FR2826000A1 - Module et installation modulaire pour le traitement de dechets organiques et procede de fabrication dudit module - Google Patents

Module et installation modulaire pour le traitement de dechets organiques et procede de fabrication dudit module Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un module et une installation modulaire pour le traitement de déchets organiques, tels que lisier, déchet de litière, fumier, par fermentation aérobie. Ce module est caractérisé en ce qu'il affecte la forme d'un bac (1) à extrémités (5) ouvertes dont le fond (2) est muni d'une pluralité de conduits (6) longitudinaux débouchant à la surface de la paroi de fond (2) du bac (1) pour libérer de l'air sous pression introduit dans les conduits (6) à partir d'un dispositif extérieur. Application production notamment de fertilisant ou d'amendement des sols.

Description

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Module et installation modulaire pour le traitement de déchets organiques et procédé de fabrication dudit module La présente invention concerne un module pour la réalisation d'une installation de traitement de déchets organiques, tels que lisier, déchet de litière, fumier, par fermentation aérobie en vue de la production notamment de fertilisant ou d'amendement des sols, ainsi qu'une installation constituée d'un assemblage de modules du type précité et un procédé de fabrication d'un tel module.
Les installations de traitement de déchets par fermentation aérobie sont jusqu'à présent des installations onéreuses nécessitant une cuve de brassage généralement posée sur une plate-forme. Ce brassage nécessite une main d'oeuvre importante qui procède régulièrement à des retournements de la matière en décomposition. Cette technique est soumise aux aléas des conditions climatiques.
On connaît également des installations dans lesquelles des moyens d'aération doivent être repositionnés après chaque cycle de fermentation. Il en résulte une usure importante des moyens d'aération et une perte de temps en manipulations.
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Un but de la présente invention est de proposer un module et une installation modulaire pour le traitement de déchets organiques, de faible coût de construction et de fonctionnement, l'efficacité de cette installation étant indépendante des conditions météorologiques et étant sans effet négatif sur l'environnement.
Un autre but de l'invention est de proposer un module et une installation modulaire pour le traitement de déchets organiques dont les conceptions permettent de s'affranchir de tout consommable.
A cet effet, l'invention a pour objet un module pour la réalisation d'une installation de traitement de déchets organiques, tels que lisier, déchet de litière, fumier, par fermentation aérobie en vue de la production notamment de fertilisant ou d'amendement des sols, caractérisé en ce que le module affecte la forme d'un bac à extrémités ouvertes dont le fond est muni d'une pluralité de conduits longitudinaux débouchant à la surface de la paroi de fond du bac pour libérer de l'air sous pression introduit dans les conduits à partir d'un dispositif extérieur.
La présence de conduits longitudinaux ou canaux noyés ou emprisonnés dans la matière constitutive de la face formant fond du module permet de procéder à une aération forcée par le dessous de la matière contenue dans le module, ce qui permet d'assurer une décomposition dans des conditions optimales de ladite matière. En outre, conduits longitudinaux de distribution d'air et fond du module forment ainsi un ensemble monobloc. Ceci facilite le nettoyage des conduits après chaque cycle de fermentation, un simple jet d'eau étant nécessaire au nettoyage. Enfin, la disposition des conduits longitudinaux emprisonnés dans la face formant fond du module et débouchant généralement en affleurement de la surface de la face formant fond permet d'éviter tout endommagement de ces derniers.
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L'invention a encore pour objet une installation pour le traitement de déchets organiques, tels que lisier, déchet de litière, fumier, par fermentation, aérobie en vue de la production notamment de fertilisant ou d'amendement des sols, caractérisée en ce qu'elle est constituée par assemblage d'une pluralité de modules du type précité, les conduits longitudinaux de chaque module étant reliés à au moins une de leurs extrémités aux conduits longitudinaux de module (s) adjacent (s) pour assurer, dans un ensemble de modules, la continuité de distribution d'air injecté.
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un module du type précité, ce module affectant la forme d'un bac à extrémités ouvertes, caractérisé en ce qu'on dispose des conduits en fond d'un moule correspondant à la forme du bac de module à réaliser, en ce que l'on enrobe partiellement lesdits conduits de la matière constitutive du bac, telle que du béton, et en ce qu'on arase, après démoulage, les conduits en leur partie débordante de la face formant fond du bac pour obtenir une fente longitudinale continue.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente une vue en coupe partiellement en transparence d'un module conforme à l'invention ; la figure 2 représente une vue en coupe d'un module conforme à l'invention et la figure 3 représente une vue schématique de dessus d'une installation constituée de trois modules assemblés et reliés à un collecteur.
Comme mentionné ci-dessus, le module et l'installation
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modulaire de l'invention ont pour objet le traitement de déchets organiques, tels que lisier, déchet de litière, fumier, par fermentation aérobie en vue de la production notamment de fertilisant ou d'amendement des sols. Le principe de la fermentation aérobie repose ici sur le mélange de déchets organiques tels que du fumier présent sur le site et riche en azote avec un autre intrant riche en carbone. L'objectif est d'obtenir une composition à l'intérieur du module présentant un rapport C/N compris entre 20 et 40, de préférence voisin de 30 pour permettre une activité microbienne optimale. Cette source carbonée pourra être constituée par les déchets verts des ordures ménagères, de la paille ou de la sciure de bois. Le mélange déchets organiques/produits carbonés pourra être, en fonction de la conception de chacun des éléments du mlélange, broyé et si besoin humidifié. Le broyage et l'humidification pourront se faire in situ dans l'installation.
L'installation est quant à elle une structure légère nécessitant peu de frais d'infrastructure. Cette installation est constituée d'un assemblage de modules 1.
Chaque module affecte la forme d'un bac à extrémités 5 ouvertes et dont le fond 2 est muni d'une pluralité de conduits 6 longitudinaux ou canaux enrobés dans la matière constitutive de la face formant fond du bac et débouchant à la surface de la paroi de fond 2 du bac 1 pour libérer de l'air sous pression introduit dans les conduits 6 à partir d'un dispositif extérieur constitué d'un collecteur 10 extérieur comme l'illustre la figure 3, ce collecteur 10 étant lui-même relié à une installation de production d'air sous pression telle qu'un ventilateur 11, une soufflerie ou autre.
Chaque module affecte, dans les exemples représentés, la forme d'un bac constitué d'une face de fond 2 jouxté de parois ou faces 3 latérales, ces parois 3 latérales étant inclinées, par rapport à la face de fond 2, d'un angle
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compris dans la plage [100-150] degrés pour autoriser un gerbage de modules similaires ou identiques. Chaque module est généralement une pièce moulée préfabriquée, telle qu'une pièce en béton, Chaque module présente encore, au droit des extrémités des conduits 6 d'injection d'air, une cavité annulaire (non représentée) pour le logement d'un raccord de type manchonné à un conduit 6 d'injection d'un module voisin pour assurer, dans un ensemble de modules, la continuité de distribution d'air injecté, comme l'illustre la figure 3. Ces raccords pourront être introduits après démoulage de chaque module, un insert ayant occupé, au cours de l'opération de moulage, la place destinée à être occupée ultérieurement par le raccord.
Il est à noter que, pour la fabrication de chaque module, on procède généralement de la manière suivante. On dispose les conduits 6 au fond du moule correspondant à la forme du bac du module à réaliser. On enrobe partiellement de la matière constitutive du bac les conduits 6 et on arase après démoulage les conduits en leur partie débordante de la face formant fond 2 du bac pour obtenir une fente 12 de distribution d'air longitudinale continue.
Pour faciliter l'assemblage de modules entre eux et obtenir d'une part une continuité de distribution d'air injecté, d'autre part une étanchéité de l'installation empêchant toute pénétration dans le sol du contenu de l'installation à la suite de fuites, les chants 4A, 4B d'extrémité du fond 2 et des parois latérales 3, aptes à former un plan de joint à l'état assemblé de deux modules contigus, comportent une rainure 8 pour la mise en place d'un joint d'étanchéité. En d'autres termes, les faces frontales des parois latérales 3 et de la face 2 formant fond du bac 1 sont munies d'une rainure 8 d'étanchéité. Ainsi, les chants 4A, 4B d'extrémité de deux modules adjacents sont destinés à venir s'appliquer l'un contre l'autre par contact d'appui lors de la mise en place côte à côte desdits modules pour former un bac 1 étanche. Une fois cette mise en place
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effectuée, les parois 3 latérales jouxtant la paroi formant fond 2 du module sont munies d'éléments 9 de serrage, tels que des platines sensiblement en forme de L, pour l'assemblage par serrage de deux modules contigus. Enfin, la paroi de fond 2 du module comporte des tunnels 7 pour le passage des fourches d'un engin de manutention. Il en résulte une facilité de manipulation et de mise en place d'une telle installation.
Dans une installation modulaire obtenue par assemblage des modules du type précité, les conduits 6 longitudinaux de chaque module sont reliés, à au moins une extrémité, aux conduits longitudinaux de module (s) adjacent (s) pour assurer, dans un ensemble de modules, la continuité de distribution d'air injecté et les faces frontales de chaque module, à l'exception des modules d'extrémité de l'alignement, sont maintenues en contact d'appui de manière étanche par l'intermédiaire des éléments 9 de serrage. La matière à traiter constituée de déchets organiques additionnés de composés carbonés est introduite à l'intérieur des bacs par un simple épandeur à fumier généralement présent sur les sites de production de fumier.
L'installation est ensuite recouverte d'une bâche isolant complètement la composition introduite dans le bac des conditions extérieures. A cet effet, chaque module comporte sur les faces extérieures de ses parois 3 latérales des moyens de fixation d'une bâche. Ces moyens de fixation peuvent être constitués par des crochets positionnés à différentes hauteurs sur les faces extérieures des parois latérales. L'installation est ensuite raccordée par l'intermédiaire du collecteur 10 au générateur 11 d'air sous pression. Le traitement par aération forcée consistant en une aération par le dessous de la composition à traiter peut alors débuter. On constate que les micro-organismes sont aptes à dégrader la matière organique en 6 à 8 semaines pour permettre la production d'un amendement de sol pouvant encore être appelé compost ou fertilisant en un temps record. Ce traitement permet une hygiénisation de la
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composition à traiter par une rapide montée en température à plus de 55 C. La conception de l'installation permet de s'affranchir totalement des conditions extérieures et permet de contrôler les principaux paramètres de dégradation de la matière organique, Avec un mélange optimisé de déchets, le temps de fermentation diminue à 2 mois. La réalisation sous forme d'éléments modulaires permet à l'installation de se prêter aisément à un déplacement pour permettre un traitement sur plusieurs sites. Une telle installation ne nécessite pas de manipulations et peu de matériel pour la fabrication de compost ou amendement et ne génère aucun consommable pour produire un compost de qualité régulière. Ces amendements ou composts sont principalement destinés à la valorisation agricole, horticole, vinicole et maraîchère, Ils seront généralement répandus sur des parcelles cultivées. On constate qu'un compost obtenu au moyen d'une telle installation est plus concentré en éléments fertilisants utilisables que le fumier de départ essentiellement en ce qui concerne le phosphore, la potasse et l'azote. On considère ainsi que pour une même composition initiale de fumier, il faut apporter deux fois moins de compost que de fumier frais. Les éléments minéraux sont quant à eux présents essentiellement sous forme organique plus ou moins complexe. La fermentation aérobie a pour effet d'intégrer les éléments minéraux dans des molécules organiques et de complexer encore les molécules existantes. La libération des éléments fertilisants sera donc progressive dans le temps, plus encore que pour les fumiers bruts. En outre, les produits obtenus ne posent pas de problème de mauvaises odeurs, Il est à noter que de nombreux paramètres peuvent être contrôlés, tels que l'humidité, la quantité de matière carbonée ajoutée, mais également la température de l'installation. Il est ainsi possible d'asservir le débit d'air sous pression introduit à l'intérieur de l'installation à la température régnant à l'intérieur de
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l'installation une fois les modules recouverts d'une bâche.
De la même manière, chaque conduit 6 longitudinal de l'installation, obtenu par l'assemblage des sections de conduits 6 longitudinaux de chaque bac, peut être sélectivement obturable pour créer des trajectoires de flux d'air variables et ainsi éviter la formation de courants d'air privilégiés à l'intérieur de l'installation. Ainsi, chaque conduit 6 longitudinal peut être muni à, ou au voisinage de, l'une de ses extrémités d'un organe d'obturation sélectivement activable par l'utilisateur. Cet organe d'obturation peut encore être positionné entre collecteur 10 et conduit 6 longitudinal.
Il est à noter que, dans le cas d'une installation constituée d'une pluralité de modules disposés côte à côte, le premier module de l'alignement sera relié à un collecteur 10 qui pourra être constitué, comme l'illustre la figure 3, d'un conduit tubulaire muni d'une pluralité de départs de conduits raccordables chacun aux conduits 6 longitudinaux du premier module de l'alignement et d'un départ de conduit raccordable à un générateur d'air sous pression, tel qu'un ventilateur 11. Les conduits 6 longitudinaux du dernier module de cet alignement seront quant à eux munis à leur extrémité libre d'éléments de fermeture, tels que des organes d'obturation stationnaires de type bouchons ou des organes d'obturation commandables tels que des vannes pour contraindre l'air injecté à l'intérieur desdits conduits 6 longitudinaux à pénétrer à l'intérieur desdits bacs en empêchant tout échappement de cet air.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS 1. Module pour la réalisation d'une installation de traitement de déchets organiques, tels que lisier, déchet de litière, fumier, par fermentation aérobie en vue de la production notamment de fertilisant ou d'amendement des sols, caractérisé en ce que le module affecte la forme d'un bac (1) à extrémités (5) ouvertes dont le fond (2) est muni d'une pluralité de conduits (6) longitudinaux débouchant à la surface de la paroi de fond (2) du bac (1) pour libérer de l'air sous pression introduit dans les conduits (6) à partir d'un dispositif (10, 11) extérieur.
  2. 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente, au droit des extrémités des conduits (6) d'injection d'air, une cavité annulaire pour le logement d'un raccord de type manchonné à un conduit (6) d'injection d'un module voisin pour assurer, dans un ensemble de modules, la continuité de distribution d'air injecté.
  3. 3, Module selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les conduits (6) d'injection d'air comportent une fente (12) de distribution d'air longitudinale continue.
  4. 4. Module selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi de fond (2) du module comporte des tunnels (7) pour le passage des fourches d'un engin de manutention.
  5. 5. Module selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un fond (2) jouxté de parois (3) latérales, les chants (4Â, 4B) d'extrémité du fond (2) et des parois (3) latérales, aptes à former un plan de joint à l'état assemblé de deux modules contigus, étant munis d'une rainure (8) pour la mise en place d'un
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    joint d'étanchéité.
  6. 6. Module selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fond (2) du bac est jouxté de parois (3) latérales, les parois (3) latérales du module étant inclinées, par rapport à la paroi de fond (2), d'un angle compris dans la plage [100-150] degrés pour autoriser un gerbage des modules similaires ou identiques.
  7. 7. Module selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fond (2) du bac est jouxté de parois (3) latérales, les parois (3) latérales étant munies d'éléments (9) de serrage pour l'assemblage de deux modules contigus.
  8. 8. Module selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le bac comporte, sur des parois (3) latérales jouxtant sa face formant fond (2), des moyens de fixation d'une bâche.
  9. 9. Installation pour le traitement de déchets organiques, tels que lisier, déchet de litière, fumier, par fermentation, aérobie en vue de la production notamment de fertilisant ou d'amendement des sols, caractérisée en ce qu'elle est constituée au moins par assemblage d'une pluralité de modules conformes à l'une des revendications 1 à 7, les conduits (6) longitudinaux de chaque module étant reliés, à au moins une de leurs extrémités, aux conduits longitudinaux de module (s) adjacent (s) pour assurer, dans un ensemble de modules, la continuité de distribution d'air injecté par un dispositif de production d'air sous pression (10, 11).
  10. 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les conduits (6) longitudinaux de distribution d'air sont sélectivement obturables pour créer des trajectoires de flux d'air variables.
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  11. 11. Procédé de fabrication d'un module conforme à l'une des revendications 1 à 8, ce module affectant la forme d'un bac (1) à extrémités ouvertes, caractérisé en ce qu'on dispose des conduits en fond d'un moule correspondant à la forme du bac de module à réaliser, en ce que l'on enrobe partiellement lesdits conduits de la matière constitutive du bac, telle que du béton, et en ce qu'on arase, après démoulage, les conduits en leur partie débordante de la face formant fond (2) du bac (1) pour obtenir une fente longitudinale continue.
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