation 22 et soit chargée en laitance.
Un procédé de recyclage et de valorisation de boues de béton, qui est en partie mis en oeuvre par la centrale de fabrication de béton 2, va maintenant être décrit. Un tel procédé de recyclage et de valorisation comprend les étapes suivantes :
- une étape de traitement des boues de béton comportant successivement une première étape de séparation consistant à séparer des gros granulats, contenus dans les boues de béton et présentant des dimensions supérieures à une première valeur prédéterminée, de l'eau chargée en laitance et en granulats fins qui est contenue dans les boues de béton, et une deuxième étape de séparation consistant à séparer des granulats fins, contenus dans l'eau chargée en laitance et en granulats fins qui a été séparée lors de la première étape de séparation et présentant des dimensions supérieures à une deuxième valeur prédéterminée, de l'eau chargée en laitance, la deuxième valeur prédéterminée étant inférieure à la première valeur prédéterminée,
- une étape de clarification et d'assèchement consistant à clarifier l'eau chargée en laitance qui a été séparée lors de la deuxième étape de séparation et à assécher la laitance contenue dans ladite eau chargée en laitance,
- une première étape d'utilisation consistant à utiliser les gros granulats et les granulats fins séparés en tant que matière première pour la fabrication du béton produit par la centrale de fabrication de béton 2,
- une deuxième étape d'utilisation consistant à utiliser au moins une partie de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement en tant que matière première pour la fabrication du béton produit par la centrale de fabrication de béton 2, et
- une troisième étape d'utilisation consistant à utiliser la laitance asséchée en tant que matière première pour la fabrication de ciment dans une cimenterie.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la première valeur prédéterminée est comprise entre 300 et 700 miti, et avantageusement entre 400 et 600 miti, et est par exemple égale à environ 500 miti, et la deuxième valeur prédéterminée est comprise entre 60 et 100 miti, et avantageusement entre 70 et 90 miti, et est par exemple égale à environ 80 pm.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la première étape de séparation est réalisée à l'aide de la recycleuse à béton 5 et comprend les étapes suivantes :
- une étape d'introduction consistant à introduire des boues de béton dans le réservoir interne 6 de la recycleuse à béton 5 via la trémie d'introduction 7 de la recycleuse à béton 5, - une étape de lavage des boues de béton contenues dans le réservoir interne 6 avec de l'eau clarifié provenant du bassin de stockage 31 et donc issue de l'étape de clarification et d'assèchement,
- une première étape d'évacuation consistant à évacuer l'eau chargée en laitance et en granulats fins hors de la recycleuse à béton 5 via la deuxième ouverture d'évacuation 11, et
- une deuxième étape d'évacuation consistant à évacuer, par exemple par gravité, les gros granulats séparés hors de la recycleuse à béton 5 via la première ouverture d'évacuation 9.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, la deuxième étape de séparation est réalisée à l'aide du module à sable 12 et comprend les étapes suivantes :
- une étape d'introduction consistant à introduire l'eau chargée en laitance et en granulats fins, qui a été évacuée hors de la recycleuse à béton 5, dans hydrocyclone 13,
- une première étape d'évacuation consistant à évacuer l'eau chargée en laitance hors de l'hydrocyclone 13 via l'orifice d'évacuation supérieur 16 de l'hydrocyclone 13,
- une deuxième étape d'évacuation consistant à évacuer l'eau chargée en granulats fins hors de l'hydrocyclone 13 via l'orifice d'évacuation inférieur 17 de l'hydrocyclone,
- une étape de filtration consistant à filtrer l'eau chargée en granulats fins à l'aide de l'élément de filtration 18 de manière à séparer les granulats fins de l'eau, et
- une étape de collecte consistant à recevoir les granulats fins séparés 18 dans le récipient de collecte de granulats fins 21.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, l'étape de clarification et d'assèchement comporte les étapes suivantes :
- acheminer, par exemple par gravité, l'eau chargée en laitance, qui a été évacuée hors de l'hydrocyclone 13, dans le bassin d'agitation 22,
- agiter l'eau chargée en laitance contenue dans le bassin d'agitation 22,
- alimenter la chambre de décantation 24 du silo de décantation vertical en eau chargée en laitance provenant du bassin d'agitation 22,
- décanter l'eau chargée en laitance dans la chambre de décantation 24,
- assécher la laitance décantée dans la chambre de pressage 25,
- déplacer l'élément de fermeture supérieur 26 dans sa position de fermeture et ensuite déplacer l'élément de fermeture inférieur 27 dans sa position d'ouverture lorsque le débit d'eau à travers la conduite de sortie d'eau 29 devient inférieur à la valeur de débit prédéterminée, de manière à faire tomber par gravité la laitance asséchée 28 hors du silo de décantation vertical,
- déplacer l'élément de fermeture inférieur 27 dans sa position de fermeture et ensuite déplacer l'élément de fermeture supérieur 26 dans sa position d'ouverture,
- répéter successivement les étapes de décantation, d'assèchement et de déplacements de manière à assécher l'intégralité de la laitance contenue dans la chambre de décantation 24, et
- stocker au moins une partie de l'eau clarifiée par le silo de décantation vertical dans le bassin de stockage 31.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend en outre une étape de lavage de camions malaxeurs consistant à laver des camions malaxeurs avec de l'eau qui a été clarifiée par le silo de décantation vertical, et une étape de nettoyage consistant à nettoyer un dispositif de malaxage de la centrale de fabrication de béton 2 avec de l'eau qui a été clarifiée par le silo de décantation vertical. A cet effet, la centrale de fabrication de béton 2 comprend avantageusement un ou plusieurs poste(s) de lavage 32 équipé d'une perche de lavage 33 alimentée en eau provenant du bassin de stockage 31. Ainsi, les camions malaxeurs et le dispositif de malaxage de la centrale de fabrication de béton 2 peuvent être lavés en circuit fermé. Au moins un poste de lavage 32 peut être situé à proximité de la recycleuse à béton 5 ou être intégré à cette dernière.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comporte en outre une étape de criblage des boues de béton qui est réalisée préalablement à l'étape de traitement des boues de béton et qui consiste à séparer des blocs de béton, qui présentent des dimensions supérieures à une dimension prédéterminée, des boues de béton. Une telle étape de criblage, qui peut être réalisée à l'aide d'un godet cribleur, évite l'introduction de blocs de béton de taille importante dans la recycleuse à béton 5. La dimension prédéterminée peut être comprise entre 10 et 30 mm, avantageusement entre 15 et 25 mm, et est par exemple égale à environ 20 mm.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comprend une étape de concassage des blocs de béton séparés lors étape de criblage, et une étape d'utilisation des blocs de béton concassés pour la construction d'édifices, tels que des bâtiments, des infrastructures routières ou encore des aménagements urbains de tout type. Ces dispositions permettent d'améliorer encore la valorisation des boues de béton.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé de recyclage et de valorisation, ce dernier comporte également une étape de collecte consistant à collecter des boues de béton provenant de différentes centrales de fabrication de béton. Ces dispositions permettent de centraliser le traitement des boues de béton dans une même centrale de fabrication de béton, et donc de limiter les coûts de traitement de ces boues de béton.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seuls modes de mise en oeuvre de ce procédé de recyclage et de valorisation, décrits ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de recyclage et de valorisation de boues de béton comprenant les étapes suivantes :
- une étape de traitement des boues de béton consistant à séparer des granulats, contenus dans les boues de béton, de l'eau chargée en laitance contenue dans les boues de béton,
- une étape de clarification et d'assèchement consistant à clarifier l'eau chargée en laitance qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton et à assécher la laitance contenue dans l'eau chargée en laitance,
- une première étape d'utilisation consistant à utiliser les granulats séparés en tant que matière première pour la fabrication de béton, et
- une deuxième étape d'utilisation consistant à utiliser au moins une partie de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement en tant que matière première pour la fabrication de béton,
le procédé de recyclage et de valorisation comprenant en outre une troisième étape d'utilisation consistant à utiliser la laitance asséchée en tant que matière première pour la fabrication de ciment, et/ou l'étape de clarification et d'assèchement étant réalisée à l'aide d'un silo de décantation vertical comportant une chambre de décantation configurée pour être alimentée en eau chargée en laitance, et une chambre de pressage située en dessous de la chambre de décantation et configurée pour recevoir la laitance décantée, la laitance étant asséchée dans la chambre de pressage par la pression exercée par la colonne d'eau contenue dans la chambre de décantation.
2. Procédé de recyclage et de valorisation selon la revendication 1, dans lequel l'étape de traitement des boues de béton comporte une première étape de séparation consistant à séparer des gros granulats, contenus dans les boues de béton et présentant des dimensions supérieures à une première valeur prédéterminée, de l'eau chargée en laitance et en granulats fins qui est contenue dans les boues de béton, et une deuxième étape de séparation consistant à séparer des granulats fins, contenus dans l'eau chargée en laitance et en granulats fins qui a été séparée lors de la première étape de séparation et présentant des dimensions supérieures à une deuxième valeur prédéterminée, de l'eau chargée en laitance, la deuxième valeur prédéterminée étant inférieure à la première valeur prédéterminée.
3. Procédé de recyclage et de valorisation selon la revendication 2, dans lequel la première valeur prédéterminée est comprise entre 300 et 700 pm.
4. Procédé de recyclage et de valorisation selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la deuxième valeur prédéterminée est comprise entre 60 et 100 pm.
5. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la première étape de séparation comprend une étape de lavage des boues de béton.
6. Procédé de recyclage et de valorisation selon la revendication 5, dans lequel l'étape de lavage des boues de béton est réalisée avec de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement ou avec de l'eau chargée en laitance qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton.
7. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel la première étape de séparation est réalisée à l'aide d'une recycleuse à béton (5).
8. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel la deuxième étape de séparation est réalisée au moins en partie par centrifugation.
9. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'étape de clarification et d'assèchement consiste à faire décanter l'eau chargée en laitance qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton et à assécher la laitance décantée.
10. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendication 1 à 9, lequel comprend une étape d'acheminement consistant à acheminer l'eau chargée en laitance, qui a été séparée lors de l'étape de traitement des boues de béton, dans un bassin d'agitation (22), et une étape d'agitation consistant à agiter l'eau chargée en laitance contenue dans le bassin d'agitation (22), les étapes d'acheminement et d'agitation étant réalisées préalablement à l'étape de clarification et d'assèchement.
11. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendication 1 à 10, lequel comprend une étape de stockage consistant à stocker au moins une partie de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement dans un bassin de stockage (31).
12. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, lequel comprend une étape de lavage de camions malaxeurs consistant à laver des camions malaxeurs avec de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement ou avec de l'eau chargée en laitance issue de l'étape de traitement des boues de béton.
13. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, lequel comprend une étape de nettoyage consistant à nettoyer au moins un dispositif de malaxage d'une centrale de fabrication de béton avec de l'eau clarifiée issue de l'étape de clarification et d'assèchement.
14. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, lequel comporte en outre une étape de criblage des boues de béton qui est réalisée préalablement à l'étape de traitement des boues de béton et qui consiste à séparer des blocs de béton, qui présentent des dimensions supérieures à une dimension prédéterminée, des boues de béton.
15. Procédé de recyclage et de valorisation selon la revendication 14, lequel comprend une étape de concassage des blocs de béton séparés.
16. Procédé de recyclage et de valorisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, lequel comporte une étape de collecte consistant à collecter des boues de béton provenant de différentes centrales de fabrication de béton.
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