FR2789989A1 - Composting of solid material with improved air circulation and recovery of ammonia produced - Google Patents

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Abstract

A method for composting solid material, utilizing improved air circulation and better recovery of ammonia produced as a by product, is new. Air is sucked (5) through heaps of solid material being turned into compost by aerobic fermentation. This is done by drawing a slight vacuum in perforated ducts (2) beneath the heaps. Air and gaseous fermentation products are bubbled through an aqueous solution of phosphoric or nitric acid (6). Ammonia present in the gas reacts with the acid to produce a useful fertilizer. An Independent claim is also included for equipment to carry out the process.

Description

1 27899891 2789989

"Procédé et installation de compostage de matières  "Process and installation for composting materials

organiques permettant de récupérer le gaz de fermentation".  organic to recover the fermentation gas ".

La présente invention concerne un procédé et une installation de compostage par fermentation aérobie de matières organiques disposées en tas, permettant la  The present invention relates to a process and an installation for composting by aerobic fermentation of organic materials arranged in heaps, allowing the

production d'un compost et d'un gaz de fermentation.  production of compost and fermentation gas.

Le compostage consiste à laisser fermenter des matières organiques afin d'obtenir des résidus destinés à être  Composting consists of allowing organic matter to ferment in order to obtain residues intended to be

incorporés à des sols pour les enrichir.  incorporated into soils to enrich them.

La technique de compostage la plus simple consiste à disposer les matières organiques en tas, à les retourner  The simplest composting technique is to arrange the organic matter in heaps, to return them

pour les oxygéner et à les humidifier si nécessaire.  to oxygenate them and humidify them if necessary.

Cette technique a cependant l'inconvénient de demander beaucoup de temps et de main d'oeuvre et de produire un  However, this technique has the disadvantage of requiring a lot of time and manpower and producing a

compost de qualité irrégulière.irregular quality compost.

Afin d'améliorer la qualité du compost obtenu, on a récemment proposé d'envoyer de l'air sous pression sous le tas de matières organiques en vue de favoriser le  In order to improve the quality of the compost obtained, it has recently been proposed to send pressurized air under the pile of organic matter in order to promote the

développement des bactéries aérobies.  development of aerobic bacteria.

Cette solution ne donne toutefois pas pleinement satisfaction car elle a tendance à dessécher les matières organiques et à augmenter fortement la pollution de l'environnement en permettant la dispersion du gaz de  However, this solution is not entirely satisfactory since it tends to dry out organic matter and greatly increase environmental pollution by allowing the dispersion of

fermentation dans l'atmosphère.fermentation in the atmosphere.

La présente invention se propose plus particulièrement de remédier au problème de pollution mentionné ci-dessus et, pour ce faire, elle a pour objet un procédé de compostage par fermentation aérobie de matières organiques disposées en tas, permettant la production d'un compost et d'un gaz de fermentation, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à créer une dépression sous  The present invention more particularly proposes to remedy the pollution problem mentioned above and, to do this, it relates to a process of composting by aerobic fermentation of organic materials arranged in heaps, allowing the production of a compost and d 'a fermentation gas, this process being characterized in that it comprises steps consisting in creating a vacuum under

2 27899892,278,989

le tas de matières organiques de manière à aspirer le gaz de fermentation en mélange avec de l'air, et à piéger au moins une partie du gaz de fermentation pour l'empêcher de se  the heap of organic matter so as to suck the fermentation gas mixed with air, and to trap at least part of the fermentation gas to prevent it from

disperser dans l'atmosphère.disperse into the atmosphere.

La pollution résultant de la mise en oeuvre des techniques de compostage actuelles peut donc maintenant être évitée, ce qui permet une meilleure protection de l'environnement. Avantageusement, l'étape de piégeage consiste à faire barboter le mélange de gaz de fermentation et d'air dans de  The pollution resulting from the implementation of current composting techniques can therefore now be avoided, which allows better protection of the environment. Advantageously, the trapping step consists in bubbling the mixture of fermentation gases and air in

l'eau acidifiée.acidified water.

Comme le gaz de fermentation contient essentiellement de l'ammoniac, celui-ci peut ainsi être amené sous la forme  As the fermentation gas contains mainly ammonia, this can therefore be supplied in the form

d'un sel non volatile dans les conditions d'opération.  of a non-volatile salt under the operating conditions.

Par ailleurs, l'eau acidifiée est de préférence une  Furthermore, the acidified water is preferably a

solution aqueuse d'acide phosphorique ou d'acide nitrique.  aqueous solution of phosphoric acid or nitric acid.

En faisant barboter de l'ammoniac dans de l'eau, on obtient un phosphate ou un nitrate d'ammonium. Comme ces sels sont d'excellents agents fertilisants, il est souhaitable de les récupérer par exemple en utilisant la solution aqueuse pour humidifier les matières organiques en  By bubbling ammonia into water, you get an ammonium phosphate or nitrate. As these salts are excellent fertilizers, it is desirable to recover them, for example by using the aqueous solution to moisten the organic materials in

cours de compostage.composting course.

Quant à l'installation de compostage conforme à l'invention, elle est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une surface perforée destinée à supporter les matières organiques, et des moyens d'aspiration pour créer une dépression sous la surface perforée afin de transférer le gaz de fermentation en mélange avec de l'air dans un piège destiné à empêcher au moins une partie du gaz de  As for the composting installation according to the invention, it is characterized in that it comprises at least one perforated surface intended to support organic matter, and suction means to create a vacuum under the perforated surface in order to transfer the fermentation gas mixed with air into a trap intended to prevent at least part of the gas from

fermentation de se disperser dans l'atmosphère.  fermentation to disperse into the atmosphere.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens d'aspiration comprennent une turbine montée dans  According to a preferred embodiment of the invention, the suction means comprise a turbine mounted in

3 27899893,278,989

un conduit faisant communiquer au moins un caniveau situé  a conduit communicating at least one channel located

sous la surface perforée avec le piège.  under the perforated surface with the trap.

Avantageusement, le piège peut être une cuve contenant de l'eau acidifiée, en particulier une solution aqueuse d'acide phosphorique ou d'acide nitrique. Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif en référence à la figure unique annexée qui représente schématiquement une installation permettant de composter par fermentation  Advantageously, the trap can be a tank containing acidified water, in particular an aqueous solution of phosphoric acid or nitric acid. An embodiment of the present invention will be described below by way of nonlimiting example with reference to the attached single figure which schematically represents an installation for composting by fermentation

aérobie des matières organiques disposées en tas.  aerobic organic matter arranged in a heap.

On notera tout d'abord que cette installation peut être utilisée pour composter des matières organiques d'origine agricole ou urbaine, par exemple du fumier, des écorces, de  It should first of all be noted that this installation can be used to compost organic materials of agricultural or urban origin, for example manure, bark,

la paille, des feuilles, des ordures, etc...  straw, leaves, garbage, etc ...

Elle a été conçue pour composter des matières organiques que l'on a préalablement regroupées en trois tas  It was designed to compost organic materials that have previously been grouped into three heaps

allongés disposés les uns à côté des autres.  lying laid out next to each other.

A titre indicatif, on précisera que ces tas peuvent avoir une longueur de plusieurs dizaines de mètres, une largeur d'environ 12 mètres et une hauteur d'environ 4  As an indication, it will be specified that these piles can have a length of several tens of meters, a width of approximately 12 meters and a height of approximately 4

mètres ou plus.meters or more.

Chacun des tas de matières organiques est formé au-dessus d'une surface perforée 1 disposée au niveau du sol, de façon à fermer l'entrée supérieure d'un caniveau 2  Each pile of organic matter is formed above a perforated surface 1 disposed at ground level, so as to close the upper entrance of a gutter 2

situé dans le sol.located in the ground.

Les surfaces perforées 1 s'étendent sur toute la longueur des tas de matières organiques et sont constituées par une succession de dalles perforées placées les unes à la suite des autres et comportant un certain nombre d'orifices suffisamment petits pour empêcher les matières organiques de  The perforated surfaces 1 extend over the entire length of the heaps of organic matter and are constituted by a succession of perforated tiles placed one after the other and having a number of orifices sufficiently small to prevent organic matter from

tomber dans les caniveaux.fall into the gutters.

4 27899894,278,989

Les caniveaux 2 sont reliés par des conduits de raccordement 3 à un conduit principal 4 comportant une turbine 5 et aboutissant dans une cuve 6 contenant de l'eau acidifiée. La turbine 5 est montée de manière à créer une  The gutters 2 are connected by connection conduits 3 to a main conduit 4 comprising a turbine 5 and ending in a tank 6 containing acidified water. The turbine 5 is mounted so as to create a

dépression dans les caniveaux 2.depression in gutters 2.

Lorsque les matières organiques sont disposées au-dessus des dalles perforées 1 et que l'on fait fonctionner la turbine, celle-ci aspire de l'air provenant de l'espace situé au-dessus des tas de matières organiques et l'oblige à traverser ces dernières et à venir dans les caniveaux 2 en entraînant avec lui le gaz résultant de la fermentation. De là, le mélange d'air et de gaz de fermentation est  When the organic materials are placed above the perforated slabs 1 and the turbine is operated, the latter sucks air from the space located above the piles of organic materials and forces it to cross these and come into channels 2 carrying with it the gas resulting from fermentation. From there, the mixture of air and fermentation gas is

dirigé dans les conduits 3 et 4 puis dans la cuve 6.  directed into conduits 3 and 4 then into tank 6.

Comme le gaz de fermentation est principalement constitué d'ammoniac, la cuve 6 contient une solution aqueuse d'acide phosphorique ou d'acide nitrique de façon à amener l'ammoniac sous la forme d'un phosphate ou d'un nitrate d'ammonium non volatile dans les conditions d'opération. Le phosphate et le nitrate d'ammonium sont des agents fertilisants bien connus que l'on peut récupérer soit en solution, par exemple pour humidifier les matières organiques en cours de compostage, soit à l'état sec pour  As the fermentation gas mainly consists of ammonia, tank 6 contains an aqueous solution of phosphoric acid or nitric acid so as to bring the ammonia in the form of a phosphate or an ammonium nitrate non-volatile under operating conditions. Phosphate and ammonium nitrate are well-known fertilizers that can be recovered either in solution, for example to humidify organic matter during composting, or in the dry state to

réaliser des engrais.make fertilizers.

On conçoit aisément que l'installation conforme à l'invention évite la pollution de l'environnement en empêchant le gaz de fermentation de se disperser dans  It is easy to see that the installation according to the invention avoids pollution of the environment by preventing the fermentation gas from dispersing in

l'atmosphère.the atmosphere.

Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, elle permet de composter des matières organiques réparties  In the embodiment which has just been described, it makes it possible to compost distributed organic matter

27899892789989

en trois tas. Il va de soi que l'on ne sortirait pas du cadre de la présente invention si elle comportait un nombre de caniveaux différents de trois, et permettait par conséquent de composter des matières organiques réparties en  in three heaps. It goes without saying that it would not be departing from the scope of the present invention if it included a number of gutters other than three, and consequently made it possible to compost organic materials distributed in

un nombre de tas différents de trois.  a number of heaps different from three.

6 27899896 2789989

Claims (7)

REVEND I CAT IONSRESELL I CAT IONS 1. Procédé de compostage par fermentation aérobie de matières organiques disposées en tas, permettant la production d'un compost et d'un gaz de fermentation, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à créer une dépression sous le tas de matières organiques de manière à aspirer le gaz de fermentation en mélange avec de l'air, et à piéger au moins une partie du gaz de fermentation pour l'empêcher de se disperser dans  1. A method of aerobic fermentation composting of organic materials arranged in a heap, allowing the production of a compost and a fermentation gas, characterized in that it comprises steps consisting in creating a depression under the heap of organic materials so as to suck the fermentation gas mixed with air, and to trap at least part of the fermentation gas to prevent it from dispersing in l'atmosphère.the atmosphere. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de piégeage consiste à faire barboter le mélange  2. Method according to claim 1, characterized in that the trapping step consists in bubbling the mixture de gaz de fermentation et d'air dans de l'eau acidifiée.  fermentation gas and air in acidified water. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'eau acidifiée est une solution aqueuse d'acide  3. Method according to claim 2, characterized in that the acidified water is an aqueous solution of acid phosphorique ou d'acide nitrique.phosphoric or nitric acid. 4. Installation de compostage par fermentation aérobie de matières organiques disposées en tas, pour la production d'un compost et d'un gaz de fermentation, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une surface perforée (1) destinée à supporter les matières organiques, et des moyens d'aspiration (5) pour créer une dépression sous la surface perforée afin de transférer le gaz de fermentation en mélange avec de l'air dans un piège (6) destiné à empêcher au moins une partie du gaz de fermentation de se disperser  4. Installation of composting by aerobic fermentation of organic materials arranged in heaps, for the production of a compost and a fermentation gas, characterized in that it comprises at least one perforated surface (1) intended to support the materials organic, and suction means (5) to create a vacuum under the perforated surface in order to transfer the fermentation gas mixed with air in a trap (6) intended to prevent at least part of the fermentation gas to disperse dans l'atmosphère.in the air. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens d'aspiration (5) comprennent une turbine montée dans un conduit (4, 3) faisant communiquer au moins un caniveau (2) situé sous la surface perforée (1)  5. Installation according to claim 4, characterized in that the suction means (5) comprise a turbine mounted in a conduit (4, 3) communicating at least one channel (2) located under the perforated surface (1) avec le piège (6).with the trap (6). 7 27899897 2789989 6. Installation selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le piège (6) est une cuve contenant de  6. Installation according to claim 4 or 5, characterized in that the trap (6) is a tank containing l'eau acidifiée.acidified water. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la cuve (6) contient une solution aqueuse d'acide  7. Installation according to claim 6, characterized in that the tank (6) contains an aqueous acid solution phosphorique ou d'acide nitrique.phosphoric or nitric acid.
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