WO2005110947A1 - Procede de traitement des ordures - Google Patents

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WO2005110947A1 PCT/FR2005/000561 FR2005000561W WO2005110947A1 WO 2005110947 A1 WO2005110947 A1 WO 2005110947A1 FR 2005000561 W FR2005000561 W FR 2005000561W WO 2005110947 A1 WO2005110947 A1 WO 2005110947A1
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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
    • C05F9/02—Apparatus for the manufacture
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    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Definitions

  • the present invention relates to a method for treating garbage.
  • Document WO 01/85646 discloses a method for treating garbage of the type in which this garbage is mixed with quicklime and a highly hydrated substance such as sludge and / or grease from treatment plants, it is allowed to occur the chemical reaction in this mixture for a certain time, then the dehydrated product resulting from this reaction is ground.
  • it is planned to extract garbage, prior to the mixing of this garbage with quicklime and the highly hydrated substance, the non-organic materials which cannot be extracted thereafter by aeraulic means. (cycloning or other).
  • These non-organic materials extracted beforehand include in particular ferrous and non-ferrous metals, glass, etc.
  • This prior extraction, carried out by conventional sorting means, is however often difficult.
  • the object of the present invention is in particular to eliminate this drawback.
  • This object of the invention is achieved with a method of treating refuse comprising organic matter and non-organic matter, remarkable in that it comprises the steps consisting in: A) mixing quicklime and at least one substance highly hydrated with said refuse, B) allowing the reaction to take place between said organic materials, so as to obtain a product comprising an organo-calcium complex and said non-organic materials, C) separating said non-organic materials from said organic complex calcium.
  • the reaction which takes place between the organic matter of the garbage, quicklime and the highly hydrated substance makes it possible to dehydrate these organic matters, and thus to obtain a product in which the non-organic matters (which, themselves, do not have reacted) are easily detached from the rest of the product, that is to say from the organo-calcium complex. In this way, it is very easy to separate these non-organic materials from the organo-calcium complex by conventional means.
  • this method comprises step D) consisting in sorting the non-organic materials obtained at the end of step C), - this method comprises step 0 ) consisting of fractionating said refuse according to a predetermined particle size before step A), - at least part of the organo-calcium complex obtained at the end of step C) is re-injected into the mixture of step A), - this process comprises step E) consisting in screening said organocalcium complex according to a predetermined particle size, - a substance chosen from the group comprising sludges and greases from stations of purification, - at least one compound chosen from the group comprising green waste, cellulosic materials, slurry, droppings, peat, is added to the mixture of step A), - a bottom containment zone is used uvant to implement step B), - a static confinement zone is used to implement step B), - separation and sorting means are chosen chosen from the group comprising screening means, magnetic means, eddy current means,
  • the present invention also relates to an installation for implementing a method according to any one of the preceding claims, remarkable in that it comprises, in this order from the point of entry of the refuse to be treated : - means for mixing said refuse with said quicklime and said highly hydrated substance, - means for allowing said reaction to take place, and - means for separating said non-organic matter from said organo-calcium complex.
  • this installation also comprises means for sorting the non-organic materials obtained at the end of step C), this installation comprises, upstream of said mixing means, means for fractionating said refuse according to a predetermined particle size, - this installation comprises, downstream of said extraction means, means for screening said organo-calcium complex according to a predetermined particle size, - said means allowing said reaction to take place include a moving bottom containment zone, - said means allowing at said reaction to take place include a static containment area.
  • non-organic materials specifically designates non-organic materials which cannot be extracted from the refuse by aeraulic means (cycloning or other) after the chemical reaction with lime.
  • These non-organic materials include in particular ferrous and non-ferrous metals, glass, etc.
  • the refuse to be treated is preferably household waste, which generally arrives at the treatment site inside plastic bags dumped in a reception area.
  • a reception area can comprise several metal aprons with moving floor operating according to the FIFO principle ("first in, first out").
  • This garbage typically includes organic materials on the one hand, and non-organic materials on the other.
  • step 0 one begins by shearing and / or grinding and / or lacerating the garbage bags so as to obtain fragments having a predetermined particle size (typically of the order of 80 to 100 mm).
  • step A quicklime (CaO) and at least one highly hydrated substance are mixed with the garbage.
  • the highly hydrated substance may consist of sludge and / or grease from treatment plants.
  • the mixing operation can be carried out by any device suitable for those skilled in the art, for example of the type comprising an endless screw rotating inside a mixing tank.
  • step B the chemical reaction between the garbage, quicklime and the highly hydrated substance is allowed to take place.
  • this chemical reaction can be written as follows: Organic matter + CaO + H 2 O ⁇ Organo-calcium complex + CO 2 + H 2 O (vapor) + other gases (NH 3 , NH 4 , ).
  • This strongly exothermic reaction can take place inside a static confinement zone, such as a pit or a closed box.
  • a moving floor device of the type described in application PCT / FR00 / 01250, published on November 15, 2001 under the number WO 01/85645 will be used.
  • the time required for the above-mentioned chemical reaction to take place is more than 30 minutes, and generally lasts between 2 and 4 hours.
  • a product is obtained, the humidity level of which has dropped sharply, that is to say a product having a dry appearance.
  • This product comprises on the one hand an organo-calcium complex, resulting from said chemical reaction, and on the other hand said non-organic materials which, themselves, have remained inert with respect to this chemical reaction. Due to the low humidity of the product obtained at the end of step B, it is very easy, during step C, to separate the non-organic materials (ferrous and non-ferrous metals, glass ,. ..) of the organo-calcium complex and, during step D, sort these non-organic materials.
  • the means used to separate the non-organic materials from the organo-calcium complex and then to sort the non-organic materials are conventional and can typically include: - screening means, - magnetic means (of the "ogina” type) to extract the ferrous metals, - eddy current means for extracting non-ferrous metals, - gravity means (of the vibrating table type) for separating the heaviest elements from the least heavy elements, etc.
  • step E the organo-calcium complex is screened so as to obtain a pulverulent product typically having a particle size between 0 and 20 mm or more if necessary. In this way a product is obtained which may be suitable in particular for calcium and organic amendment for agriculture.
  • step A provision may be made to add to the mixture of step A other carbonaceous compounds, such as green waste (for example cut grass), cellulosic materials (paper, cardboard), slurry. , droppings, peat, etc. It will also be noted that it is possible (see reference 1 in the appended figure) to reinject at least part of the organo-calcium complex into the mixture of step A. This operation makes it possible to adapt the relative proportions of organic matter and quicklime in the mixture of step A, and thus obtain ultimately a product always having substantially the same composition. In this way, the invariance constraints imposed by the regulations in force can be respected.
  • the proportions by weight of the various components of the above-mentioned chemical reaction are as follows: - materials making up the refuse: from 20 to 70%, - quicklime from 10 to 30%, - highly hydrated substance (water possibly loaded with organic matter) from 10 to 60%.
  • the invention makes it possible, thanks to dehydration of all of the refuse, to very easily separate non-organic matter from organic matter.
  • the invention also makes it possible to easily sort these non-organic materials together, it being understood that at the end of step B, these non-organic materials are "hygienized", that is to say that they no longer contain pathogens and / or foul smelling. Due to the fact that at the end of step B, these non-organic materials no longer present a danger to humans, it is even possible to envisage manual sorting operations.
  • the present invention is not limited to the embodiment described, provided purely by way of illustration.

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Abstract

Ce procédé de traitement d'ordures comprenant des matières organiques et des matières non-organiques est remarquable en ce qu'il comprend les étapes consistant à : A) mélanger de la chaux vive et au moins une substance fortement hydratée avec lesdites ordures, B) laisser se dérouler la réaction entre lesdites matières organiques, de manière à obtenir un produit comprenant un complexe organo-calcique et lesdites matières non-organiques, C) séparer lesdites matières non-organiques dudit complexe organo-calcique.

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT DES ORDURES La présente invention se rapporte à un procédé de traitement des ordures. On connaît du document WO 01/85646 un procédé de traitement des ordures du type dans lequel on mélange ces ordures avec de la chaux vive et une substance fortement hydratée telle que des boues et/ou graisses de stations d'épuration, on laisse se produire la réaction chimique au sein de ce mélange pendant un certain temps, puis on broie le produit déshydraté résultant de cette réaction. Dans ce procédé de la technique antérieure, on prévoit d'extraire des ordures, préalablement au mélange de ces ordures avec la chaux vive et la substance fortement hydratée, les matières non-organiques qui ne pourront en être extraites par la suite par des moyens aérauliques (cyclonage ou autre). Ces matières non- organiques extraites au préalable comprennent notamment les métaux ferreux et non ferreux, le verre, etc. Cette extraction préalable, effectuée par des moyens de tri classiques, est cependant souvent mal aisée. On a pu se rendre compte en effet que les matières non-organiques de ces ordures avaient tendance à coller aux matières organiques, rendant ainsi difficile la séparation de ces deux catégories de matières. La présente invention a notamment pour but de supprimer cet inconvénient. On atteint ce but de l'invention avec un procédé de traitement d'ordures comprenant des matières organiques et des matières non-organiques, remarquable en ce qu'il comprend les étapes consistant à : A) mélanger de la chaux vive et au moins une substance fortement hydratée avec lesdites ordures, B) laisser se dérouler la réaction entre lesdites matières organiques, de manière à obtenir un produit comprenant un complexe organo-calcique et lesdites matières non- organiques, C) séparer lesdites matières non-organiques dudit complexe organo-calcique. La réaction qui se déroule entre les matières organiques des ordures, la chaux vive et la substance fortement hydratée permet de déshydrater ces matières organiques, et ainsi d'obtenir un produit dans lequel les matières non-organiques (qui, elles, n'ont pas réagi) se détachent facilement du reste du produit, c'est-à-dire du complexe organo-calcique. On peut de la sorte séparer très facilement ces matières non-organiques du complexe organo-calcique par des moyens classiques. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du procédé selon l'invention : - ce procédé comprend l'étape D) consistant à trier les matières non- organiques obtenues à l'issue de l'étape C), - ce procédé comprend l'étape 0) consistant à fractionner lesdites ordures selon une granulométrie prédéterminée préalablement à l'étape A), - on ré-injecte au moins une partie du complexe organo-calcique obtenu à l'issue de l'étape C) dans le mélange de l'étape A), - ce procédé comprend l'étape E) consistant à cribler ledit complexe organo- calcique selon une granulométrie prédéterminée, - on utilise, en tant que substance fortement hydratée, une substance choisie dans le groupe comprenant les boues et graisses de stations d'épuration, - on ajoute au mélange de l'étape A) au moins un composé choisi dans le groupe comprenant les déchets verts, les matières cellulosiques, les lisiers, les fientes, les tourbes, - on utilise une zone de confinement à fond mouvant pour mettre en oeuvre l'étape B), - on utilise une zone de confinement statique pour mettre en œuvre l'étape B), - on utilise des moyens de séparation et de tri choisis dans le groupe comprenant les moyens de criblage, les moyens magnétiques, les moyens par courant de Foucault, les moyens gravitaires pour mettre en œuvre les étapes C) et/ou D) et/ou E). La présente invention se rapporte également à une installation pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce qu'elle comprend, dans cet ordre à partir du point d'entrée des ordures à traiter : - des moyens pour mélanger lesdites ordures avec ladite chaux vive et ladite substance fortement hydratée, - des moyens pour permettre à ladite réaction de se dérouler, et - des moyens pour séparer lesdites matières non- organiques dudit complexe organo-calcique. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de cette installation : - cette installation comprend en outre des moyens pour trier les matières non- organiques obtenues à l'issue de l'étape C), - cette installation comprend, en amont desdits moyens de mélange, des moyens pour fractionner lesdites ordures selon une granulométrie prédéterminée, - cette installation comprend, en aval desdits moyens d'extraction, des moyens pour cribler selon une granulométrie prédéterminée ledit complexe organo-calcique, - lesdits moyens permettant à ladite réaction de se dérouler comprennent une zone de confinement à fond mouvant, - lesdits moyens permettant à ladite réaction de se dérouler comprennent une zone de confinement statique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, et à l'examen de l'unique figure annexée représentant de manière schématique les principales étapes du procédé selon l'invention. Conformément au préambule de la présente description, dans tout ce qui suit
(description et revendications), l'expression « matières non-organiques » désigne spécifiquement les matières non-organiques qui ne peuvent être extraites des ordures par des moyens aérauliques (cyclonage ou autre) après la réaction chimique avec la chaux. Ces matières non-organiques comprennent notamment les métaux ferreux et non ferreux, le verre, etc. Les ordures à traiter sont de préférence des ordures ménagères, qui arrivent en général sur le site de traitement à l'intérieur de sacs en plastique déversés dans une zone de réception. Typiquement, une telle zone de réception peut comprendre plusieurs tabliers métalliques à fond mouvant fonctionnant selon le principe FIFO (« first in, first out »). Ces ordures comprennent typiquement d'une part des matières organiques, et d'autre part des matières non-organiques. De préférence, à l'étape 0, on commence par cisailler et/ou broyer et/ou lacérer les sacs d'ordures de manière à obtenir des fragments présentant une granulométrie prédéterminée (typiquement de l'ordre de 80 à 100 mm). A l'étape A, on mélange de la chaux vive (CaO) et au moins une substance fortement hydratée avec les ordures. A titre d'exemple, la substance fortement hydratée peut consister en boues et/ou graisses de stations d'épuration. L'opération de mélange peut être effectuée par tout dispositif approprié à la portée de l'homme du métier, par exemple du type comprenant une vis sans fin tournant à l'intérieur d'une cuve de mélange. A l'étape B, on laisse se produire la réaction chimique entre les ordures, la chaux vive et la substance fortement hydratée. Comme cela est connu en soi, cette réaction chimique peut s'écrire de la manière suivante : Matières organiques + CaO + H2O → Complexe organo-calcique + CO2 + H2O(vapeur) + autres gaz (NH3, NH4,...). Cette réaction fortement exothermique peut se dérouler à l'intérieur d'une zone de confinement statique, telle qu'une fosse ou une caisse fermée. De préférence, toutefois, on utilisera un appareil à fond mouvant du type de celui qui est décrit dans la demande PCT/FR00/01250, publiée le 15 novembre 2001 sous le n° WO 01/85645. Le temps nécessaire pour que la réaction chimique susmentionnée se déroule est supérieur à 30 minutes, et dure généralement entre 2 et 4 heures. A l'issue de l'étape B, on obtient un produit dont le taux d'humidité a fortement chuté, c'est-à-dire un produit présentant un aspect sec. Ce produit comprend d'une part un complexe organo-calcique, résultant de ladite réaction chimique, et d'autre part lesdites matières non-organiques qui, elles, sont demeurées inertes vis-à-vis de cette réaction chimique. Du fait du faible taux d'humidité du produit obtenu à l'issue de l'étape B, on peut très facilement, au cours de l'étape C, séparer les matières non-organiques (métaux ferreux et non ferreux, verre,...) du complexe organo-calcique et, au cours de l'étape D, trier ces matières non-organiques. Les moyens utilisés pour séparer les matières non-organiques du complexe organo-calcique puis pour trier les matières non-organiques sont classiques et peuvent comprendre typiquement : - des moyens de criblage, - des moyens magnétiques (du type « overband ») pour extraire les métaux ferreux, - des moyens à courant de Foucault pour extraire les métaux non ferreux, - des moyens gravitaires (du type table vibrante) pour séparer les éléments les plus lourds des éléments les moins lourds, etc. A l'étape E, on crible le complexe organo-calcique de manière à obtenir un produit pulvérulent présentant typiquement une granulométrie comprise entre 0 et 20 mm ou plus si nécessaire. On obtient de la sorte un produit pouvant convenir notamment à l'amendement calcique et organique pour l'agriculture. On notera que l'on peut prévoir d'ajouter au mélange de l'étape A d'autres composés carbonés, tels que des déchets verts (par exemple de l'herbe coupée), des matières cellulosiques (papier, carton), des lisiers, des fientes, de la tourbe, etc. On notera également que l'on peut (voir référence 1 sur la figure ci-annexée) réinjecter au moins une partie du complexe organo-calcique dans le mélange de l'étape A. Cette opération permet d'adapter les proportions relatives de matières organiques et de chaux vive dans le mélange de l'étape A, et ainsi d'obtenir in fine un produit présentant toujours sensiblement la même composition. On peut de la sorte respecter les contraintes d'invariance imposées par la réglementation en vigueur. A titre indicatif et non limitatif, les proportions en poids des différents composants de la réaction chimique susmentionnée sont les suivantes : - matières composant les ordures : de 20 à 70 %, - chaux vive de 10 à 30 %, - substance fortement hydratée (eau éventuellement chargée de matières organiques) de 10 à 60 %. Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, l'invention permet, grâce à une déshydratation de l'intégralité des ordures, de séparer très facilement les matières non-organiques des matières organiques. L'invention permet également de trier aisément ces matières non-organiques entre elles, étant entendu qu'à l'issue de l'étape B, ces matières non-organiques sont « hygiénisées », c'est-à-dire qu'elles ne comportent plus d'agents pathogènes et/ou nauséabonds. Du fait qu'à l'issue de l'étape B, ces matières non-organiques ne présentent plus de danger pour l'homme, on peut même envisager des opérations de tri manuel. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, fourni à titre purement illustratif.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'ordures comprenant des matières organiques et des matières non-organiques, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : A) mélanger de la chaux vive et au moins une substance fortement hydratée avec lesdites ordures, B) laisser se dérouler la réaction entre lesdites matières organiques, ladite chaux vive et ladite substance fortement hydratée, de manière à obtenir un produit comprenant un complexe organo-calcique et lesdites matières non-organiques, C) séparer lesdites matières non-organiques dudit complexe organo-calcique.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend l'étape D) consistant à trier les matières non-organiques obtenues à l'issue de l'étape C).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape 0) consistant à fractionner lesdites ordures selon une granulométrie prédéterminée préalablement à l'étape A).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on ré-injecte au moins une partie dudit complexe organo-calcique dans le mélange de l'étape A).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape E) consistant à cribler ledit complexe organo-calcique selon une granulométrie prédéterminée.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise, en tant que substance fortement hydratée, une substance choisie dans le groupe comprenant les boues et graisses de stations d'épuration.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute au mélange de l'étape A) au moins un composé choisi dans le groupe comprenant les déchets verts, les matières cellulosiques, les lisiers, les fientes, les tourbes.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise une zone de confinement à fond mouvant pour mettre en œuvre l'étape B).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on utilise une zone de confinement statique pour mettre en œuvre l'étape B).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise des moyens de séparation et de tri choisis dans le groupe comprenant les moyens de criblage, les moyens magnétiques, les moyens par courant de Foucault, les moyens gravitaires pour mettre en œuvre les étapes C) et/ou
D) et/ou E).
11. Installation pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend, dans cet ordre à partir du point d'entrée des ordures à traiter : - des moyens pour mélanger lesdites ordures avec ladite chaux vive et ladite substance fortement hydratée, - des moyens pour permettre à ladite réaction de se dérouler, et - des moyens pour séparer lesdites matières non-organiques dudit complexe organo-calcique.
12. Installation selon la revendication 11 pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour trier les matières non-organiques obtenues à l'issue de l'étape C).
13. Installation selon l'une des revendications 11 ou 12 pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend, en amont desdits moyens de mélange, des moyens pour fractionner lesdites ordures selon une granulométrie prédéterminée.
14. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 13 pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend, en aval desdits moyens d'extraction, des moyens pour cribler selon une granulométrie prédéterminée ladite fraction valorisée.
15. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 14 pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens permettant à ladite réaction de se dérouler comprennent une zone de confinement à fond mouvant.
16. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 14 pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens permettant à ladite réaction de se dérouler comprennent une zone de confinement statique.
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