FR2490621A1 - Procede d'epuration de residus polluants et installation pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'EPURATION. UNE INSTALLATION COMPREND UN RESERVOIR 1 POUR LE SUPPORT FILTRANT, UN DISPOSITIF D'ALIMENTATION POUR LE CHARGEMENT DU RESERVOIR ET UN EXTRACTEUR DES PRODUITS RESULTANT DE LA FERMENTATION. DES TUBES VERTICAUX 22 ARRIVANT DANS LA ZONE DE FERMENTATION ANAEROBIE PERMETTENT L'ARRIVEE D'AIR AINSI QUE LE TUBE CENTRAL 17, TANDIS QUE LES TUBES VERTICAUX 28 QUI PARVIENNENT A LA ZONE DE FERMENTATION ANAEROBIE PERMETTENT LA SORTIE DES GAZ ET DES VAPEURS. L'EXTRACTEUR COMPORTE UNE VIS SANS FIN 29 QUI SUBIT UNE ROTATION ET UNE AVANCE ANGULAIRE. APPLICATION AU TRAITEMENT DES RESIDUS NOTAMMENT PATEUX PROVENANT DES EAUX RESIDUAIRES.

Description

Procédé d'épuration de résidus polluants et installation pour sa mise en

oeuvre La présente invention concerne concerne un procédé pour l'épuration de résidus polluants ou contaminants, en particu- lier pour l'épuration de résidus gazeux, liquides et pâteux, ainsi que l'installation permettant de mettre en oeuvre ledit procédé. L'invention concerne, plus particulièrement, un procédé et une installation pour l'épuration de r é s i d u s

polluants, par l'emploi d'un filtre biologique de nature orga-

nique, avec lequel s'accomplit l'épuration des résidus et en même temps la transformation du support ou masse filtrant, avec obtention d'un produit final combustible, constitué à partir du support filtrant et des résidus polluants une fois épurés. Les systèmes d'épuration connus jusqu'à présent peuvent

être groupés en deux types: a) ceux qui se limitent à effec-

tuer une séparation physique des constituants qui font partie

du produit à épurer et, b) ceux dans lesquels, outre la réali-

sation de cette séparation, il existe un processus biochimique

de transformation du produit à épurer.

Parmi les systèmes du premier type, on peut inclure tous les systèmes de filtration, dans lesquels le support filtrant est inaltérable et peut, par exemple, être constitué par une masse poreuse, telle que du sable, de même que des systèmes de

séparation physique, tels que des séparateurs électrostati-

ques. Parmi les systèmes du second type, on peut mentionner les systèmes d'épuration des eaux résiduaires, dans lesquels

existent un processus de fermentation et une phase de sépara-

tion par décantation, pouvant se combiner conjointement avec

une phase de filtration. Dans la phase de décantation, il sub-

siste comme résidu une boue, dont l'élimination constitue à ce

jour un grand problème.

Dans tous les cas antérieurs, quelque soit le processus

adopté, on a seulement recours au traitement du produit à épu-

rer et on obtient, en conséquence, les substances solides, li-

quides et gazeuses qui entrent dans la constitution dudit pro-

duit, lesquelles ne sont pas utilisables en pratique. A la rigueur, dans certains cas d'épuration d'eaux résiduaires, on obtient une boue ou limon qui, après avoir été séché, peut être utilisé comme engrais. Par ailleurs, le coût élevé de montage et d'entretien des installations d'épuration classiques, fait que dans de

nombreux cas, on renonce à celle-ci, même après les avoir mon-

tées, avec pour conséquence une détérioration du milieu envi-

ronnant par suite du déversement des résidus sans les avoir

soumis au préalable à un traitement d'épuration quelconque.

Le but de l'invention est de réaliser un procédé et l'installation correspondante, qui autorisent l'épuration de résidus polluants, par l'utilisation d'un filtre biologique, composé d'un support ou masse filtrant de nature organique,

qui soit attaqué biologiquement et transformé pendant l'opéra-

tion de filtration du résidu à épurer, ce dernier étant lui-

même attaqué et transformé biologiquement, de façon que dans

l'ensemble, à la fin du processus, on obtienne un produit for-

mé par le support filtrant transformé et le résidu polluant ou contaminant épuré, ledit produit final étant avantageusement

utilisable en tant que combustible.

De cette façon, avec le procédé de l'invention, on réa-

lise, non seulement l'épuration des résidus polluants, mais on obtient également un produit solide dont on peut faire usage

et qui, à lui seul, c'est-à-dire pour sa haute valeur de com-

bustible, fait que l'installation devient rentable.

Les résidus polluants à épurer peuvent être de nature

gazeuse, par exemple provenant des industries, de nature li-

quide, par exemple (urines) ayant pour origine les fermes d'é-

levage de porcins, bovins et autres, ou bien de nature pâteu-

se, comme cela peut être le cas avec les boues de stations

épuratrices d'eaux résiduaires.

Un autre objectif de l'invention est de réaliser un pro-

cédé et une installation pour l'épuration de résidus pol-

luants, par lesquels, les produits liquides, une fois épurés, sont éliminés tels quels sous forme de liquides ou sous forme de vapeurs sans produire de mauvaises odeurs ni pollutions quelconques. Encore un autre objectif de l'invention est de réaliser un procédé pour l'épuration de résidus polluants, dans lequel on obtient une production de gaz combustibles dont on puisse faire usage.

Les objectifs précités ainsi que d'autres qui apparaî-

tront clairement dans ce qui suit, sont atteints conformément à l'invention par un procédé dans lequel on fait passer les résidus à épurer, de nature gazeuse, liquide ou pâteuse, à travers un filtre biologique, dont le support filtrant est composé d'une masse d'origine organique à différentes étapes ou types de fermentation accélérée. La masse qui constitue le support filtrant peut consister en des résidus végétaux, par exemple des résidus de bois ou forestiers, ou encore en des

ordures, ou des mélanges d'ordures et de résidus de bois.

Cette possibilité confère au procédé de l'invention une grande

valeur, en permettant l'utilisation et l'élimination d'ordu-

res provenant de centres urbains, qui constituent aujourd'hui un grand problème. Dans ce cas, le procédé de l'invention peut être appliqué avec pour seul objectif, l'élimination desdites ordures, en permettant en outre d'obtenir un produit final

dont on peut faire usage comme un combustible.

Les états de fermentation distincts sont instaurés dans

le support filtrant par des cultures de micro-organismes, tel-

les que des bactéries, champignons et autres, préalablement préparées, de façon qu'elles soient résistantes aux résidus

polluants à traiter.

Comme on peut le comprendre, les micro-organismes qui provoquent et entretiennent la fermentation, doivent être résistants au milieu dans lequel ils sont destinés à vivre et doivent en outre être capables de produire la décomposition et l'épuration desdits résidus. De ce fait, il est nécessaire de procéder à la culture préalable desdits microorganismes, de façon que s'effectue leur adaptation au milieu dans lequel on prévoit de les développer. Une fois que l'on a obtenu des

micro-organismes résistant à un type déterminé de résidu pol-

luant, on dispose alors de la base voulue pour procéder au

traitement et à l'épuration dudit résidu.

Il peut survenir en fonction du temps que les souches

utilisées dans le procédé de l'invention pour un type détermi-

né de résidu polluant, dégénèrent et deviennent inutilisables pour l'opération prescrite sur le filtre. Dans ce cas, il est nécessaire de procéder au renouvellement de l'ensemencement. Les micro-organismes utilisés peuvent être susceptibles de mener à terme la décomposition des résidus polluants et de

la masse qui constitue le support filtrant, en les transfor-

mant en produits solides, utilisables comme combustibles, en

produits liquides non nocifs, qui peuvent être éliminés à l'é-

tat liquide ou gazeux, et en produits gazeux combustibles ou

non polluants.

Le support filtrant comprend, conformément à l'inven-

tion, trois états consécutifs de fermentation parmi lesquels, dans le premier et le troisième, ont lieu la fermentation aérobie, tandis que dans le deuxième a lieu une fermentation anaérobie. Afin de maintenir sensiblement constantes les limites entre les trois états de fermentation, ainsi que pour activer ladite fermentation dans chaque état, on règle les conditions

d'oxygénation, d'humidité et de température dans chacun des-

dits états.

Dans le premier et le troisième états, on introduit de l'air atmosphérique, pour assurer une fermentation aérobie, tandis que dans le deuxième état, on extrait des gaz et des

liquides, toutes ces mesures contribuant, en outre, à mainte-

nir les températures.

Le premier et le troisième états de fermentation servent en outre de filtres pour les gaz et liquides qui peuvent se

former dans-le deuxième stade, en garantissant que leur déga-

gement possible ait lieu sans mauvaise odeur.

Les gaz qui sont extraits directement de la deuxième étape de fermentation et qui sont ceux qui peuvent produire des mauvaises odeurs, contiennent des grands pourcentages de gaz combustibles, si bien qu'ils peuvent être acheminés vers une chambre pour leur combustion ou exploitation, après avoir

été dûment traités.

La masse qui constitue le support filtrant se renouvelle constamment du fait qu'on la fait passer progressivement du premier état de fermentation au deuxième état et delà, au

troisième état de fermentation, d'o on l'extrait alors trans-

formée, au terme dudit troisième état, réunie avec le résidu épuré. Pendant ce temps, de la masse filtrante nouvelle se

trouve introduite au commencement du premier état de fermenta-

tion, si bien que s'effectue ainsi un processus continu. En

même temps que l'on procède au renouvellement du support fil-

trant, on ajoute le résidu polluant à épurer, lequel peut être introduit dans ledit état de fermentation ou encore dans le

deuxième état de fermentation.

La vitesse de renouvellement du support filtrant réuni

aux résidus à épurer, doit être propre à assurer la décomposi-

tion totale desdits résidus et le maintien des conditions de

vie pour les bactéries dans les trois états de fermentation.

Pour maintenir les conditions d'oxygénation appropriées dans le premier et de troisième états de fermentation, on peut évacuer les gaz et les faire communiquer directement avec l'atmosphère. Comme on peut le comprendre, entre les zones du support filtrant qui correspondent aux trois états de fermentation, il existe des zones intermédiaires de transition, dans lesquelles

on fait varier progressivement les conditions, entre les va-

leurs qui correspondent aux états limitrophes.

On extrait les produits liquides provenant du second état de fermentation, en partie sous forme de vapeurs, réunies

avec les gaz produits dans ladite zone, et en partie sous for-

me liquide par gravité ou aspiration.

On peut mettre en oeuvre les trois étapes de fermenta-

tion conjointement ou de façon séparée suivant, entre autres,

les conditions du milieu ambiant, les caractéristiques des ré-

sidus à épurer, la nature du support filtrant, la vitesse d'é-

puration désirée et analogues.

Ainsi, on peut mettre en oeuvre les trois états de fer-

mentation conjointement dans un même réservoir, dans lequel le

premier et le troisième états de fermentation occupent les zo-

nes extrêmes dudit réservoir, tandis que le deuxième état occupe la partie centrale de celui-ci. De préférence, les trois états sont distribués verticalement, le premier état

étant supérieur et le troisième étant inférieur. De cette fa-

çon, l'extraction du support filtrant réuni aux résidus épu-

rés, peut être effectuée par gravité, en ajoutant une nouvelle masse de support filtrant à la partie supérieure du réservoir et les résidus à épurer dans l'étape la plus appropriée. En cas d'épuration de gaz, par exemple, ces derniers peuvent être introduits dans le deuxième état de fermentation, avec lequel le premier et le troisième états servent de filtre épurateur

pour les gaz qui traversent lesdits états, de façon que lors-

qu'ils sont évacués à l'extérieur, ils soient exempts de mau-

vaises odeurs. Si les résidus à épurer sont liquides ou pâ-

teux, on peut les mélanger avec la masse du support que l'on

ajoute lors du premier état de fermentation, ou bien les in-

troduire dans le deuxième état.

On peut aussi mettre en oeuvre les trois états de fer-

mentation dans des réservoirs séparés. Dans un premier réser-

voir, a lieu le premier état dè fermentation aérobie, à partir

duquel on fait passer la masse filtrante dans un second réser-

voir, ou a lieu la fermentation anaérobie, pour faire passer

enfin ladite masse dans un troisième réservoir pour le troi-

sième état de fermentation aérobie. L'addition des résidus,

l'extraction des gaz et des liquides, le réglage des condi-

tions de fermentation et analogues sont mis en oeuvre sous la

forme déjà exposée ci-dessus.

Enfin, on a la possibilité de mettre en oeuvre à l'air libre le premier état de fermentation et le commencement du deuxième état, en faisant passer consécutivement le support filtrant réuni aux résidus à épurer dans un réservoir o l'on

termine alors le deuxième et le troisième états de fermenta-

tion. On peut même parvenir à réaliser les trois états de fer-

mentation à l'air libre.

Selon un autre aspect de l'invention, une fois terminées les étapes de fermentation distinctes, ou au moins une partie d'entre elles, on procède à la séparation des corps étrangers, tels que des pierres, objets métalliques, verres et autres qui pourraient accompagner le matériau qui constitue le support filtrant ou être inclus dans le résidu à épurer. La séparation desdits corps après les trois étapes de fermentation ou une 249OM partie d'entre elles, présente un grand avantage, surtout

lorsque le support filtrant est constitué, totalement ou par-

tiellement, par des ordures, du fait que dans ces conditions, la matière qui constitue le support filtrant se présente pra- tiquement désagrégée sous forme de petites particules, ou peut être facilement désagrégée, avec une faible consommation d'énergie, si bien que les objets non désagrégés peuvent être séparés par criblage ou par différence de densité, comme on

l'exposera ci-après.

Une fois que le support filtrant et les résidus pol-

luants achèvent les différentes phases de fermentation et, après avoir procédé à la séparation des corps étrangers, on

soumet le produit à un processus de trituration, cette opéra-

tion se trouvant facilitée par les conditions dans lesquelles se présente le produit, facilement désagrégeable sous l'effet

des fermentations.

Ledit produit trituré constitue un excellent combusti-

ble qui, une fois soumis à une opération de séchage, pour diminuer son degré d'humidité, peut être conformé sous forme

de briquettes pour être utilisé comme combustible.

A partir du produit trituré et séché, on peut obtenir

aussi, avant la conformation en briquettes, un produit pulvé-

rulent, finement divisé, qui peut être utilisé avantageusement

comme combustible injectable.

Comme il a été indiqué ci-dessus, les trois étapes de fermentation ou une partie d'entre elles sont mises en oeuvre dans un réservoir d'une forme de préférence cylindrique, à axe vertical, dont la base ou partie inférieure est ouverte et le sommet ou partie supérieure est fermé. Dans ledit réservoir, on introduit, par une entrée ménagée dans sa partie supérieure

fermée, la matière qui constitue le support filtrant. Le rési-

du à épurer peut être à jeter à ladite matière, ou bien être introduit de façon séparée dans le réservoir dans l'étape de fermentation appropriée. Le chargement du réservoir peut être

effectué par courroie transporteuse, godets élévateurs, con-

duite pneumatique et analogues. Dans le système d'élévation, on peut disposer d'un broyeur suivi d'un crible chargés de la

trituration et de la séparation des objets et corps de dimen-

2490621li

sions relativement élevées, tels que des sacs en matière plas-

tique, des bouteilles et autres.

Conformément à l'invention, le réservoir se trouve sup-

porté par des consoles ou pieds d'appui externes, qui reposent

autour du réservoir en des points séparés radialement par rap-

port à ce dernier. Au-dessous du réservoir se trouve, disposé un soubassement d'appui pour le support filtrant, la paroi du

réservoir ne s'étendant pas jusqu'audit soubassement en défi-

nissant entre eux une ouverture annulaire, à travers laquelle

passe une vis sans fin radiale, qui peut se déplacer angulai-

rement tout le long de l'ouverture précitée. Le soubassement

d'appui est pourvu d'une ouverture centrale, qui sert d'ori-

fice de sortie, auquel se trouve inférieurement raccordée une

conduite d'extraction pneumatique à aspiration.

La vis sans fin appuie par son extrémité intérieure sur

un support pivotant, monté dans la partie centrale de l'ori-

fice de sortie du produit. Par son extrémité extérieure, la

vis sans fin précitée se trouve reliée à un mécanisme d'ac-

tionnement, destiné à provoquer sa rotation ainsi que son

déplacement angulaire.

Dans ces conditions, la vis sans fin traverse la masse filtrante, dans la partie dans laquelle celle-ci dépasse du bord inférieur du réservoir en reposant sur le soubassement

d'appui. La rotation de la vis sans fin a pour effet de dépla-

cer la masse filtrante vers l'orifice central de sortie, ména-

gé dans le soubassement d'appui, d'o ladite masse est entra'-

née à travers la conduite d'extraction. En même temps, le déplacement angulaire de la vis sans fin fait que celle-ci

parcourt tout le soubassement d'appui, en attaquant constam-

ment un front de masse filtrante qui se trouve entraînée à

l'orifice central de sortie. Au cas o la vis sans vis rencon-

tre dans son avance angulaire une résistance excessive, le couple moteur du mécanisme d'actionnement qui provoque ladite avance angulaire est inférieur à une valeur prédéterminée, de façon que lorsque la résistance à ladite avance est supérieure à la valeur précitée, ledit mécanisme patine, la vis sans fin étant dans ce cas seulement animée d'un mouvement de rotation si bien qu'elle ne cesse pas de déplacer la matière vers l'orifice de sortie, en éliminant à elle seule l'engorgement qui aurait pu se produire, en poursuivant son avance angulaire. Pour empêcher que des engorgements ou obstructions puis- sent se produire dans l'orifice central de sortie, il est prévu un conduit d'entrée d'air qui s'étend verticalement à l'intérieur du réservoir, en sa partie centrale, en traversant supérieurement le couvercle et en débouchant inférieurement immédiatement au-dessus dudit orifice central de sortie. De cette façon, l'air aspiré par la conduite d'extraction, qui

part dudit orifice de sortie, a pour effet de pénétrer à tra-

vers le conduit central précité, et en outre à-travers l'ou-

verture qui reçoit la vis sans fin, en entraînant constamment le produit que la vis sans fin déplace vers l'orifice central

de sortie. Les pieds d'appui du réservoir demeurent radiale-

ment séparés du soubassement d'appui, d'une grandeur suffi-

sante pour le positionnement d'une piste circulaire, sur la-

quelle se trouve monté et peut se déplacer le mécanisme d'ac-

tionnement de la vis sans fin.

Egalement de façon conforme à l'invention, le réservoir

se trouve doté d'une série de tubes verticaux, en plus du con-

duit central précité, lesdits tubes traversant, à l'égal dudit

conduit central, le couvercle supérieur de fermeture du réser-

voir, mais parvenant seulement jusqu'aux hauteurs correspon-

dant aux états distincts de fermentation. Les tubes qui arri-

vent jusqu'aux états correspondant à la fermentation aérobie, servent à l'entrée de l'air dans lesdits états. Au contraire, les tubes qui parviennent jusqu'à la hauteur correspondant à

la fermentation anaérobie, servent à la sortie des gaz et va-

peurs. Lesdits tubes permettent de régler les conditions d'oxygénation et de température des étapes distinctes. Une partie des conduits qui arrivent à la zone de fermentation anaérobie, peuvent se prolonger sur un trajet incliné vers le bas, lequel débouche latéralement dans le réservoir, et peut

servir à la sortie des liquides par gravité.

Egalement, les conduits précités qui perviennent jus-

qu'à la zone de fermentation anaérobie, peuvent être fermés à leur extrémité inférieure, pour la collecte des liquides, qui 2490621t

peuvent être extraits périodiquement par aspiration.

Les différents tubes sont dotés de vannes de sectionne-

ment et d'orifices radiaux, situés à des hauteurs différentes dans la zone de fermentation vers laquelle ils se dirigent. Dans la conduite d'extraction est montée une chambre de

séparation de particules lourdes, telles que des pierres, ob-

jets métalliques, morceaux de verre et autres. Toutes les matières organiques qui composent le support filtrant, réunies au résidu épuré, après être passées par les trois étapes de fermentation, sont de densité assez inférieure à celle des particules et objets qui peuvent se présenter dans lesdites matières organiques, que ce soit des particules et objets de nature minérale ou des inclusions organiques qui, en raison de leur dimension, n'ont pas fait l'objet d'une transformation sous l'effet de la fermentation. Le séparateur précité,

exploite cette différence de densité pour l'élimination des-

dites particules et objets.

Conformément à l'invention, le séparateur est constitué

par une chambre située sous la conduite d'extraction pneuma-

tique, en communication avec ladite conduite. Dans cette cham-

bre se trouve montée une vis sans fin, actionnée par le moteur correspondant, disposé horizontalement entre deux des parois de ladite chambre. En outre, la chambre débouche latéralement dans un conduit incliné- vers le bas, qui débouche à son tour à l'extérieur par sa partie inférieure. La mission de la vis sans fin est d'agiter la matière qui tombe de la conduite

d'extraction et de la déplacer vers le conduit incliné. L'ex-

trémité inférieure ouverte dudit conduit incliné est pourvue d'une vanne de sectionnement calibrable. La dépression qui règne dans la conduite d'extraction, a pour effet qu'il se produit à travers le conduit incliné, une entrée d'air en

direction de ladite conduite d'extraction, variable en fonc-

tion de l'ouverture de la vanne. Ce courant d'air entraîne de

nouveau les particules moins lourdes vers la conduite préci-

tée. Par un réglage de la vanne de sectionnement de l'extré-

mité inférieure du conduit incliné, on peut faire varier la quantité d'air qui pénètre dans la conduite d'extraction, de façon que la force d'entraînement dudit air soit suffisante pour envoyer à la conduite d'extraction les particules moins lourdes, correspondant au produit organique, fermenté, tandis

que les particules plus lourdes tombent à l'extrémité infé-

rieure dudit tube, à partir de laquelle elles sont déchargées

à l'extérieur.

Avec ledit système, on peut, de façon simple et fiable, procéder à l'élimination d'objets et particules lourdes ou pesantes, telles que de la terre, des pierres, des cristaux,

des objets métalliques et autres.

La conduite d'extraction peut déboucher, au-delà de la chambre de séparation, dans une trémie à partir de laquelle le produit est transporté, également par l'intermédiaire d'une conduite pneumatique, dans un broyeur dans lequel s'effectue la réduction de la grandeur des particules. Cette opération se trouve facilitée par l'absence de corps étrangers, séparés par le crible et la chambre de séparation, et par les conditions

dans lesquelles se présentent la matière après la fermenta-

tion, ladite matière étant alors facilement triturable.

De la sortie du broyeur par une conduite qui transporte

le produit à un crible, o se séparent les particules de di-

mension plus grande, passant ensuite à un cyclone, d'o l'on obtient un produit en poudre, qui, par ses caractéristiques, peut être utilisé comme combustible injecté, et un produit à base de particules plus grandes, qui passent dans une machine

briquetteuse, chargée de la conformation en corps solides com-

pacts, facilement manipulables, utilisables comme combusti-

bles solides.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement de la description détaillée sui-

vante d'un exemple d'installation pour la réalisation du pro-

cédé, donné à titre indicatif, mais nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la Figure 1 représente une vue en plan schématique d'une

forme possible de réalisation de l'installation de l'inven-

tion; la Figure 2 est une vue en coupe verticale du réservoir dans lequel a lieu la fermentation;

la Figure 3 est une vue en coupe transversale de la con-

2490621!

duite d'extraction, à échelle agrandie, suivant lau.igne III-

III de la figure 1; et la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. L'installation représentée dans lesdites figures est constituée de façon que les trois états de fermentation soient mis en oeuvre dans le même réservoir, bien que comme mentionné ci-dessus, lesdits états de fermentation puissent être mis en oeuvre de façon séparée, dans des réservoirs différents, et que même le premier et au moins une partie du deuxième ou la totalité desdits états puissent être mis en oeuvre à l'air libre, la masse qui compose le support filtrant formant des amas de hauteur convenable, dans lesquels l'entrée de l'air dans les états de fermentation aérobie ainsi que la sortie des gaz de la fermentation anaérobie, peuvent être effectuées par des tubes introduits dans lesdits amas à des profondeurs appropriées. Dans ce cas, on ajoute en outre dans les amas

* précités, les résidus polluants à épurer dans l'étape de fer-

mentation la plus convenable.

Comme on peut le voir dans la Figure 1, l'installation

comprend un réservoir cylindrique 1, à axe vertical, à l'inté-

rieur duquel on réalise les trois étapes ou états de fermenta-

tion. L'alimentation de la matière d'origine organique qui constitue le support filtrant est effectuée par un élévateur à godets 2, bien qu'elle puisse également être réalisée par un autre système d'élévation quelconque. La matière d'origine organique, provenant d'une zone d'entreposage, est versée dans un doseur 3, à partir duquel part une courroie transporteuse 4 destinée à alimenter le broyeur 5. A l'aide du doseur 3, on règle la quantité de matière qui parvient au broyeur 5, de

façon qu'il ne se produise pas d'obstructions dans ce dernier.

Ledit broyeur 5 est destiné à produire une trituration ou un

broyage suffisant pour rompre des objets de grande dimension.

Par exemple, dans le cas o la matière d'origine organique provient, totalement ou partiellement, d'ordures, le broyeur précité sert à provoquer la fragmentation des sacs d'ordures,

boîtes, bouteilles et autres.

A partir du broyeur 5, le produit est envoyé à un crible ou séparateur 6, d'o sont seulement éliminés les objets de

grande dimension, de nature plastique, métallique, cristal- line et analogues. Les objets séparés sortent en 7, tandis que le reste du

produit est déversé sur l'élévateur 2. Ledit élé- vateur peut déboucher dans une chambre 8, d'o il passe, par l'intermédiaire de la conduite 9, à l'intérieur du réservoir 1.

Comme on peut mieux le voir dans la Figure 2, le réser-

voir 1 comprend une paroi cylindrique 10, qui est constituée ou recouverte intérieurement par un matériau non susceptible d'être attaqué ou détérioré sous l'effet de la fermentation, et un couvercle supérieur de fermeture 11, tandis qu'à sa base inférieure, ledit réservoir est ouvert. Sur le couvercle 11 se trouve monté un système de réception de la matière, tel qu'un cyclone 12, jusqu'auquel parvient la conduite d'alimentation 9. Le réservoir 1 se trouve monté sur des consoles ou pieds d'appui externes 13. Au-dessous du réservoir se trouve disposé un soubassement 14, par exemple un soubassement en béton ou en

fer, duquel se trouve légèrement séparé le bord inférieur li-

bre de la paroi 10 du réservoir. Dans la partie centrale du

soubassement 14 se trouve ménagé un orifice de sortie 15, du-

quel part une conduite d'extraction pneumatique 16, qui se

prolonge radialement à l'extérieur.

A l'intérieur du réservoir se trouve monté un tube ver-

tical central 17 suspendu, par exemple, par des tirants 18, ledit tube partant supérieurement d'un point situé au-dessus du niveau ou hauteur maximale qui est atteint par le support filtrant, et débouchant inférieurement au-dessus de l'orifice

de sortie 15. L'extrémité supérieure du tube 17 peut être do-

tée d'un capuchon 19 qui empêche l'entrée de la matière prove-

nant du cyclone 12. Ce tube peut comporter, sur toute sa lon-

gueur, des ouvertures 20, protégées supérieurement par des détecteurs 21, qui empêchent l'entrée de la matière du support filtrant et servent à l'aspiration des gaz et vapeurs qui sont

engendrés dans chaque étapes de fermentation. Pour l'exploi-

tation desdits gaz, il est alors prévu des conduits verticaux 22 d'extraction qui débouchent à travers le couvercle 11 et

partent de la zone 26 correspondant à l'état ou étape de fer-

2490621!

mentation anaérobie. -

Comme déjà mentionné ci-dessus, entre les trois états,

existent des zones de transition, mais pour simplifier la des-

cription, on a représenté les trois zones dans lesquelles ont lieu lesdits états, séparées par les lignes 23 et 24, la zone supérieure 25 correspondant au premier état de fermentation, aérobie, tandis que la zone intermédiaire 26 correspond au

deuxième état de fermentation, anaérobie, et que la zone infé-

rieure 27 correspond au troisième état de fermentation, égale-

ment aérobie.

Pour l'entrée de l'air dans les zones 25 et 27 de fer-

mentation aérobie, il est également prévu des conduits verti-

caux 28. Lesdits conduits sont pourvus d'orifices radiaux dans leur paroi, dans les parties qui traversent les zones 25 et 27. Pour leur part, les conduits 22 sont pourvus d'orifices

radiaux, dans leur tronçon qui traverse la zone 26.

Entre le bord inférieur 'de la paroi 10 du réservoir et le soubassement 14, se trouve montée radialement une vis sans

fin 29 destinée à transporter la masse du filtre qui se pré-

sente à la fin du troisième état de fermentation 27, en direc-

tion de l'orifice central de sortie 15. La vis sans fin 29 se trouve extérieurement actionnée par un groupe moteur 30 et appuie par son extrémité intérieure sur un support pivotant

31. Le groupe moteur 30 se trouve monté, par l'intermédiaire -

de roues ou d'un autre système quelconque, sur une piste de roulement 32, montée entre les pieds d'appui 13 du réservoir et le soubassement 14. Ledit groupe moteur se déplace sur la piste, de façon à imprimer à la vis sans fin 29, en plus d'un mouvement de rotation, un déplacement angulaire, par lequel la

vis 29 attaque la masse résultant du troisième état de fermen-

tation 27, sur toute sa section. Le couple moteur engendré par le déplacement du groupe moteur 30 est inférieur à une valeur prédéterminée, de façon que lorsque la vis rencontre un front

résistant, qui empêche son avance angulaire, ladite vis subis-

se alors seulement un mouvement de rotation, en attaquant le front résistant jusqu'à ce que ladite résistance s'abaisse à

une valeur qui permette de nouveau son avance angulaire.

Cet effet peut être obtenu, par exemple, par le système

de roulement du groupe moteur, de façon que lorsque la résis-

tance rencontrée par la vis dans son avance angulaire se trou-

ve supérieure à une valeur donnée, les roues sur lesquelles appuient ledit groupe moteur, patinent sur la piste 32.

L'appui intérieur 31 de la vis sans fin se trouve dispo-

sé de façon qu'il ne constitue pas d'obstacle à la sortie à

travers l'orifice central 15, grâce au courant d'air qui s'é-

tablit entre le tube central et l'extraction pneumatique.

Dans la conduite d'extraction 16, Figure 1, se trouve monté un séparateur de particules lourdes 33 constitué comme on peut le voir dans les Figures 3 et 4, par une chambre 34 disposée sous ladite conduite 16, et en communication avec elle à travers l'ouverture 35, dont on peut régler le passage au moyen de la vanne 36. Dans la chambre 34 se trouve montée

une vis sans fin horizontale 37, qui suit un trajet transver-

sal par rapport à la conduite 16, et se trouve actionnée par le groupe moteur 38. La chambre 34 débouche dans un conduit

inférieur incliné 39, qui est ouvert à son extrémité infé-

rieure 40, sur laquelle se trouve montée une vanne réglable

41, par exemple par l'intermédiaire du mécanisme 42.

Dans la même conduite 16, Figure 1, à la suite du sépa-

rateur de particules 33, se trouve disposé un ventilateur 43, dont l'aspiration se trouve réalisée à travers ladite conduite

16, à partir de l'orifice de sortie 15, Figure 2.

Cette aspiration crée une dépression dans ladite con-

duite qui a pour fonction d'entraîner la matière déplacée par

la vis sans fin 29 vers l'orifice 15. En outre, ladite aspira-

tion provoque une entrée d'air à travers le conduit 17 et l'ouverture créée par la vis sans fin elle-même pendant son fonctionnement, en évitant ainsi le courant d'air produit qui

pourrait provoquer des obstructions à l'orifice de sortie 15.

L'aspiration produite dans le conduit 17 est engendrée par l'entrée d'air qui s'effectue à travers le cyclone supérieur

12.

En même temps, en se référant aux Figures 3 et 4, la

dépression qui règne dans la conduite 16 a pour effet de pro-

duire une entrée d'air à travers l'orifice 40, dont l'inten-

sité dépend du degré d'ouverture de la vanne 41.

La matière entraînée par la conduite 16 tombe dans la chambre 34, une fois la vanne 36 ouverte. La vis sans fin 37

agite ces produits en même temps qu'elle les déplace en direc-

tion du conduit incliné 39. On règle l'ouverture de la vanne

41 de façon que le courant d'air qui pénètre à travers l'ori-

fice 40 entraîne de nouveau les particules moins lourdes vers

la conduite 16, pour suivre son cours, tandis que les parti-

cules plus lourdes, telles que pierres, objets métalliques, verres, et autres, tombent sur la vanne 41, d'o elles sont

déchargées à l'extérieur par l'ouverture intermittente de cet-

te dernière. La conduite 16 débouche, à la suite du ventila-

teur 43, dans un broyeur 44, destiné à fragmenter la matière fermentée à la granulométrie désirée, cette opération étant facilitée par la consistance réduite des particules après leur fermentation. La matière triturée peut passer ensuite dans un crible, puis à une chambre de séchage 45, dans le four 46 de laquelle peuvent brûler, par exemple, une partie des résidus préalablement séparés. Il y a lieu de tenir compte du fait que le degré d'humidité de la matière à ce moment est extrêmement réduit, par suite de l'élimination de la vapeur sous l'effet de la température qui règne dans la masse durant les états

distincts de fermentation.

Le produit séché peut ensuite être entreposé dans un silo 47, à partir duquel on l'extrait, par l'intermédiaire d'un transporteur pneumatique pourvu d'un ventilateur 48, et envoyé à un cyclone 49, à partir duquel on obtient une poudre de granulométrie très fine, propre à être injectée dans une chambre de combustion, ladite poudre étant entreposée dans le silo 50. En même temps, on obtient un produit de granulométrie plus grande, que l'on envoie à une installation briquetteuse 51, destinée à la conformation du produit en corps solides compacts de manipulation facile, qui constituent un excellent combustible pour de multiples applications. Lesdits corps sont transportés, depuis la sortie de l'installation briquetteuse,

par exemple à l'aide d'une courroie 52; à une zone 53 d'entre-

posage. Comme on peut le comprendre, l'installation peut être complétée par des silos aux emplacements o il convient de

créer ou de disposer d'un entreposage. On peut également pré-

voir deux réservoirs parallèles 1, commandés par la même ins-

tallation de chargement et d'extraction.

Près du réservoir 1 se trouve situé le dépôt 54 destiné

à contenir les résidus polluants à traiter, lesquels sont con-

duits au réservoir 1 par l'intermédiaire de la canalisation 55. Lesdits résidus peuvent être mélangés, dans le cas o on les introduit dans le premier état de fermentation, avec la matière destinée à constituer le support filtrant, à l'entrée

12 du réservoir 1, et même avant son entrée dans ledit réser-

voir. Si les résidus sont destinés à être alimentés au deuxiè-

me stade de fermentation, on prévoit les conduites nécessai-

res, à travers le réservoir 1, pour l'admission desdits rési-

dus, en pouvant même utiliser à cet effet les tubes 22, Figure 2.

Les tubes 22 ou une partie d'entre eux, Figure 2, peu-

vent se prolonger sur un tronçon incliné vers le bas, qui tra-

verse la paroi 10 du réservoir, pour la sortie par gravité des

liquides produits dans la zone 26 de fermentation anaérobie.

D'une manière différente, lesdits tubes peuvent être fermés à leur extrémité inférieure pour recueillir lesdits liquides,

étant ensuite extraits par aspiration.

Il est entendu que l'invention peut être mise en oeuvre en pratique suivant de nombreuses modifications et variantes des détails sans pour autant s'écarter du cadre et de l'esprit

de ladite invention.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'épuration de résidus polluants, en particu-

lier pour l'épuration de résidus gazeux, liquides et pâteux, caractérisé par le fait qu'il consiste à faire passer les ré- sidus à travers un filtre biologique, composé d'un support filtrant à base d'une masse d'origine organique à différents états de fermentation accélérée, amorcé par des cultures de micro-organismes résistants vis-à-vis des résidus à traiter, susceptibles de réaliser la décomposition des résidus et du support filtrant en produits solides non nocifs, en produits gazeux et liquides, le support filtrant comprenant trois états

différents de fermentation, à savoir un premier et un troi-

sième états, dans lesquels a lieu une fermentation aérobie, ces fermentations étant réglées par introduction d'air aux

premier et troisième états et l'extraction de gaz et de liqui-

des du deuxième état, pour maintenir la hauteur de chaque état ainsi que les conditions de température d'humidité dans des

limites qui activent le processus de fermentation, en procé-

dant au renouvellement de la masse qui compose le support fil-

trant, par l'extraction de la masse décomposée et des produits

solides non nocifs formés par les résidus, entraînés par la-

dite masse, à la fin du troisième état de fermentation, tandis qu'on introduit de la masse neuve au début du premier état de fermentation, de façon que la masse et les résidus à éliminer précités passent progressivement par les états distincts de

fermentation, la vitesse de renouvellement étant propre à as-

surer la décomposition totale des résidus et les conditions de maintien en vie des micro-organismes dans les trois états de

fermentation régnant dans le support filtrant.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on introduit les résidus à traiter dans le premier

état de fermentation.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on introduit les résidus à traiter dans le deuxième

état de fermentation.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le

fait que le premier et troisième états de fermentation dispo-

sent de sorties de gaz directes dans l'atmosphère.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le

fait que l'on envoie les gaz extraits du deuxième état ou éta-

pe de fermentation, dans une chambre de combustion, ou qu'on les traite en vue de leur combustion ultérieure. i

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le

fait qu'entre les zones correspondant aux trois états de fer-

mentation existent des zones intermédiaires de transition, dans lesquelles on fait varier progressivement les conditions

entre les valeurs correspondant aux états limitrophes adja-

cents.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on extrait les produits liquides du deuxième état de fermentation, en partie sous forme de vapeurs, réunies avec les gaz provenant dudit état, et en partie sous forme liquide,

par gravité ou aspiration.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on met en oeuvre les trois états de fermentation dans un réservoir unique, dans lequel le premier et troisième

états de fermentation occupent les zones extrêmes du réser-

voir, tandis que le deuxième état occupe la partie centrale de

ce dernier.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on met en oeuvre les trois états de fermentation

dans des réservoirs indépendants.

10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins le premier état de fermentation est mis en

oeuvre à l'air libre.

11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le

fait que le premier état de fermentation et au moins une par-

tie du deuxième état de fermentation sont mis en oeuvre à

l'air libre.

12. Installation pour la réalisation du procédé selon

l'une quelconque des revendications 1 à 11, qui comprend un

réservoir (1) pour le support filtrant, un dispositif d'alimenta-

tion pour le chargement du réservoir, et un extracteur des produits solides non nocifs, résultant de la fermentation, caractérisée par le fait que le réservoir (1) se trouve ouvert à sa base inférieure, en- dessous de laquelle se trouve disposé un soubassement (14) d'appui pour le support filtrant, qui se trouve légèrement séparé du bord inférieur de la paroi (10) du réservoir, à l'intérieur dudit réservoir s'étendant une

série de tubes (22, 28) qui débouchent supérieurement à l'ex-

térieur, tandis qu'inférieurement, l'un d'eux, le tube (17), qui s'étend à la partie centrale du réservoir, débouche près dudit soubassement d'appui (14), tandis que les autres tubes (22, 28) débouchent respectivement en différents points situés

à la hauteur correspondante des différents états de fermenta-

tion, les tubes (28) qui parviennent jusqu'aux états corres-

pondant à la fermentation aérobie, ainsi que le tube central (17), servant à l'entrée de l'air, tandis que ceux (22) qui parviennent jusque la hauteur correspondant à la fermentation

anaérobie, sont destinés à la sortie des gaz, vapeurs et li-

quides, ledit extracteur étant constitué par une vis sans fin (29) radiale située en-dessous de la base inférieure ouverte du réservoir, cette vis sans fin (29) déplaçant le produit vers le centre, o est prévu un orifice central de sortie, autour

duquel se déplace angulairement la vis sans fin, le tube cen-

tral (17) débouchant immédiatement au-dessus dudit orifice

(15), à partir de ce dernier et inférieurement à celui-ci s'é-

tendant une conduite (16) d'extraction pneumatique par aspira-

tion, qui transporte le produit déchargé par la vis sans fin, dans ladite conduite (16) étant monté un séparateur (33) de particules lourdes ou pesantes, lequel est constitué par une chambre (34) située au-dessous de la conduite d'extraction pneumatique et en communication avec ladite conduite, dans

ladite chambre (34) étant montée une vis sans fin (37), action-

née par le moteur (38) correspondant, ladite chambre débou-

chant latéralement dans un conduit inférieur incliné (39) vers le bas, ouvert inférieurement, cette dernière vis (37) sans fin agitant les produits qui tombent du transporteur et les déplaçant vers le conduit incliné (39), ledit conduit incliné étant pourvu à son extrémité inférieure (40) ouverte d'une vanne de fermeture (41) réglable qui permet de faire varier la f,. 249062 quantité d'air qui pénètre en conséquence de la dépression

créée dans la conduite d'extraction sous l'effet de l'aspira-

tion, de façon que la force d'entraînement dudit air soit suf-

fisante pour détourner dans la conduite d'extraction les par-

ticules moins lourdes, mais inférieure à la force nécessaire pour l'entraînement des Particules plus lourdes, qui tombent

à l'extrémité desdits tubes.

13. Installation selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le réservoir est supporté par des consoles (13) d'appui externes, qui reposent autour du réservoir (1), séparées

radialement de ce dernier d'une grandeur suffisante pour per-

mettre le passage du mécanisme d'actionnement à vis sans fin, au-dessous dudit réservoir étant prévu un soubassement (14)

d'appui du support filtrant, séparé de la paroi (40) dudit ré-

servoir d'une hauteur suffisante pour le passage de la vis (29) sans fin, dans la partie centrale dudit soubassement (14) étant

ménagé l'orifice (15) central de sortie.

14. Installation selon la revendication 13, caractérisée

par le fait que la vis sans fin (29) est appuyée, par son extré-

mité intérieure, sur un support pivotant (31) monté dans la

partie centrale de l'orifice (15) de sortie, situé entre l'ori-

fice et l'embouchure dudit conduit vertical central, sans constituer d'obstacle à la chute du produit, tandis que par son extrémité extérieure, ladite vis sans fin (29) est reliée à un mécanisme d'actionnement, destiné à provoquer la rotation et l'avance angulaire de ladite vis, le couple moteur qui est engendré par l'avance angulaire étant inférieur à une valeur donnée, de façon que lorsque la résistance à ladite avance est supérieure à une certaine limite, la vis sans fin décrit

seulement un mouvement de rotation.

15.Installation selon la revendication 14, caractérisée par le fait que le mécanisme d'actionnement de la vis sans

fin (29) est disposé hors du soubassement d'appui, ledit méca-

nisme reposant, par l'intermédiaire d'un élément de roulement, sur une piste qui entoure ledit soubassement, et se déplaçant le long de ladite piste en entraînant ladite vis sans fin (29).

16, Installation selon la revendication 15, caractérisée par le fait qu'au moins une partie des tubes qui atteignent la hauteur correspondant à la fermentation anaérobie se pro- longent sur un tronçon incliné vers le bas, qui débouche latéralement à travers la paroi du réservoir, pour la sortie

des produits liquides par gravité ou aspiration.