WO2023208889A1 - Method for treating food waste - Google Patents

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WO2023208889A1
WO2023208889A1 PCT/EP2023/060743 EP2023060743W WO2023208889A1 WO 2023208889 A1 WO2023208889 A1 WO 2023208889A1 EP 2023060743 W EP2023060743 W EP 2023060743W WO 2023208889 A1 WO2023208889 A1 WO 2023208889A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tank
packing
filling
waste
envelope
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/060743
Other languages
French (fr)
Inventor
Amaury De Guardia
Laurent Blondel
Guillaume NUNES
Jean-Claude Benoist
Original Assignee
Institut National De Recherche Pour L'agriculture L'alimentation Et L'environnement
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut National De Recherche Pour L'agriculture L'alimentation Et L'environnement filed Critical Institut National De Recherche Pour L'agriculture L'alimentation Et L'environnement
Publication of WO2023208889A1 publication Critical patent/WO2023208889A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/008—Sludge treatment by fixation or solidification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment

Definitions

  • the invention belongs to the field of waste treatment, and in particular to the field of treatment of organic waste, more particularly food waste.
  • the present invention relates to a process for processing food waste and to a device for implementing the process according to the invention.
  • composting can be implemented in a rustic manner, with lower investment and operating costs than those associated with methanization. Mass losses in composting are also higher than in methanization and the compost obtained can be applied directly to the soil.
  • composting does not only have advantages. Known to be aerobic, the aggregates of material and the compaction of the latter, despite its mixture with a structuring material (increasing the porosity of the environment), hinder its homogeneous aeration and are at the origin of the development of areas in anoxia and in anaerobiosis which promote the production then the emission into the atmosphere of malodorous metabolites. The composition of food waste as well as its high biodegradability increase the development of anoxia and anaerobiosis zones and therefore that of odors.
  • aerobic processes have the advantages of: i) avoiding heat input, the aerobic transformation of the material itself being the source of heat production, thus that ii) not to require devices to prevent fire and/or explosion risks.
  • the invention thus relates to a process for treating organic waste, preferably food waste, comprising the steps of:
  • waste treatment means aerobic biodegradation, possibly supplemented by anaerobic biodegradation or fermentation, of crushed waste suspended and/or dissolved in water.
  • Waste includes biodegradable organic matter.
  • the waste is food waste.
  • biodegradation is meant the consumption, for metabolic purposes, of organic materials by microorganisms such as bacteria, fungi or algae.
  • the aqueous suspension comprises crushed and/or dissolved waste.
  • the waste includes organic matter and is preferably food waste.
  • the concentration of waste in the suspension may vary. It generally does not exceed 100 g MS/L (in grams of dry matter per liter, g MS/L) under penalty of compromising its pumpability as well as its homogeneous distribution on the surface of the filling and being the cause of a rapid clogging of the surface of the filling.
  • the suspension essentially comprises water, organic matter and possibly microorganisms.
  • feed is meant the introduction of the aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste or its formation within a reactor or any type of suitable container from which it can then be dispersed on the filling.
  • the feed is homogeneous over time, that is to say that the dry matter (DM) is preferably distributed homogeneously in the solution under penalty of sudden additions of MS to the filling, which could lead to surface clogging.
  • This homogeneity over time can be further facilitated by stirring the solution in the appropriate container (ie a receptacle tank) to avoid settling of the MS while the element ensuring dispersion/redispersion ( ie a pump) is running (stopping agitation could cause the suspension to stop dispersing/redispersing on the packing).
  • the appropriate container ie a receptacle tank
  • stopping agitation could cause the suspension to stop dispersing/redispersing on the packing.
  • the process according to the invention may further comprise a step of stirring the aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste.
  • the supply can be done via filling a receptacle tank with the aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste.
  • the aqueous suspension can also be formed directly inside the tank.
  • the feeding consists of filling the tank with a certain quantity of water, then introducing the crushed or uncrushed food waste into it, the waste then being crushed directly in the tank.
  • the dispersion of the suspension on the lining must be stopped as long as the waste is not crushed in order to avoid clogging the pipes (pieces of waste in suspension), to block the pump (pieces of waste in suspension), to clog the surface of the packing by distributing a non-homogeneous MS solution.
  • the waste is crushed upstream of the feed.
  • the waste supply is semi-continuous.
  • aqueous suspension is meant a homogeneous distribution of the aqueous suspension comprising the crushed and/or dissolved waste on the packing so as to guarantee maximum efficiency for the aerobic biodegradation occurring within the packing.
  • the dispersion can be carried out by a fixed network of pipes or a motorized and/or mobile distributor dispensing the solution homogeneously over the entire packing surface.
  • liquid effluent means the aqueous suspension leaving the packing having undergone partial or total aerobic biodegradation.
  • the inert material and/or sludge from the liquid effluent leaving the packing can be extracted before the liquid effluent leaving the packing is redispersed on the packing.
  • the concentration of MS in the aqueous suspension is measured regularly during the implementation of the process and, when this stops decreasing over time, step 2) of extraction of the process according to the invention is Implementation. Extraction can be carried out via any compatible extraction means and can be adapted depending on the type of waste, inert material and/or sludge.
  • the inert material and/or sludge can be filtered and eliminated by decantation possibly preceded by coagulation-flocculation.
  • the step of extracting the inert material and/or sludge can be carried out directly in the receptacle tank via a decanter or any other external element.
  • the extraction is carried out by sampling the suspension in the receptacle tank (before refilling the tank with waste), which it can be by filtration, decantation or coagulation-flocculation.
  • inert material means any material, non-biodegradable, which cannot be degraded by microorganisms, or whose rate of biodegradation is so low that, taking into account the processing times. stay of 20 to 30 days of the material in the reactor it cannot be degraded there.
  • food waste generally consists of biodegradable organic material but may include a certain amount of material that will not be degraded by microorganisms. These may include minerals and trace elements (salts), mineral materials (such as bone or shell fragments), organic materials that are non-biodegradable over the duration of the treatment, such as lignin (such as seeds). but also any packaging residues or other residues that may have passed through prior sorting.
  • sludge means the mixture of inert material, stabilized organic material and microorganisms formed during treatment.
  • the method according to the invention is implemented in a closed circuit.
  • closed circuit we mean that the process does not include any additional water supply step, apart from that initially included in the aqueous suspension comprising waste or in the receptacle tank and in the waste possibly added during the implementation of the process.
  • almost all of the liquid effluent leaving the packing is completely redispersed on the packing.
  • the liquid effluent from the packing is recovered in the receptacle tank to then be redispersed on the packing. In normal operation, there may be losses because part of the liquid effluent may be retained in the inert material and/or the extracted sludge.
  • step 4) of the method according to the invention can be implemented via a circulation loop which makes it possible to reintroduce into the dispersion/redispersion means the aqueous effluent which flows into the receptacle tank.
  • at least part of the aqueous effluent is meant 50 to 100% (volume) of the aqueous effluent.
  • the mixture of step 3) of the process according to the invention can be implemented by rotating the packing tank through an angle of 180°*x, where x is a relative integer, preferably x is an odd relative integer (around an axis XX'). x is different from 0, as this is equivalent to no rotation.
  • the rotation of the filling tank causes the mixing of the bulk filling located within it.
  • the method according to the invention is implemented in continuous operation.
  • continuous operation we mean that crushed waste is added regularly (generally one or more times per day) to the aqueous suspension, during the implementation of the process, as aerobic biodegradation eliminates waste. waste.
  • the method according to the invention may further comprise a step 5) of natural or forced ventilation of the filling, preferably by forced circulation of a flow of air in the filling.
  • the forced circulation of a flow of air in the filling makes it possible, when natural ventilation does not guarantee good aeration of the filling, to promote aerobic biodegradation. Ventilation can also allow temperature control within the filling, the circulating air being able to serve, for example, to lower the temperature.
  • Forced air circulation is preferably done by means of a compressor or a fan.
  • the forced circulation of air is preferably in the opposite direction of circulation to that of the aqueous suspension in the packing, that is to say that the air preferably circulates from the base towards the head of the packing tank .
  • the temperature of the injected air is generally at ambient temperature, that is to say a temperature generally between 10 and 20°C. Depending on the season and the environment in which the process is carried out, this temperature may be lower or higher. Preferably, the air temperature is within a range of 15 to 25°C.
  • the method according to the invention may further comprise a step 6) of condensation of the water vapor included in the gaseous effluent resulting from the natural or forced ventilation of the packing, said gaseous effluent being a mixture air and gases produced during aerobic biodegradation within the filling.
  • This condensation step can be carried out by means of controlling the dilution of the resulting gaseous effluent, in particular by installing a concealing means such as a removable perforated cover.
  • the condensed water vapor then flows over the filling, thus preventing any drying out.
  • the water condensed during step 6) may also not run off the filling. It can thus be extracted from the system.
  • condensation is meant a limitation, or prevention, of evaporation by the return to the liquid state of a fraction of the water vapor included in the gaseous effluent.
  • this dilution lowers the saturated vapor pressure of the water contained in the gas phase above the packing, a process which promotes the evaporation of the water contained in the effluent.
  • the gaseous effluent leaving the material is not diluted (and the water vapor condenses on the walls of the concealing means such as a cover removable perforated)
  • the gas phase above the packing remains saturated with water vapor, which limits the evaporation of the water contained in the packing.
  • a preferred implementation of the method of the invention is that in which step 6) is implemented.
  • the process according to the invention can further comprise a step 7) of dilution of the gaseous effluent.
  • a step 7) of dilution of the gaseous effluent When water losses in vapor form must be reduced, the dilution of the gaseous effluent must be minimal.
  • Step 7) can thus be implemented simultaneously or alternatively with step 6), by removing the concealing means such as the removable perforated cover.
  • step 7) is not implemented.
  • the gaseous effluent will be diluted in the surrounding air by the implementation of step 7), and the dilution rate will depend on atmospheric conditions. .
  • Those skilled in the art will be able to determine the duration of step 7) depending on the quantity of water that they wish to eliminate.
  • the waste or the aqueous suspension comprising the crushed and/or dissolved waste comprise sufficient aerobic microorganisms so that aerobic biodegradation can take place.
  • the composition of the food waste or the aqueous suspension comprising the crushed and/or dissolved waste does not ensure sufficient aerobic or anaerobic biodegradation, it is possible to enrich the medium (aqueous suspension or element of the device). ) into microorganisms useful for the biodegradation of waste.
  • aerobic microorganism means a microorganism which can only live in the presence of strict oxygen or whose development is possible in the presence of oxygen, then described as aerobic. optional. These may include, among others, bacteria, archaea, fungi, algae, yeasts and other common aerobic microorganisms.
  • the microorganisms involved in aerobic biodegradation are essentially bacteria (ie phyla: Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria, Bacteroidetes, Deinococcus-Thermus) and fungi (ie phyla: Ascomycota, Basidiomycota, Zygomycota, Oomycota, Deuteromycota, Chytridiomycota).
  • the aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste can be obtained by grinding the waste, more or less finely, followed by putting it into solution.
  • the suspension obtained can then be dispersed on the filling, in accordance with step 1) of the process according to the invention.
  • the process according to the invention may further comprise the steps: a) grinding of waste, said grinding preferably being carried out within a fraction of the liquid effluent optionally enriched in crushed and/or dissolved waste b) dissolving the ground material obtained in step a), c) optionally extracting, preferably by filtration or decantation, the insufficiently ground solid particles from the aqueous suspension obtained in b), and obtaining 'an aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste.
  • the insufficiently crushed solid particles extracted can then be crushed again and then put into solution.
  • the diameter of the particles of the ground material can easily be adapted by those skilled in the art depending on the type of packing, in particular depending on its porosity.
  • the particle diameter of the ground material is less than 3 mm.
  • the dissolution of the ground material from step b) can be carried out in the liquid effluent
  • any type of bulk packing can be used in the implementation of the method according to the invention.
  • the term “packing” or “packing material” means an assembly, in bulk or structured, for example in a tank or column, which makes it possible to increase the contact surface between the liquid phase. and the gas phase, thus improving the exchanges between the phases for a given column volume.
  • the porosity of the packing can be a function of the flow rate and the dry matter concentration of the suspension.
  • the mixture of different structuring materials makes it easier to adjust the porosity and exchange surface of the filling.
  • the filling is a bulk filling, of natural origin and/or of synthetic origin. It is preferably a filling of natural origin or a mixture of filling of natural origin and filling of synthetic origin.
  • the filling is preferably chosen from the group comprising natural materials, preferably organic, and synthetic materials, or a mixture thereof.
  • the filling of synthetic origin is preferably made of plastic.
  • the filling of synthetic origin can be chosen from Pali rings, Lessing rings, Rashig rings, Berl saddles, Intalox saddles, tellerettes.
  • the filling of synthetic origin is preferably chosen from Pali rings, Lessing rings, Intalox saddles and tellerettes.
  • the filling of natural origin can be chosen from fine wood shavings and vegetable fibers.
  • the plant fibers can be chosen from wood, coconut, hemp and loofah fibers.
  • the filling of natural origin is preferably chosen from fine wood shavings and coconut fibers.
  • a natural/synthetic volume ratio is defined. This ratio can have a value ranging from 2:3 to 3:2, preferably 1:1.
  • Refilling with filling of natural origin can be carried out to compensate for the biodegradation, although slow, of the latter.
  • filling of natural origin can be occasionally added back to the filling tank.
  • the quantity provided and the frequency of contribution could for example be 1/3 of the volume of filling of natural origin initially introduced, re-supplied every 3 months.
  • the process according to the invention may further comprise a step 8) of anaerobic biodegradation or fermentation.
  • Step 8) of anaerobic biodegradation or fermentation can be carried out in a tank isolated from the lining, and in particular from any natural or forced air flow, said tank being able to be identical or different from the receptacle tank used for the food and recovery of the liquid effluent leaving the packing.
  • the process may further comprise an inoculation step (ie of the tank isolated from the lining or another element) with microorganisms promoting anaerobic biodegradation or fermentation.
  • the method according to the invention may further comprise a step 9) of cooling the liquid and/or gaseous effluents leaving the packing.
  • This step 9) can be carried out by conduction and/or condensation and can be carried out in addition to step 6).
  • steps 9) can be carried out by conduction and/or condensation and can be carried out in addition to step 6).
  • those skilled in the art will know how to adapt the cooling of the liquid and/or gaseous effluent so as to maintain an optimal temperature for biodegradation in the filling.
  • cooling the liquid and/or gaseous effluents leaving the packing makes it possible to extract calories.
  • the extracted calories are then transferred, preferably to a heat transfer fluid, in order to be valorized.
  • the extracted calories can for example be used to heat a room close to the place where the process is implemented, to produce domestic hot water or even for the benefit of drying materials, or used in winter, to heat the flow of water. air circulating in the lining, the lining itself or even the receptacle tank.
  • the process of the invention makes it possible to recover at least 20% of the theoretically recoverable quantity of calories, preferably more than 40%.
  • the method according to the invention may further comprise a step 10) of purging a fraction of the liquid effluent.
  • This step can be implemented as material is added to be processed.
  • the liquid effluent circulates in the recirculation loop, and through the packing, it is enriched in mineral elements such as nitrogen, phosphorus, potassium or sulfur; and this accumulation (increase in the concentration of these elements in the liquid effluent) can, beyond certain thresholds, become inhibitory to the biodegradation activity or more generally to the biological activity of microorganisms.
  • Step 10) can thus be implemented, occasionally, on a fraction of the liquid effluent.
  • This fraction can for example be of the order of 1 L/25kgs of waste supplied, or 3% of the volume of the liquid effluent.
  • a person skilled in the art will know how to implement this step by means of a simple bypass circuit or a sample from the tank.
  • Step 10) can be implemented simultaneously with step 2).
  • Another object of the invention relates to a packing tank 1, preferably cylindrical, extending radially around an axis XX', said tank comprising: -a first external envelope 100;
  • the internal envelope 200 comprises at least two perforated zones 210
  • the external envelope comprises at least two windows 110 capable of being positioned at least partly facing the perforated zone of the internal envelope 200 in a configuration of rotation of the internal envelope 200 in the external envelope 100.
  • rotation of the packing tank 1 is meant the rotation of the second internal envelope 200 contained in the external envelope 100 of the tank 1 according to the invention.
  • the first outer envelope 100 can be cylindrical in shape.
  • the internal diameter of the cylinder can range from 23 to 260 cm, preferably from 33 to 240 cm.
  • the length of the cylinder can be from 13 to 1550 cm, preferably from 23 to 1250 cm.
  • the outer envelope comprises at least two windows 110, preferably two.
  • the two windows 110 of the external envelope 100 considered independently of the rest of the tank, can be placed opposite each other and each comprise a parallelepiped cavity opening onto the exterior of the tank.
  • the external envelope 100 consists of at least two fixed parallelepiped windows 110 placed opposite one another, preferably four windows, facing each other, in pairs, capable of to be positioned at least partly facing the perforated zones 210 of the internal envelope 200 in a rotational configuration of the internal envelope 200, and in a holding structure 120, said holding structure possibly being cylindrical.
  • the holding structure can in addition to comprising a system 140 for rotating the internal envelope 200, such as motorized wheels 140.
  • the external envelope 100 may also comprise holes 130. The holes 130 may be obstructed or not so as to modulate the dilution of the gaseous effluent.
  • the second internal envelope 200 can be cylindrical in shape.
  • the internal diameter of the cylinder can range from 20 to 240 cm, preferably from 30 to 200 cm.
  • the internal length of the cylinder can range from 10 to 1500 cm, preferably from 20 to 1200 cm.
  • the L/D ratio is included in an interval ranging from 0.1 to 10, preferably from 0.2 to 9.
  • the loads provided per unit of upper surface area of packing in the cylinder and per unit of internal surface of the cylinder in contact with the packing increase with the volume of the cylinder and decrease for increasing L/D. In fact, increasing the volume of the cylinder will lead to cylinders with an increasing L/D ratio.
  • L/D will preferably be between 0.1 and 0.29.
  • the internal envelope 200 may include perforations with an internal diameter ranging from 10 mm to 30 mm, preferably from 15 mm to 25 mm and cover at least 20 to 50% of the surface of the internal envelope 200, preferably 30 to 40%.
  • each perforated zone of the internal envelope 200 can represent 70 to 100% of the length of the internal envelope 200, preferably 80%.
  • the width of each perforated zone of the internal envelope 200 can represent 10 to 25% of the perimeter of the internal envelope 200, preferably 15 to 20% of the perimeter, or approximately 1/6 of the perimeter.
  • each perforated zone 210 can be a stainless steel grid.
  • the dimensions of the windows 110 of the external envelope 100 are adjusted to correspond (ie less than or equal to) the dimensions of the perforated zones 210 of the internal envelope 200.
  • the points of contact between the internal envelope 200 containing the packing 300 and the external envelope 100 can be joints 310 of height greater than the spacing between the internal envelope 200 and the external envelope 100, said seals being fixed to the internal envelope 200, so as to surround each perforated window 110.
  • the compression of said seals 310 resulting from their height greater than the spacing between the two envelopes 100, 200, ensures sealing between the two envelopes 100, 200.
  • the internal diameter of the external envelope preferably has the dimension of the diameter of the internal envelope to which are added the two thicknesses of joints and the two thicknesses of walls of the internal envelope, the adjustment of the diameters of the two envelopes can be carried out by a person skilled in the art so as to obtain the tank of the desired dimension.
  • the material constituting the internal envelope 200 and/or the external envelope 100 has a low thermal conductivity or else said envelopes include an insulator and can thus be thermally isolated from the external environment.
  • the envelopes can be made of plastic (minimum conductivity of the order of 0.15 W/m/°K) and/or metal (minimum conductivity of the order of 14 W/m/°K for the stainless steel or stainless steel) and may include a polyurethane type insulator (minimum conductivity of the order of 0.026 W/m/°K).
  • the packing 300 can fill at least 65% of the light of the internal envelope 200, preferably from 65 to 85%.
  • the packing tank 1 according to the invention may further comprise a means for regulating the dilution of the outgoing gases 400.
  • the means for regulating the dilution of the outgoing gases 400 may be a removable perforated cover .
  • a removable perforated cover can be provided with collection chutes, said chutes making it possible to collect the condensate formed on the walls of the cover.
  • the chutes can be connected to an evacuation channel connected to the outside.
  • the channel can be fitted with a valve, allowing, in the closed position, the accumulation of condensate in the chutes, prior to their discharge onto the lining.
  • Removable perforated cover includes holes.
  • the holes can be obstructed so as to modulate the dilution of the gaseous effluent.
  • the holes allowing the entry of ambient air into the space, at the head of the tank, between the lining and the cover.
  • These holes are preferably arranged so as to be as close as possible to the perforated zones 210 and in fact these holes can also be arranged in the vicinity of the windows 110.
  • the means for regulating the dilution of the outgoing gases 400 allows the implementation of two operating modes, the first with perforated cover in place, to limit evaporation, the second, without cover, to promote evaporation , the control being done via the variation of the volume of liquid effluent leaving the packing, which those skilled in the art can adapt according to their needs.
  • a drastic reduction in the volume of outgoing liquid effluent signifying a lack of water in the packing, which defect limits biodegradation legitimizes the installation of the regulation means 400, to limit evaporation and, conversely, a drastic increase in this volume meaning a filling saturated with water legitimates a withdrawal of it to promote evaporation.
  • the regulation means allows the implementation of steps 6) and 7 of the method according to the invention.
  • the invention further relates to a processing unit 1000, comprising:
  • a recirculation loop 2 allowing the redispersion on the packing of at least part of the liquid effluent leaving the packing, said loop comprising a receptacle tank 4, and possibly a buffer tank 8.
  • connection is meant a direct or indirect connection between two elements of the packing tank 1, 2000 or of the processing unit 1000 according to the invention.
  • the supply means 7 represents any element making it possible to introduce the waste, crushed or not, in aqueous suspension or not, into the treatment unit 1000 according to the invention with a view to their treatment.
  • the supply means 7 can be located at the level of the receptacle tank 4 or else be the receptacle tank 4 itself, at the head 11 of the packing tank or upstream of the grinding means 6.
  • the supply means 7 can be a feed tray 7.
  • the supply of aqueous suspension can be done via the receptacle tank 4. It can be a tank whose contents are stirred (axial stirring) and of useful volume sufficient to allow an increase in its volume following an increase in dry matter in the solution or an evaporation deficit.
  • the aqueous suspension is thus dispersed on the packing 300 from the receptacle tank 4 thanks to the recirculation loop 2.
  • the liquid effluent from the packing 300 can be stored in the receptacle tank 4 (or in the buffer tank 8) and redispersed at the top 11 of the filling tank 1 via the recirculation loop 2.
  • the supply can be carried out directly at the head 11 of the filling tank 1, via an element separate from the recirculation loop 2.
  • the receptacle tank 4 can be connected to the packing tank 1 via the recirculation loop 2 and the dispersion means 3 or redispersion means 10.
  • the receptacle tank 4 is connected to the head 11 of the packing tank 1 via the recirculation loop 2 and/or the dispersion means 3 or redispersion 10.
  • the receptacle tank 4 thus makes it possible to store the suspension aqueous before its dispersion on the packing 300 and then recovering the liquid effluent leaving the packing 300, before the latter is redispersed on the packing 300.
  • the receptacle tank 4 may comprise stirring means 41, preferably a mechanical stirrer.
  • the base 12 of the packing tank 1 is connected to the receptacle tank 4.
  • the dispersion means 3 represents any element allowing the homogeneous distribution of the aqueous suspension on the packing 300. It can be a fixed network of pipes or a motorized and/or mobile distributor (distributor in translation or rotation if the packing tank is parallelepiped or cylindrical), the movement making it possible to move the distribution points homogeneously over the entire surface of the packing 300. It may be a fixed network of pipes.
  • the dispersion means 3 is preferably arranged under the base of the means for regulating the dilution of the gases 400. The dispersion means 3 allows, if necessary, the equitable redistribution of the flow of aqueous suspension via a network of pipes.
  • the dispersion means 3 and redispersion means 10 are identical or different, preferably identical.
  • the packing 300 is generally crossed, for example from bottom to top, by a gas flow, for example air, containing oxygen used by microorganisms for aerobic biodegradation.
  • a gas flow for example air
  • biodegradable organic matter is oxidized into the majority forms of CO2 and H2O.
  • the carbon dioxide and the water are evacuated via the gas flow leaving at the packing head towards the means of regulating the dilution of the outgoing gases (when it is in place), in contact with which the water vapor is condensed and then flows into the filling, limiting the risk of clogging, and in certain cases drying out of the biofilter.
  • the biodegradation activity results in heat production generating heating of the filling and the solution.
  • the liquid effluent flows into the receiving tank 4.
  • the ventilation means 9 represents any element allowing air circulation in the packing tank 1 (in particular in the internal envelope). This could be a fan, a compressor or a simple opening allowing air to circulate in the packing 300 (inside the packing tank 1).
  • the ventilation means 9 is connected to the base 12 of the filling tank 1.
  • the treatment unit can include a gas inlet E, connected to the ventilation means 9 or to the base 12 of the packing tank 1.
  • the treatment unit may include a gas outlet S, connected to the means of regulating the dilution of the outgoing gases 400 or to the head 11 of the packing tank 1.
  • the recirculation loop 2 connects the receptacle tank 4 to the head 11 of the packing tank 1.
  • the recirculation loop 2 may comprise a pumping means 21.
  • the pumping means 21 may be any element such as a centrifugal or peristaltic pump making it possible to circulate the aqueous suspension from the tank towards the dispersion means 3 and/or to redispersion 10.
  • the recirculation loop 2 possibly comprising a pumping means 21, connects the receptacle tank 4 and the head 11 of the packing tank 1, allowing at least part of the liquid effluent from the packing to be reinjected into the head 11 of the packing tank 1.
  • the dispersion means 3/redispersion 10 is connected to the pump 21 and to the head 11 of the packing tank 1, making it possible to homogeneously disperse the aqueous suspension on the packing 300.
  • the extraction means 5 can be a simple decanter or a filter. Decantation will be favored by intermittent stops of the agitation and the supply of the packing when the MS concentration of the aqueous suspension no longer allows the supply of the quantity of waste for which the treatment unit 1000 according to the invention was sized. Decantation can possibly be promoted by adding flocculating agents to the receptacle tank, the latter allowing the formation of flocs (whose settling speed is greater than non-flocculated materials). [0070]
  • the extraction means 5 can be connected or integrated into the receptacle tank 4.
  • the processing unit 1000 can include a cooling means 14 which can be any type of heat exchanger.
  • the cooling means 14 at the head 11 of the packing tank 1 can be a liquid/gas heat exchanger preferably operating by condensation.
  • they can be tube or plate exchangers.
  • the cooling means 14 at the base 12 of the packing tank 1 can be a liquid/liquid heat exchanger preferably operating by conduction.
  • they can be tube or plate exchangers.
  • the heat exchanger can be positioned upstream (head 11 of the packing tank 1) and/or downstream (base 12 of the packing tank 1 or in the receptacle tank 4) of the packing 300.
  • a heat exchanger heat When a heat exchanger heat is positioned upstream of the packing 300, it allows the gaseous effluent from the packing to be cooled. Cooling the gaseous effluent allows condensation of the water vapor contained in the gaseous effluent. This condensation makes it possible to avoid water losses and thus to limit the increase in dry matter of the solution which would result in clogging of the packing 300.
  • a heat exchanger When a heat exchanger is positioned downstream of the packing 300, it makes it possible to cool the liquid effluent from the packing, before it is redispersed. Lowering the temperature of the liquid effluent can also reduce evaporation losses by lowering the temperature of the upper part of the packing (particularly during redispersion).
  • the calories extracted during the cooling of the liquid and/or gaseous effluents of the packing can be transferred to a heat transfer fluid or any other storage element.
  • the gaseous effluent from biodegradation includes a mixture of oxygen, nitrogen, carbon dioxide, water vapor and other gases from biodegradation. It generally includes less oxygen and more carbon dioxide than incoming air, water vapor and other gases from biodegradation.
  • the gaseous effluent escapes through the head of the packing and circulates in the cooling means in which the water vapor is recondensed to then flow again into the packing, or directly into the receiving tank via a pipe connected to the filling tank.
  • the at least one cooling means 14 is connected to the head 11, to the internal envelope 200 and/or to the base 12 of the packing tank 1.
  • the processing unit 1000 according to the invention can further comprise a grinding means 6.
  • the grinding means 6 can for example be a grinder making it possible to grind bones, fibrous and pasty elements. This could be a sink disposal.
  • the nature and/or size of the crusher may be adapted depending on the dimensions of the installation.
  • the grinding means 6 can be connected or integrated into the receptacle tank 4.
  • the waste can thus be crushed before being suspended in the receptacle tank 4 or even crushed within the receptacle tank 4, of preferably before their suspension in the receptacle tank 4.
  • the processing unit 1000 according to the invention may also comprise a fermenter reactor 16.
  • the invention also relates to the use of the packing tank 1 or the unit 1000 according to the invention to treat waste, preferably food waste, comprising organic matter and capable of undergoing aerobic biodegradation, at least partial.
  • Figure 1 represents an example of a cylindrical packing tank
  • said tank comprising:
  • the internal envelope 200 comprises two perforated zones 210
  • the external envelope 100 comprises two windows 110 capable of being positioned at least partly facing the perforated zone of the internal envelope 200 in a rotation configuration of the the internal envelope 200 in the external envelope 100.
  • Figure 2 represents a sectional view of an example of a cylindrical packing tank 1 extending radially around an axis XX', said tank comprising:
  • the internal envelope 200 comprises two perforated zones 210
  • the external envelope 100 comprises two windows 110 capable of being positioned at least partly facing the perforated zone of the internal envelope 200 in a rotation configuration of the the internal envelope 200 in the external envelope 100.
  • Figure 3 represents A) a top view of the packing tank 1 and B) a side view of the packing tank 1, when the perforated zones 210 and the windows 110 are aligned.
  • Figure 4 represents a cylindrical packing tank 2000 extending radially around an axis XX', said tank comprising:
  • a first external envelope consisting of a holding structure 120 and a set of motorized wheels 140;
  • the internal envelope 200 comprises four perforated zones 210
  • the external envelope comprises four windows 110 capable of being positioned at least in part facing the perforated zone of the internal envelope in a rotation configuration of the envelope internal in the external envelope.
  • FIG. 5 represents a processing unit 1000 according to the invention comprising a waste supply tank 7, a gas outlet S, a packing tank 1 comprising a head 11 and a packing base 12, a packing loop recirculation 2 comprising a pump 21, a distributor 10 of the aqueous suspension at the head 11 of the packing tank, a receptacle tank 4 comprising an agitator 41 and a filter 5, a purge outlet P, a grinder 6, an inlet air E, a compressor 9 (air inlet, natural ventilation) and a set of valves 13.
  • the direction of air circulation is symbolized by the set of arrows F1.
  • the direction of circulation of the liquid is symbolized by the set of arrows F2.
  • the receptacle tank 4 was a cylindrical HDPE tank of volume 60 L. A volume of 30 L of water was introduced into the receptacle tank prior to the first addition of crushed waste.
  • the filling tank 1 has the following dimensions:
  • the treated biowaste was taken from a self-catering community restaurant. This was food waste corresponding mainly to raw and cooked foods not consumed by users (leftover trays and raw and cooked foods not selected by users). Their dry matter (DM) content was 256 g DM/kg. The waste was crushed in the crusher 6 before being fed into the receptacle tank 4.
  • a load of 25 kg/week (5 kg/day over 5 days of intake) of catering waste was applied for 4 weeks. 5 kg of waste were brought 5 days a week into the feed tank 7 into which the solution collected in the receptacle tank 4 was also brought, the water suspension - crushed or dissolved waste returning to the receptacle 4. Air produced by a compressor 9 was injected at the base 12 of the packing tank. The aeration flow rate applied to the 300 packing was between 4 and 12.5 L/min. The aqueous suspension containing the waste was dispersed and recirculated on the packing 300 via the recirculation loop 2, using a cellar vacuum pump 21. The homogeneous dispersion of the suspension in the packing tank 1 was implemented via the distribution of the suspension flow in a network of tubes 10 whose outlets were uniformly distributed at the head 11 of the packing tank.
  • the perforated cover 400 was put in place for 16 days (condensation) and removed until the 28th day (dilution). The masses of the reactor and of the container collecting the solution leaving the packing were measured daily. The temperature of the reaction medium and the O2 and CO2 concentrations of the outgoing gases were monitored continuously.
  • Each addition of crushed waste resulted in: i) an increase in the kinetics of oxygen consumption (rC) as well as the temperature in the packing testifying to the growth in the biological activity of aerobic biodegradation of the biodegradable material, ii) the achievement of maximum values for r ⁇ 2 and the temperature in the packing then iii) the decrease of rC ⁇ and T, iii) rCO2 max (mol C/h) and Tmaterial max reached were respectively 2, 25 mol C-CO2 /h produced and 58.4°C.
  • rC kinetics of oxygen consumption

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Abstract

The invention relates to the field of waste treatment, and in particular to the field of organic waste treatment, more particularly food waste. The present invention relates to a method for treating food waste, and to a device for implementing the method according to the invention.

Description

PROCÉDÉ DE TRAITEMENT DE DÉCHETS ALIMENTAIRES PROCESS FOR TREATMENT OF FOOD WASTE
[0001] Domaine technique [0001] Technical field
[0002] L’invention appartient au domaine du traitement des déchets, et en particulier au domaine du traitement des déchets organiques, plus particulièrement alimentaires. [0002] The invention belongs to the field of waste treatment, and in particular to the field of treatment of organic waste, more particularly food waste.
[0003] La présente invention se rapporte à un procédé de traitement de déchets alimentaires et à un dispositif de mise en œuvre du procédé selon l’invention. [0003] The present invention relates to a process for processing food waste and to a device for implementing the process according to the invention.
[0004] Etat de la technique [0004] State of the art
[0005] La production de déchets alimentaires ne cesse de croître. La lutte contre le gaspillage est une priorité qui s’impose tant aux producteurs, qu’aux IAA, à la distribution et aux consommateurs. A défaut, la règlementation accroît ses exigences côté traitement et valorisation. Depuis le 1er janvier 2012, les personnes qui produisent ou détiennent une quantité importante de biodéchets ont l’obligation de les trier et une fois triés ceux-ci doivent être valorisés via une collecte sélective ou en proximité. Depuis le 1er janvier 2016, ce sont les professionnels produisant plus de 10 tonnes par an de biodéchets qui sont concernés. La généralisation du tri à la source est prévue d’ici 2025 pour tous les producteurs de biodéchets en France. S’agissant des déchets alimentaires, sont donc concernés tant les IAA (2,6 Mt hors effluents et boues, INSEE, 2019), que la distribution (GMS, 0,45 Mt et marchés 0,4 Mt), la restauration (0,8 Mt) ou encore les particuliers (gisement estimé à 18 Mt). Si la fermentescibilité de ces déchets est une constante imposant de limiter leur stockage (odeurs, nuisibles, pathogènes), les contextes de production se distinguent les uns les autres au regard de la taille du gisement, de sa qualité, de la localisation du site de production (urbain versus rural) et contraignent plus ou moins le tri et la valorisation. Pour les faibles gisements, la fréquence de collecte, une à deux fois par semaine, et la nécessaire désinfection des contenants et véhicules collecteurs se traduit par des coûts prohibitifs pour les collectivités et les producteurs (ménages, restaurants, surfaces de distribution etc... ) attentifs au développement de solutions de gestion de proximité. Pour autant les solutions in-situ en développement, par compostage, méthanisation ou séchage, se heurtent aux limites inhérentes à leur réduction d’échelle : rejet que suscitent la vue et la manipulation des déchets, nuisances générées (odeurs, mouches, etc.), manutentions importantes et défaut d'ergonomie, consommation énergétique et coûts de maîtrise des risques explosifs et incendies s’agissant de la méthanisation et du séchage. Pour les plus gros gisements, c’est le défaut de valorisation des procédés de compostage et méthanisation qui devient rédhibitoire. Le compostage aboutit à la production d’un amendement peu valorisé. La méthanisation aboutit à la production de biogaz et de digestats dont la gestion est contrainte (vecteur énergétique gazeux, post-traitement des digestats par compostage etc... ). Pour autant, le compostage peut faire l'objet d'une mise en œuvre rustique, de coûts d'investissement et de fonctionnement moindres que ceux associés à la méthanisation. Les pertes de masse en compostage sont également plus élevées qu’en méthanisation et le compost obtenu peut être appliqué directement sur les sols. Le compostage ne présente néanmoins pas que des avantages. Réputé aérobie, les agrégats de matière et le tassement de cette dernière, en dépit de son mélange à un matériau structurant (accroissant la porosité du milieu), font obstacle à son aération homogène et sont à l'origine du développement de zones en anoxie et en anaérobiose lesquelles favorisent la production puis l'émission à l'atmosphère de métabolites malodorants. La composition des déchets alimentaires ainsi que leur biodégradabilité élevée accroissent le développement de zones en anoxie et en anaérobiose et donc celui d'odeurs. [0005] The production of food waste continues to grow. The fight against waste is a priority for producers, IAAs, distribution and consumers. Otherwise, the regulations increase their requirements on the processing and recovery side. Since January 1 , 2012, people who produce or hold a significant quantity of bio-waste have the obligation to sort it and once sorted it must be recovered via selective collection or nearby. Since January 1, 2016, professionals producing more than 10 tonnes per year of bio-waste are concerned. The generalization of sorting at source is planned by 2025 for all bio-waste producers in France. With regard to food waste, both IAA (2.6 Mt excluding effluents and sludge, INSEE, 2019), distribution (GMS, 0.45 Mt and markets 0.4 Mt), catering (0 .8 Mt) or even individuals (deposit estimated at 18 Mt). If the fermentability of this waste is a constant requiring that their storage be limited (odors, pests, pathogens), the production contexts differ from one another with regard to the size of the deposit, its quality, and the location of the production site. production (urban versus rural) and more or less constrain sorting and recovery. For small deposits, the frequency of collection, once or twice a week, and the necessary disinfection of containers and collection vehicles results in prohibitive costs for communities and producers (households, restaurants, distribution areas, etc.). ) attentive to the development of local management solutions. However, the in-situ solutions under development, through composting, methanization or drying, come up against the limits inherent to their reduction of scale: rejection that cause the sight and handling of waste, nuisances generated (odors, flies, etc.), significant handling and lack of ergonomics, energy consumption and costs of controlling explosive and fire risks with regard to methanization and drying. For the largest deposits, it is the lack of valorization of composting and methanization processes which becomes prohibitive. Composting results in the production of a little-valued amendment. Methanization results in the production of biogas and digestates whose management is constrained (gaseous energy vector, post-treatment of digestates by composting, etc.). However, composting can be implemented in a rustic manner, with lower investment and operating costs than those associated with methanization. Mass losses in composting are also higher than in methanization and the compost obtained can be applied directly to the soil. However, composting does not only have advantages. Known to be aerobic, the aggregates of material and the compaction of the latter, despite its mixture with a structuring material (increasing the porosity of the environment), hinder its homogeneous aeration and are at the origin of the development of areas in anoxia and in anaerobiosis which promote the production then the emission into the atmosphere of malodorous metabolites. The composition of food waste as well as its high biodegradability increase the development of anoxia and anaerobiosis zones and therefore that of odors.
[0006] Contrairement au séchage et à la méthanisation, les procédés aérobies ont pour avantages : i) d'éviter un apport de chaleur, la transformation aérobie de la matière étant elle- même à l'origine d'une production de chaleur, ainsi que ii) de ne pas nécessiter de dispositifs de prévention des risques incendies et/ou d'explosion. [0006] Unlike drying and methanization, aerobic processes have the advantages of: i) avoiding heat input, the aerobic transformation of the material itself being the source of heat production, thus that ii) not to require devices to prevent fire and/or explosion risks.
Mis en œuvre sur des déchets solides ou pâteux, ils ont pour limites un défaut de maîtrise de l'aérobiose se traduisant par le développement de zones en anoxie et en anaérobiose favorisant la production et l'émission de métabolites malodorants. Implemented on solid or pasty waste, their limitations are a lack of control of aerobiosis resulting in the development of zones of anoxia and anaerobiosis favoring the production and emission of malodorous metabolites.
[0007] Une maîtrise accrue de l'oxygénation de la matière pourrait être obtenue par broyage du déchet et introduction du broyât dans une solution aqueuse puis dispersion de la solution sur un garnissage. Une telle solution présenterait par ailleurs l'avantage de limiter les manipulations ainsi que les nuisances associées à ces manipulations (port de charges, odeurs, mouches, risques sanitaires, etc.). [0007] Increased control of the oxygenation of the material could be obtained by grinding the waste and introducing the ground material into an aqueous solution then dispersing the solution on a packing. Such a solution would also have the advantage of limiting handling as well as the nuisance associated with these handling (carrying loads, odors, flies, health risks, etc.).
[0008] Cependant la solution ci-dessus ne présente pas que des avantages. L’accumulation localisée de matière sèche inhérente au caractère filtrant du garnissage, peut faire obstacle aux passages de l’eau et de l’air dans la matière, ceci ayant pour effet de ralentir la biodégradation de la matière sèche et pouvant conduire à un colmatage du garnissage. L’avènement du colmatage peut encore être accéléré par la biodégradabilité élevée des déchets alimentaires dont la biodégradation en conditions aérobies est à l’origine de la production d’importantes quantités de chaleur, entraînant une élévation importante de la température du garnissage et de fait de la quantité d’eau évaporée. Il existe ainsi des procédés et dispositifs, tels que décrits notamment dans la demande FR3096282, qui permettent de résoudre en partie les problèmes rencontrés dans les procédés connus. [0008] However, the above solution does not only have advantages. The localized accumulation of dry matter inherent to the filtering nature of the filling can obstruct the passage of water and air through the material, this having the effect of slowing down the biodegradation of the dry matter and potentially leading to clogging. of the filling. The advent of clogging can be further accelerated by the high biodegradability of food waste, the biodegradation of which under aerobic conditions is responsible for the production of significant quantities of heat, leading to a significant rise in the temperature of the filling and therefore the quantity of water evaporated. There are thus methods and devices, as described in particular in application FR3096282, which make it possible to partly resolve the problems encountered in known processes.
[0009] Pour autant la prévention du colmatage est contraignante et le risque s’accroît avec le temps. Les voies de résorption du colmatage lorsque celui-ci est effectif le sont tout autant. Cette résorption peut être obtenue par exemple par voie mécanique, fluidisation du garnissage, ou chimique par introduction d’un acide, d’une base ou d’un oxydant. De telles interventions sont relativement coûteuses, elles se traduisent par l’interruption des chargements en déchets et ne sont pas toujours efficaces. [0009] However, preventing clogging is restrictive and the risk increases over time. The ways of resolving the blockage when it is effective are just as effective. This resorption can be obtained for example by mechanical means, fluidization of the filling, or chemically by introducing an acid, a base or an oxidant. Such interventions are relatively costly, they result in the interruption of waste loading and are not always effective.
[0010] Il existe donc un besoin de combler les manques et inconvénients de l’art antérieur. [0010] There is therefore a need to fill the gaps and disadvantages of the prior art.
[0011 ] Description détaillée de l’invention [0011] Detailed description of the invention
[0012] L’invention se rapporte ainsi à un procédé de traitement de déchets organiques, de préférence alimentaires, comprenant les étapes de : [0012] The invention thus relates to a process for treating organic waste, preferably food waste, comprising the steps of:
1 ) alimentation et dispersion sur un garnissage compris dans une cuve de garnissage, d’une suspension aqueuse comprenant des déchets broyés et/ou dissous comprenant de la matière organique, 1) supply and dispersion on a packing included in a packing tank, of an aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste comprising organic matter,
2) extraction de la matière inerte et/ou des boues de l’effluent liquide sortant du garnissage, de préférence par filtration, décantation ou floculation, 3) mélange du garnissage, de préférence à une fréquence allant d’une mise en rotation de la cuve toutes les 6h à 72h, de préférence de 12h à 48h, de manière encore préférée de 18h à 30h, et 2) extraction of inert material and/or sludge from the liquid effluent leaving the packing, preferably by filtration, decantation or flocculation, 3) mixing of the filling, preferably at a frequency ranging from rotating the tank every 6 hours to 72 hours, preferably from 12 hours to 48 hours, more preferably from 18 hours to 30 hours, and
4) redispersion sur le garnissage d’au moins une partie de l’effluent liquide sortant du garnissage, ledit effluent liquide étant optionnellement enrichi en déchets broyés et/ou dissous, dans lequel, les déchets subissent une biodégradation aérobie au sein du garnissage à une température allant de 30 à 70°C. 4) redispersion on the lining of at least part of the liquid effluent leaving the lining, said liquid effluent being optionally enriched with crushed and/or dissolved waste, in which the waste undergoes aerobic biodegradation within the lining at a temperature ranging from 30 to 70°C.
[0013] Dans le cadre de l’invention, on entend par « traitement des déchets », la biodégradation aérobie, complétée éventuellement par une biodégradation anaérobie ou une fermentation, des déchets broyés en suspension et/ou dissous dans de l’eau. Les déchets comprennent de la matière organique biodégradable. De préférence, les déchets sont des déchets alimentaires. [0013] In the context of the invention, the term “waste treatment” means aerobic biodegradation, possibly supplemented by anaerobic biodegradation or fermentation, of crushed waste suspended and/or dissolved in water. Waste includes biodegradable organic matter. Preferably, the waste is food waste.
[0014] On entend par « biodégradation », la consommation, à des fins métaboliques, de matières organiques par des microorganismes comme les bactéries, les champignons ou les algues. [0014] By “biodegradation” is meant the consumption, for metabolic purposes, of organic materials by microorganisms such as bacteria, fungi or algae.
[0015] Avantageusement, la suspension aqueuse comprend des déchets broyés et/ou dissous. Les déchets comprennent de la matière organique et sont de préférence des déchets alimentaires. La concentration en déchets dans la suspension peut varier. Elle ne dépasse généralement pas 100 g MS/L (en gramme de matière sèche par litre, g MS/L) sous peine de compromettre sa pompabilité ainsi que sa répartition homogène en surface du garnissage et d'être à l'origine d'un colmatage rapide de la surface du garnissage. La suspension comprend essentiellement de l’eau, de la matière organique et éventuellement des microorganismes. Advantageously, the aqueous suspension comprises crushed and/or dissolved waste. The waste includes organic matter and is preferably food waste. The concentration of waste in the suspension may vary. It generally does not exceed 100 g MS/L (in grams of dry matter per liter, g MS/L) under penalty of compromising its pumpability as well as its homogeneous distribution on the surface of the filling and being the cause of a rapid clogging of the surface of the filling. The suspension essentially comprises water, organic matter and possibly microorganisms.
[0016] On entend par « alimentation », l’introduction de la suspension aqueuse comprenant des déchets broyés et/ou dissous ou sa formation au sein d’un réacteur ou de tout type de récipient adapté à partir duquel elle pourra ensuite être dispersée sur le garnissage. De préférence, l’alimentation est homogène dans le temps, c’est-à-dire que la matière sèche (MS) est de préférence répartie de manière homogène dans la solution sous peine d'à-coups d'apports de MS sur le garnissage, lesquels pourraient conduire à un colmatage en surface. Cette homogénéité dans le temps peut être en outre facilitée par la mise en place d'une agitation de la solution dans le récipient adapté (i.e. une cuve réceptacle) pour y éviter une décantation de la MS alors que l’élément assurant la dispersion/redispersion (i.e. une pompe) est en marche (l'arrêt de l'agitation pourrait entraîner l'arrêt de dispersion/redispersion de la suspension sur le garnissage). [0016] By “feed” is meant the introduction of the aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste or its formation within a reactor or any type of suitable container from which it can then be dispersed on the filling. Preferably, the feed is homogeneous over time, that is to say that the dry matter (DM) is preferably distributed homogeneously in the solution under penalty of sudden additions of MS to the filling, which could lead to surface clogging. This homogeneity over time can be further facilitated by stirring the solution in the appropriate container (ie a receptacle tank) to avoid settling of the MS while the element ensuring dispersion/redispersion ( ie a pump) is running (stopping agitation could cause the suspension to stop dispersing/redispersing on the packing).
[0017] Avantageusement, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape d’agitation de la suspension aqueuse comprenant des déchets broyés et/ou dissous. Advantageously, the process according to the invention may further comprise a step of stirring the aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste.
[0018] Avantageusement, l’alimentation peut se faire via le remplissage d’une cuve réceptacle avec la suspension aqueuse comprenant des déchets broyés et/ou dissous. La suspension aqueuse peut aussi être formée directement à l’intérieur de la cuve. Dans ce mode de réalisation, l’alimentation consiste à remplir la cuve avec une certaine quantité d’eau, puis d’y introduire les déchets alimentaires broyés ou non broyés, les déchets étant alors broyés directement dans la cuve. De préférence, lorsque les déchets sont introduits non broyés dans la cuve réceptacle, la dispersion de la suspension sur le garnissage doit être stoppée tant que les déchets ne sont pas broyés afin d’éviter de boucher les tuyaux (morceaux de déchets en suspension), de bloquer la pompe (morceaux de déchets en suspension), de colmater la surface du garnissage par distribution d'une solution non homogène en MS. De préférence, les déchets sont broyés en amont de l’alimentation. De préférence, l’alimentation en déchets est semi-continue. [0018] Advantageously, the supply can be done via filling a receptacle tank with the aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste. The aqueous suspension can also be formed directly inside the tank. In this embodiment, the feeding consists of filling the tank with a certain quantity of water, then introducing the crushed or uncrushed food waste into it, the waste then being crushed directly in the tank. Preferably, when the waste is introduced uncrushed into the receptacle tank, the dispersion of the suspension on the lining must be stopped as long as the waste is not crushed in order to avoid clogging the pipes (pieces of waste in suspension), to block the pump (pieces of waste in suspension), to clog the surface of the packing by distributing a non-homogeneous MS solution. Preferably, the waste is crushed upstream of the feed. Preferably, the waste supply is semi-continuous.
[0019] On entend par « dispersion », une répartition homogène de la suspension aqueuse comprenant les déchets broyés et/ou dissous sur le garnissage de manière à garantir le maximum d’efficacité à la biodégradation aérobie se produisant au sein du garnissage. [0019] By “dispersion” is meant a homogeneous distribution of the aqueous suspension comprising the crushed and/or dissolved waste on the packing so as to guarantee maximum efficiency for the aerobic biodegradation occurring within the packing.
[0020] Avantageusement, la dispersion peut être opérée par un réseau fixe de canalisations ou un répartiteur motorisé et/ou mobile déversant la solution de façon homogène sur toute la surface de garnissage. [0020] Advantageously, the dispersion can be carried out by a fixed network of pipes or a motorized and/or mobile distributor dispensing the solution homogeneously over the entire packing surface.
[0021] Dans le cadre de l’invention, on entend par « l’effluent liquide », la suspension aqueuse sortant du garnissage ayant subie une biodégradation aérobie partielle ou totale. [0022] Avantageusement, la matière inerte et/ou des boues de l’effluent liquide sortant du garnissage peuvent être extraites avant que l’effluent liquide sortant du garnissage ne soit redispersé sur le garnissage. De préférence, la concentration en MS dans la suspension aqueuse est mesurée régulièrement lors de la mise en œuvre du procédé et, lorsque celle-ci cesse de diminuer dans le temps, l’étape 2) d’extraction du procédé selon l’invention est mise en œuvre. L’extraction peut être réalisée via tout moyen d’extraction compatible et peut être adaptée en fonction du type de déchets, de la matière inerte et/ou des boues. Par exemples, la matière inerte et/ou des boues peuvent être filtrées, éliminées par décantation éventuellement précédée d'une coagulation-floculation. L’étape d’extraction de la matière inerte et/ou des boues peut être réalisée directement dans la cuve réceptacle via un décanteur ou tout autre élément externe. De préférence, l’extraction est menée par prélèvement de la suspension dans la cuve réceptacle (avant recharge en déchets de la cuve), qu’elle peut l’être par filtration, décantation ou coagulation-floculation. [0021] In the context of the invention, the term “liquid effluent” means the aqueous suspension leaving the packing having undergone partial or total aerobic biodegradation. Advantageously, the inert material and/or sludge from the liquid effluent leaving the packing can be extracted before the liquid effluent leaving the packing is redispersed on the packing. Preferably, the concentration of MS in the aqueous suspension is measured regularly during the implementation of the process and, when this stops decreasing over time, step 2) of extraction of the process according to the invention is Implementation. Extraction can be carried out via any compatible extraction means and can be adapted depending on the type of waste, inert material and/or sludge. For example, the inert material and/or sludge can be filtered and eliminated by decantation possibly preceded by coagulation-flocculation. The step of extracting the inert material and/or sludge can be carried out directly in the receptacle tank via a decanter or any other external element. Preferably, the extraction is carried out by sampling the suspension in the receptacle tank (before refilling the tank with waste), which it can be by filtration, decantation or coagulation-flocculation.
[0023] Dans le cadre de l’invention, on entend par « matière inerte », toute matière, non biodégradable, qui ne peut pas être dégradée par les microorganismes, ou dont la vitesse de biodégradation est si faible que compte tenu des temps de séjour de 20 à 30 jours de la matière dans le réacteur elle ne pourra y être dégradée. Par exemple, les déchets alimentaires sont généralement constitués de matière organique biodégradable mais peuvent comprendre une certaine quantité de matière qui ne sera pas dégradée par les microorganismes. Il peut s’agir de minéraux et oligoéléments (sels), de matières minérales (tels que des fragments d’os ou de coquillages), de matières organiques non biodégradables sur la durée du traitement tel que de la lignine (tels que des pépins) mais également les éventuels résidus d’emballage, ou autres qui seraient passés outre le tri préalable. [0023] In the context of the invention, the term “inert material” means any material, non-biodegradable, which cannot be degraded by microorganisms, or whose rate of biodegradation is so low that, taking into account the processing times. stay of 20 to 30 days of the material in the reactor it cannot be degraded there. For example, food waste generally consists of biodegradable organic material but may include a certain amount of material that will not be degraded by microorganisms. These may include minerals and trace elements (salts), mineral materials (such as bone or shell fragments), organic materials that are non-biodegradable over the duration of the treatment, such as lignin (such as seeds). but also any packaging residues or other residues that may have passed through prior sorting.
[0024] Dans le cadre de l’invention, on entend par « boues », le mélange de matière inerte, de matière organique stabilisée et des microorganismes formés au cours du traitement. [0024] In the context of the invention, the term “sludge” means the mixture of inert material, stabilized organic material and microorganisms formed during treatment.
[0025] Avantageusement, le procédé selon l’invention est mis en œuvre en circuit fermé. On entend par circuit fermé, que le procédé ne comprend pas d’étape d’apport d’eau supplémentaire, en dehors de celle initialement comprise dans la suspension aqueuse comprenant des déchets ou dans la cuve réceptacle et dans les déchets éventuellement ajoutés pendant la mise en œuvre du procédé. En circuit fermé, la quasi-totalité de l’effluent liquide sortant du garnissage est intégralement redispersée sur le garnissage. Par exemple, l’effluent liquide du garnissage est récupéré dans la cuve réceptacle pour être ensuite redispersé sur le garnissage. En fonctionnement normal, il peut y avoir des pertes car une partie de l’effluent liquide peut être retenu dans la matière inerte et/ou les boues extraites. Il est possible aussi de ne redisperser qu’une partie de l’effluent liquide si le volume liquide devient trop important. Il peut y avoir des pertes en eau essentiellement sous forme vapeur. Avantageusement, l’étape 4) du procédé selon l’invention peut être mise en œuvre via une boucle de circulation qui permet de réintroduire dans les moyens de dispersion/redispersion l’effluent aqueux qui s’écoule dans la cuve réceptacle. On entend par « au moins une partie de l’effluent aqueux 50 à 100 % (volume) de l’effluent aqueux. Advantageously, the method according to the invention is implemented in a closed circuit. By closed circuit we mean that the process does not include any additional water supply step, apart from that initially included in the aqueous suspension comprising waste or in the receptacle tank and in the waste possibly added during the implementation of the process. In a closed circuit, almost all of the liquid effluent leaving the packing is completely redispersed on the packing. For example, the liquid effluent from the packing is recovered in the receptacle tank to then be redispersed on the packing. In normal operation, there may be losses because part of the liquid effluent may be retained in the inert material and/or the extracted sludge. It is also possible to redisperse only part of the liquid effluent if the liquid volume becomes too large. There may be water losses mainly in vapor form. Advantageously, step 4) of the method according to the invention can be implemented via a circulation loop which makes it possible to reintroduce into the dispersion/redispersion means the aqueous effluent which flows into the receptacle tank. By “at least part of the aqueous effluent” is meant 50 to 100% (volume) of the aqueous effluent.
[0026] Avantageusement, le mélange de l’étape 3) du procédé selon l’invention peut être mis en œuvre par la rotation de la cuve de garnissage d’un angle de 180°*x, où x est un nombre entier relatif, de préférence x est un nombre entier relatif impair (autour d’un axe XX’). x est différent de 0, dans la mesure où cela équivaut à une absence de rotation. La rotation de cuve de garnissage entraine le mélange du garnissage en vrac qui se situe en son sein. En fonction de la quantité et des déchets à traiter, les rotations peuvent être plus ou moins fréquentes et plus ou moins rapide. Par exemple, pour une charge appliquée en déchets organique de 25kg/semaine (5kg/jours sur 5 jours) à un volume de garnissage de 170 L dans une cuve de 200 L, une rotation de 1 ,5 tours (x = 3) est appliquée en amont de chaque alimentation de la suspension aqueuse en déchets organiques. Advantageously, the mixture of step 3) of the process according to the invention can be implemented by rotating the packing tank through an angle of 180°*x, where x is a relative integer, preferably x is an odd relative integer (around an axis XX'). x is different from 0, as this is equivalent to no rotation. The rotation of the filling tank causes the mixing of the bulk filling located within it. Depending on the quantity and waste to be processed, rotations can be more or less frequent and more or less rapid. For example, for a load applied in organic waste of 25kg/week (5kg/day over 5 days) to a packing volume of 170 L in a 200 L tank, a rotation of 1.5 turns (x = 3) is applied upstream of each supply of the aqueous suspension of organic waste.
[0027] Avantageusement, le procédé selon l’invention est mis en œuvre en fonctionnement continu. On entend par « fonctionnement continu », que des déchets broyés sont ajoutés régulièrement (généralement une ou plusieurs fois par jour) dans la suspension aqueuse, au cours de la mise en œuvre du procédé, au fur et à mesure que la biodégradation aérobie élimine des déchets. Advantageously, the method according to the invention is implemented in continuous operation. By "continuous operation" we mean that crushed waste is added regularly (generally one or more times per day) to the aqueous suspension, during the implementation of the process, as aerobic biodegradation eliminates waste. waste.
[0028] Avantageusement, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape 5) d’aération naturelle ou forcée du garnissage, de préférence par circulation forcée d’un flux d’air dans le garnissage. La circulation forcée d’un flux d’air dans le garnissage permet, lorsque l’aération naturelle ne permet pas de garantir une bonne aération du garnissage, de favoriser la biodégradation aérobie. L’aération peut en outre permettre un contrôle de la température au sein du garnissage, l’air circulant pouvant servir par exemple à baisser la température. La circulation forcée d’air se fait de préférence au moyen d’un compresseur ou d’un ventilateur. La circulation forcée d’air est de préférence dans le sens de circulation inverse de celui de la suspension aqueuse dans le garnissage, c’est- à-dire que l’air circule de préférence de la base vers la tête de la cuve de garnissage. La température de l’air injecté est généralement à température ambiante, c’est-à-dire une température généralement comprise entre 10 et 20 °C. En fonction de la saison et de l’environnement dans lequel est mis en œuvre le procédé, cette température peut être plus basse ou plus élevée. De préférence, la température de l’air est comprise dans un intervalle allant de 15 à 25°C. [0028] Advantageously, the method according to the invention may further comprise a step 5) of natural or forced ventilation of the filling, preferably by forced circulation of a flow of air in the filling. The forced circulation of a flow of air in the filling makes it possible, when natural ventilation does not guarantee good aeration of the filling, to promote aerobic biodegradation. Ventilation can also allow temperature control within the filling, the circulating air being able to serve, for example, to lower the temperature. Forced air circulation is preferably done by means of a compressor or a fan. The forced circulation of air is preferably in the opposite direction of circulation to that of the aqueous suspension in the packing, that is to say that the air preferably circulates from the base towards the head of the packing tank . The temperature of the injected air is generally at ambient temperature, that is to say a temperature generally between 10 and 20°C. Depending on the season and the environment in which the process is carried out, this temperature may be lower or higher. Preferably, the air temperature is within a range of 15 to 25°C.
[0029] Avantageusement, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape 6) de condensation de la vapeur d’eau comprise dans l’effluent gazeux issu de l’aération naturelle ou forcée du garnissage, ledit effluent gazeux étant un mélange d’air et de gaz produits lors de la biodégradation aérobie au sein du garnissage. Cette étape de condensation peut être réalisée au moyen d’un contrôle de la dilution de l’effluent gazeux issu, notamment par la mise en place d’un moyen occultant tel qu’un couvercle perforé amovible. Lors de la mise en œuvre de l’étape 6), la vapeur d’eau condensée, ruisselle ensuite sur le garnissage, prévenant ainsi tout assèchement. L’eau condensée pendant l’étape 6) peut aussi ne pas ruisseler sur le garnissage. Elle peut être ainsi extraite du système. [0029] Advantageously, the method according to the invention may further comprise a step 6) of condensation of the water vapor included in the gaseous effluent resulting from the natural or forced ventilation of the packing, said gaseous effluent being a mixture air and gases produced during aerobic biodegradation within the filling. This condensation step can be carried out by means of controlling the dilution of the resulting gaseous effluent, in particular by installing a concealing means such as a removable perforated cover. When carrying out step 6), the condensed water vapor then flows over the filling, thus preventing any drying out. The water condensed during step 6) may also not run off the filling. It can thus be extracted from the system.
[0030] Par « condensation », on entend une limitation, ou prévention, de l’évaporation par le retour à l’état liquide d’une fraction de la vapeur d’eau comprise dans l’effluent gazeux. Lorsque l’effluent gazeux sortant de la matière est dilué dans l’air extérieur, cette dilution abaisse la pression de vapeur saturante de l’eau contenue dans la phase gazeuse au-dessus du garnissage, processus qui favorise l’évaporation de l’eau que contient l’effluent. A contrario, lorsque que l’effluent gazeux sortant de la matière n’est pas dilué (et que la vapeur d’eau se condense sur les parois du moyen occultant tel qu’un couvercle perforé amovible), la phase gazeuse au-dessus du garnissage reste saturée en vapeur d’eau, ce qui limite l’évaporation de l’eau contenue dans le garnissage. Une mise en œuvre préférée du procédé de l’invention est celle dans laquelle l’étape 6) est mise en œuvre. By “condensation” is meant a limitation, or prevention, of evaporation by the return to the liquid state of a fraction of the water vapor included in the gaseous effluent. When the gaseous effluent leaving the material is diluted in the outside air, this dilution lowers the saturated vapor pressure of the water contained in the gas phase above the packing, a process which promotes the evaporation of the water contained in the effluent. Conversely, when the gaseous effluent leaving the material is not diluted (and the water vapor condenses on the walls of the concealing means such as a cover removable perforated), the gas phase above the packing remains saturated with water vapor, which limits the evaporation of the water contained in the packing. A preferred implementation of the method of the invention is that in which step 6) is implemented.
[0031] Ainsi, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape 7) de dilution de l’effluent gazeux. Lorsque les pertes en eau sous forme vapeur doivent être réduites, la dilution de l’effluent gazeux doit être minime. [0031] Thus, the process according to the invention can further comprise a step 7) of dilution of the gaseous effluent. When water losses in vapor form must be reduced, the dilution of the gaseous effluent must be minimal.
Inversement, lorsque les pertes en eau sous forme vapeur doivent être augmentées, la dilution de l’effluent gazeux doit être élevée. L’étape 7) peut ainsi être mise en œuvre simultanément ou alternativement à l’étape 6), par le retrait du moyen occultant tel que le couvercle perforé amovible. Par exemple, lorsque qu’un régime de limitation de l’évaporation est souhaité, une dilution nulle sera aménagée et l’étape 7) n’est pas mise en œuvre. Au contraire, lorsque qu’un régime de promotion de l’évaporation est souhaité, l’effluent gazeux sera dilué dans l’air environnant par la mise en œuvre de l’étape 7), et le taux de dilution sera fonction des conditions atmosphériques. L’homme du métier pourra déterminer la durée du l’étape 7) en fonction de la quantité d’eau qu’il souhaite éliminer. Conversely, when water losses in vapor form must be increased, the dilution of the gaseous effluent must be high. Step 7) can thus be implemented simultaneously or alternatively with step 6), by removing the concealing means such as the removable perforated cover. For example, when an evaporation limitation regime is desired, zero dilution will be implemented and step 7) is not implemented. On the contrary, when a regime to promote evaporation is desired, the gaseous effluent will be diluted in the surrounding air by the implementation of step 7), and the dilution rate will depend on atmospheric conditions. . Those skilled in the art will be able to determine the duration of step 7) depending on the quantity of water that they wish to eliminate.
[0032] Généralement, les déchets ou la suspension aqueuse comprenant les déchets broyés et/ou dissous comprennent suffisamment de microorganismes aérobies pour que la biodégradation aérobie puisse avoir lieu. Dans certains cas, lorsque la composition des déchets alimentaires ou la suspension aqueuse comprenant les déchets broyés et/ou dissous ne permettrait pas d’assurer une biodégradation aérobie ou anaérobie suffisante, il est possible d’enrichir le milieu (suspension aqueuse ou élément du dispositif) en microorganismes utiles pour la biodégradation des déchets. Generally, the waste or the aqueous suspension comprising the crushed and/or dissolved waste comprise sufficient aerobic microorganisms so that aerobic biodegradation can take place. In certain cases, when the composition of the food waste or the aqueous suspension comprising the crushed and/or dissolved waste does not ensure sufficient aerobic or anaerobic biodegradation, it is possible to enrich the medium (aqueous suspension or element of the device). ) into microorganisms useful for the biodegradation of waste.
[0033] Dans le cadre de l’invention, on entend par « microorganisme aérobie », un microorganisme qui ne peut vivre qu'en présence d'oxygène strict ou dont le développement est possible en présence d'oxygène, qualifié alors d'aérobie facultatif. Il peut s’agir, entre autres, de bactéries, d’archées, de champignons, d’algues, de levures et d’autres microorganismes aérobies courants. [0034] Avantageusement, selon l’invention, les microorganismes impliqués dans la biodégradation aérobie sont essentiellement des bactéries (i.e. phyla : Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria, Bacteroidetes, Deinococcus- Thermus) et des champignons (i.e. phyla : Ascomycota, Basidiomycota , Zygomycota, Oomycota, Deuteromycota, Chytridiomycota). [0033] In the context of the invention, the term “aerobic microorganism” means a microorganism which can only live in the presence of strict oxygen or whose development is possible in the presence of oxygen, then described as aerobic. optional. These may include, among others, bacteria, archaea, fungi, algae, yeasts and other common aerobic microorganisms. Advantageously, according to the invention, the microorganisms involved in aerobic biodegradation are essentially bacteria (ie phyla: Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria, Bacteroidetes, Deinococcus-Thermus) and fungi (ie phyla: Ascomycota, Basidiomycota, Zygomycota, Oomycota, Deuteromycota, Chytridiomycota).
[0035] Avantageusement, la suspension aqueuse comprenant des déchets broyés et/ou dissous peut être obtenue par le broyage, plus ou moins fin, des déchets, suivi de leur mise en solution. La suspension obtenue peut ensuite être dispersée sur le garnissage, conformément à l’étape 1 ) du procédé selon l’invention. Par exemple, préalablement à l’étape 1 ), le procédé selon l’invention peut comprendre en outre les étapes : a) broyage de déchets, ledit broyage étant de préférence réalisé au sein d’une fraction de l’effluent liquide optionnellement enrichi en déchets broyés et/ou dissous b) mise en solution du broyât obtenu à l’étape a), c) optionnellement extraction, de préférence par filtration ou décantation, des particules solides insuffisamment broyées de la suspension aqueuse obtenue en b), et obtention d’une suspension aqueuse comprenant des déchets broyés et/ou dissous. Les particules solides insuffisamment broyées extraites peuvent ensuite être broyées à nouveau et mise ensuite en solution. Le diamètre des particules du broyât peut facilement être adapté par l’homme du métier en fonction du type de garnissage, notamment en fonction de sa porosité. De préférence, le diamètre des particules du broyât est inférieur à 3 mm. La mise en solution du broyât de l’étape b) peut être réalisée dans l’effluent liquide Advantageously, the aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste can be obtained by grinding the waste, more or less finely, followed by putting it into solution. The suspension obtained can then be dispersed on the filling, in accordance with step 1) of the process according to the invention. For example, prior to step 1), the process according to the invention may further comprise the steps: a) grinding of waste, said grinding preferably being carried out within a fraction of the liquid effluent optionally enriched in crushed and/or dissolved waste b) dissolving the ground material obtained in step a), c) optionally extracting, preferably by filtration or decantation, the insufficiently ground solid particles from the aqueous suspension obtained in b), and obtaining 'an aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste. The insufficiently crushed solid particles extracted can then be crushed again and then put into solution. The diameter of the particles of the ground material can easily be adapted by those skilled in the art depending on the type of packing, in particular depending on its porosity. Preferably, the particle diameter of the ground material is less than 3 mm. The dissolution of the ground material from step b) can be carried out in the liquid effluent
[0036] Avantageusement, tout type de garnissage en vrac peut être utilisé dans la mise en œuvre du procédé selon l’invention. Dans le cadre de l’invention, on entend par « garnissage » ou « matériau de garnissage », un assemblage, en vrac ou structuré, par exemple dans une cuve ou colonne, qui permet d'augmenter la surface de contact entre la phase liquide et la phase gazeuse, améliorant ainsi les échanges entre les phases pour un volume de colonne donné. La porosité du garnissage peut être fonction du débit et de la concentration en matière sèche de la suspension. Le mélange de différents matériaux structurants (de porosité et surface d'échange différents) permet d'ajuster plus facilement la porosité et la surface d'échange du garnissage. Advantageously, any type of bulk packing can be used in the implementation of the method according to the invention. In the context of the invention, the term “packing” or “packing material” means an assembly, in bulk or structured, for example in a tank or column, which makes it possible to increase the contact surface between the liquid phase. and the gas phase, thus improving the exchanges between the phases for a given column volume. The porosity of the packing can be a function of the flow rate and the dry matter concentration of the suspension. The mixture of different structuring materials (of different porosity and exchange surface) makes it easier to adjust the porosity and exchange surface of the filling.
[0037] Dans le cadre de l’invention, le garnissage est un garnissage en vrac, d’origine naturelle et/ou d’origine synthétique. Il s’agit de préférence d’un garnissage d’origine naturelle ou d’un mélange de garnissage d’origine naturelle et de garnissage d’origine synthétique. Le garnissage est de préférence choisi dans le groupe comprenant les matériaux naturels, de préférence organiques, et les matériaux synthétiques, ou un mélange de ceux-ci. Le garnissage d’origine synthétique est de préférence en matière plastique. Le garnissage d’origine synthétique peut être choisi parmi les anneaux Pali, les anneaux de Lessing, les anneaux Rashig, les selles de Berl, les selles Intalox, les tellerettes. Le garnissage d’origine synthétique est de préférence choisi parmi les anneaux Pali, les anneaux de Lessing, les selles Intalox et les tellerettes. Le garnissage d’origine naturelle peut être choisi parmi les copeaux fins de bois et les fibres végétales. Les fibres végétales peuvent être choisies parmi les fibres de bois, de coco, de chanvre et de luffa. Le garnissage d’origine naturelle est de préférence choisi parmi les copeaux fins de bois et les fibres de coco. Lorsqu’il s’agit d’un mélange de garnissage d’origine naturelle et de garnissage d’origine synthétique, un ratio volumique naturel/synthétique est défini. Ce ratio peut avoir une valeur allant de 2:3 à 3:2, de préférence 1 :1. Une recharge en garnissage d’origine naturelle peut être effectuée pour compenser la biodégradation, bien que lente, de ce dernier. Ainsi, du garnissage d’origine naturelle peut être ré-apporté ponctuellement dans la cuve de garnissage. La quantité apportée et la fréquence d’apport pourront par exemple être de 1/3 du volume de garnissage d’origine naturelle introduit initialement ré-apporté tous les 3 mois. [0037] In the context of the invention, the filling is a bulk filling, of natural origin and/or of synthetic origin. It is preferably a filling of natural origin or a mixture of filling of natural origin and filling of synthetic origin. The filling is preferably chosen from the group comprising natural materials, preferably organic, and synthetic materials, or a mixture thereof. The filling of synthetic origin is preferably made of plastic. The filling of synthetic origin can be chosen from Pali rings, Lessing rings, Rashig rings, Berl saddles, Intalox saddles, tellerettes. The filling of synthetic origin is preferably chosen from Pali rings, Lessing rings, Intalox saddles and tellerettes. The filling of natural origin can be chosen from fine wood shavings and vegetable fibers. The plant fibers can be chosen from wood, coconut, hemp and loofah fibers. The filling of natural origin is preferably chosen from fine wood shavings and coconut fibers. When it is a mixture of filling of natural origin and filling of synthetic origin, a natural/synthetic volume ratio is defined. This ratio can have a value ranging from 2:3 to 3:2, preferably 1:1. Refilling with filling of natural origin can be carried out to compensate for the biodegradation, although slow, of the latter. Thus, filling of natural origin can be occasionally added back to the filling tank. The quantity provided and the frequency of contribution could for example be 1/3 of the volume of filling of natural origin initially introduced, re-supplied every 3 months.
[0038] Avantageusement, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape 8) de biodégradation anaérobie ou de fermentation. Dans une variante de l’invention, au moins une partie de l’effluent liquide sortant du garnissage peut subir une étape de biodégradation anaérobie ou de fermentation avant d’être redispersé en tête du garnissage. L’étape 8) de biodégradation anaérobie ou de fermentation peut être mise en œuvre dans une cuve isolée du garnissage, et notamment de tout flux d’air naturel ou forcé, ladite cuve pouvant être identique ou différente de la cuve réceptacle utilisée pour l’alimentation et la récupération de l’effluent liquide sortant du garnissage. Le procédé peut comprendre en outre une étape d’inoculation (i.e. de la cuve isolée du garnissage ou d’un autre élément) par des microorganismes favorisant la biodégradation anaérobie ou de fermentation. Advantageously, the process according to the invention may further comprise a step 8) of anaerobic biodegradation or fermentation. In a variant of the invention, at least part of the liquid effluent leaving the packing can undergo an anaerobic biodegradation or fermentation step before being redispersed at the top of the packing. Step 8) of anaerobic biodegradation or fermentation can be carried out in a tank isolated from the lining, and in particular from any natural or forced air flow, said tank being able to be identical or different from the receptacle tank used for the food and recovery of the liquid effluent leaving the packing. The process may further comprise an inoculation step (ie of the tank isolated from the lining or another element) with microorganisms promoting anaerobic biodegradation or fermentation.
[0039] Avantageusement, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape 9) de refroidissement des effluents liquide et/ou gazeux sortant du garnissage. Cette étape 9) peut être réalisée par conduction et/ou condensation et peut être réalisée en complément de l’étape 6). Bien entendu, l’homme du métier saura adapter le refroidissement de l’effluent liquide et/ou gazeux de sorte à maintenir une température optimale à la biodégradation dans le garnissage. Advantageously, the method according to the invention may further comprise a step 9) of cooling the liquid and/or gaseous effluents leaving the packing. This step 9) can be carried out by conduction and/or condensation and can be carried out in addition to step 6). Of course, those skilled in the art will know how to adapt the cooling of the liquid and/or gaseous effluent so as to maintain an optimal temperature for biodegradation in the filling.
[0040] Avantageusement, le refroidissement des effluents liquide et/ou gazeux sortant du garnissage permet d’extraire des calories. Les calories extraites sont ensuite transférées, de préférence à un fluide caloporteur, afin d’être valorisée. Les calories extraites peuvent par exemple être utilisées pour chauffer un local proche du lieu de mise en œuvre du procédé, produire de l'eau chaude sanitaire ou bien encore au profit du séchage de matière, ou bien utilisées en hiver, pour réchauffer le flux d’air circulant dans le garnissage, le garnissage lui-même ou bien encore la cuve réceptacle. Le procédé de l’invention permet de récupérer au moins 20% de la quantité de calories théoriquement récupérable, de préférence plus de 40%. [0040] Advantageously, cooling the liquid and/or gaseous effluents leaving the packing makes it possible to extract calories. The extracted calories are then transferred, preferably to a heat transfer fluid, in order to be valorized. The extracted calories can for example be used to heat a room close to the place where the process is implemented, to produce domestic hot water or even for the benefit of drying materials, or used in winter, to heat the flow of water. air circulating in the lining, the lining itself or even the receptacle tank. The process of the invention makes it possible to recover at least 20% of the theoretically recoverable quantity of calories, preferably more than 40%.
[0041] Avantageusement, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape 10) de purge d’une fraction de l’effluent liquide. Cette étape peut être mise en œuvre au fur et à mesure des apports de matière à traiter. Lorsque l’effluent liquide circule dans la boucle de recirculation, et au travers du garnissage, il s’enrichit en éléments minéraux tels qu’azote, phosphore, potassium ou soufre ; et cette accumulation (augmentation de la concentration en ces éléments dans l’effluent liquide) peut, au-delà de certains seuils, devenir inhibitrice de l’activité de biodégradation ou plus généralement de l’activité biologique des micro-organismes. L’étape 10) peut ainsi être mise en œuvre, de manière ponctuelle, sur une fraction de l’effluent liquide. Cette fraction peut par exemple être de l’ordre de 1 L/25kgs de déchets apportés, soit 3 % du volume de l’effluent liquide. L’homme du métier saura mettre en œuvre cette étape au moyen d’un simple circuit de dérivation ou d’un prélèvement dans la cuve. Advantageously, the method according to the invention may further comprise a step 10) of purging a fraction of the liquid effluent. This step can be implemented as material is added to be processed. When the liquid effluent circulates in the recirculation loop, and through the packing, it is enriched in mineral elements such as nitrogen, phosphorus, potassium or sulfur; and this accumulation (increase in the concentration of these elements in the liquid effluent) can, beyond certain thresholds, become inhibitory to the biodegradation activity or more generally to the biological activity of microorganisms. Step 10) can thus be implemented, occasionally, on a fraction of the liquid effluent. This fraction can for example be of the order of 1 L/25kgs of waste supplied, or 3% of the volume of the liquid effluent. A person skilled in the art will know how to implement this step by means of a simple bypass circuit or a sample from the tank.
L’étape 10) peut être mise en œuvre simultanément à l’étape 2). Step 10) can be implemented simultaneously with step 2).
[0042] Un autre objet de l’invention se rapporte à une cuve de garnissage 1 , de préférence cylindrique, s’étendant radialement autour d’un axe XX’, ladite cuve comportant : -une première enveloppe externe 100 ; Another object of the invention relates to a packing tank 1, preferably cylindrical, extending radially around an axis XX', said tank comprising: -a first external envelope 100;
-une deuxième enveloppe interne 200 contenue dans l’enveloppe externe 100, en étant mobile en rotation autour de l’axe XX’ dans l’enveloppe externe 100 ; et -un garnissage 300 remplissant au moins 65% de la lumière de l’enveloppe interne 200 ; et l’enveloppe interne 200 comporte au moins deux zones perforées 210 ,et l’enveloppe externe comporte au moins deux fenêtres 110 capables d’être positionnée au moins en partie en regard de la zone perforée de l’enveloppe interne 200 dans une configuration de rotation de l’enveloppe interne 200 dans l’enveloppe externe 100. -a second internal envelope 200 contained in the external envelope 100, being movable in rotation around the axis XX' in the external envelope 100; and -a filling 300 filling at least 65% of the light of the internal envelope 200; and the internal envelope 200 comprises at least two perforated zones 210, and the external envelope comprises at least two windows 110 capable of being positioned at least partly facing the perforated zone of the internal envelope 200 in a configuration of rotation of the internal envelope 200 in the external envelope 100.
[0043] Dans le cadre de la présente invention, et notamment dans la cadre de la mise en œuvre du procédé selon l’invention, on entend par « mise en rotation de la cuve de garnissage 1 », la mise en rotation de la deuxième enveloppe interne 200 contenue dans l’enveloppe externe 100 de la cuve 1 selon l’invention. [0043] In the context of the present invention, and in particular in the context of the implementation of the method according to the invention, by “rotation of the packing tank 1” is meant the rotation of the second internal envelope 200 contained in the external envelope 100 of the tank 1 according to the invention.
[0044] Avantageusement, la première enveloppe externe 100 peut être de forme cylindrique. Le diamètre interne du cylindre peut aller de 23 à 260 cm, de préférence de 33 à 240 cm. La longueur du cylindre peut aller de 13 à 1550 cm, de préférence de 23 à 1250 cm. L’enveloppe externe comprend au moins deux fenêtres 110, de préférence deux. Les deux fenêtres 110 de l’enveloppe externe 100, considérée indépendamment du reste de la cuve, peuvent être placées en vis-à-vis l’une de l’autre et comprennent chacune une cavité parallélépipédique s’ouvrant sur l’extérieure de la cuve. Dans un mode de réalisation alternatif, l’enveloppe externe 100 consiste en au moins deux fenêtres parallélépipédiques 110 fixes placées en vis à vis l’une de l’autre, de préférence quatre fenêtres, en vis-à-vis, par paire, capables d’être positionnées au moins en partie en regard des zones perforées 210 de l’enveloppe interne 200 dans une configuration de rotation de l’enveloppe interne 200, et en une structure de maintien 120, ladite structure de maintien pouvant être cylindrique. La structure de maintien peut en outre comprendre un système 140 de mise en rotation de l’enveloppe interne 200, telles que des roues motorisées 140. L’enveloppe externe 100 peut comprendre en outre des trous 130. Les trous 130 peuvent être obstrués ou non de sorte à moduler la dilution de l’effluent gazeux. Advantageously, the first outer envelope 100 can be cylindrical in shape. The internal diameter of the cylinder can range from 23 to 260 cm, preferably from 33 to 240 cm. The length of the cylinder can be from 13 to 1550 cm, preferably from 23 to 1250 cm. The outer envelope comprises at least two windows 110, preferably two. The two windows 110 of the external envelope 100, considered independently of the rest of the tank, can be placed opposite each other and each comprise a parallelepiped cavity opening onto the exterior of the tank. In an alternative embodiment, the external envelope 100 consists of at least two fixed parallelepiped windows 110 placed opposite one another, preferably four windows, facing each other, in pairs, capable of to be positioned at least partly facing the perforated zones 210 of the internal envelope 200 in a rotational configuration of the internal envelope 200, and in a holding structure 120, said holding structure possibly being cylindrical. The holding structure can in addition to comprising a system 140 for rotating the internal envelope 200, such as motorized wheels 140. The external envelope 100 may also comprise holes 130. The holes 130 may be obstructed or not so as to modulate the dilution of the gaseous effluent.
[0045] Avantageusement, la deuxième enveloppe interne 200 peut être de forme cylindrique. Le diamètre interne du cylindre peut aller de 20 à 240 cm, de préférence de 30 à 200 cm. La longueur interne du cylindre peut aller de 10 à 1500 cm, de préférence de 20 à 1200 cm. On définit un ratio longueur / diamètre (L/D). De préférence, le ratio L/D est compris dans un intervalle allant de 0,1 à 10, de préférence de 0,2 à 9. Pour un cylindre interne de volume fixé, les charges apportées par unité de surface supérieure de garnissage dans le cylindre et par unité de surface interne du cylindre en contact avec le garnissage croissent avec le volume du cylindre et décroissent pour L/D croissant. De fait, l’accroissement du volume du cylindre conduira à des cylindres de ratio L/D croissant. Pour des volumes de cylindre compris entre 0,08 et 25 m3, une valeur indicative de L/D pourra être obtenue à l’aide l’équation ci-dessous : L/D # 1 ,3181 x ln(V) + 3,6239 dans laquelle V représente le volume de cylindre requis en m3. Advantageously, the second internal envelope 200 can be cylindrical in shape. The internal diameter of the cylinder can range from 20 to 240 cm, preferably from 30 to 200 cm. The internal length of the cylinder can range from 10 to 1500 cm, preferably from 20 to 1200 cm. We define a length/diameter ratio (L/D). Preferably, the L/D ratio is included in an interval ranging from 0.1 to 10, preferably from 0.2 to 9. For an internal cylinder of fixed volume, the loads provided per unit of upper surface area of packing in the cylinder and per unit of internal surface of the cylinder in contact with the packing increase with the volume of the cylinder and decrease for increasing L/D. In fact, increasing the volume of the cylinder will lead to cylinders with an increasing L/D ratio. For cylinder volumes between 0.08 and 25 m 3 , an indicative value of L/D can be obtained using the equation below: L/D # 1.3181 x ln(V) + 3 .6239 in which V represents the required cylinder volume in m 3 .
Pour des volumes inférieurs à 0,08 m3, L/D sera compris préférentiellement entre 0,1 et 0,29. For volumes less than 0.08 m 3 , L/D will preferably be between 0.1 and 0.29.
Avantageusement, l’enveloppe interne 200 peut comporter des perforations de diamètre interne allant de 10 mm à 30 mm, de préférence de 15 mm à 25 mm et couvrent au moins 20 à 50 % de la surface de l’enveloppe interne 200, de préférence de 30 à 40 %. Advantageously, the internal envelope 200 may include perforations with an internal diameter ranging from 10 mm to 30 mm, preferably from 15 mm to 25 mm and cover at least 20 to 50% of the surface of the internal envelope 200, preferably 30 to 40%.
[0046] Avantageusement, la longueur de chaque zone perforée de l’enveloppe interne 200 peut représenter de 70 à 100 % de la longueur de l’enveloppe interne 200, de préférence 80 %. La largeur de chaque zone perforée de l’enveloppe interne 200 peut représenter de 10 à 25 % du périmètre de l’enveloppe interne 200, de préférence 15 à 20% du périmètre, soit environ 1/6 du périmètre. Avantageusement, chaque zone perforée 210 peut être une grille en acier inoxydable. [0047] Avantageusement, les dimensions des fenêtres 110 de l’enveloppe externe 100 sont ajustées pour correspondre (i.e. inférieures ou égales) aux dimensions des zone perforées 210 de l’enveloppe interne 200. Advantageously, the length of each perforated zone of the internal envelope 200 can represent 70 to 100% of the length of the internal envelope 200, preferably 80%. The width of each perforated zone of the internal envelope 200 can represent 10 to 25% of the perimeter of the internal envelope 200, preferably 15 to 20% of the perimeter, or approximately 1/6 of the perimeter. Advantageously, each perforated zone 210 can be a stainless steel grid. Advantageously, the dimensions of the windows 110 of the external envelope 100 are adjusted to correspond (ie less than or equal to) the dimensions of the perforated zones 210 of the internal envelope 200.
[0048] Avantageusement, les points de contact entre l’enveloppe interne 200 contenant le garnissage 300 et l’enveloppe externe 100 peuvent être des joints 310 de hauteur supérieure à l’écartement entre l’enveloppe interne 200 et l’enveloppe externe 100, lesdits joints étant fixés à l’enveloppe interne 200, de façon à entourer chaque fenêtre perforée 110. La compression desdits joints 310, résultant de leur hauteur supérieure à l’écartement entre les deux enveloppes 100, 200, permet d’assurer l’étanchéité entre les deux enveloppes 100, 200. Advantageously, the points of contact between the internal envelope 200 containing the packing 300 and the external envelope 100 can be joints 310 of height greater than the spacing between the internal envelope 200 and the external envelope 100, said seals being fixed to the internal envelope 200, so as to surround each perforated window 110. The compression of said seals 310, resulting from their height greater than the spacing between the two envelopes 100, 200, ensures sealing between the two envelopes 100, 200.
[0049] Avantageusement, le diamètre interne de l’enveloppe externe a de préférence pour dimension, le diamètre de l’enveloppe interne auquel s’ajoute les deux épaisseurs de joints et les deux épaisseurs de parois de l’enveloppe interne, l’ajustement des diamètres des deux enveloppes pourra être effectué par l’homme du métier de sorte à obtenir la cuve à la dimension désirée. [0049] Advantageously, the internal diameter of the external envelope preferably has the dimension of the diameter of the internal envelope to which are added the two thicknesses of joints and the two thicknesses of walls of the internal envelope, the adjustment of the diameters of the two envelopes can be carried out by a person skilled in the art so as to obtain the tank of the desired dimension.
[0050] Avantageusement, le matériau constitutif de l’enveloppe interne 200 et/ou de l’enveloppe externe 100 a une faible conductivité thermique ou bien lesdites enveloppes comprennent un isolant et peuvent ainsi être isolées thermiquement de l’environnement extérieur. Par exemple, les enveloppes peuvent être en matière plastique (conductivité minimale de l’ordre de 0,15 W/m/°K) et/ou en métal (conductivité minimale de l’ordre de 14 W/m/°K pour l’acier inoxydable ou inox) et peut comprendre un isolant type polyuréthane (conductivité minimale de l’ordre de 0,026 W/m/°K). [0050] Advantageously, the material constituting the internal envelope 200 and/or the external envelope 100 has a low thermal conductivity or else said envelopes include an insulator and can thus be thermally isolated from the external environment. For example, the envelopes can be made of plastic (minimum conductivity of the order of 0.15 W/m/°K) and/or metal (minimum conductivity of the order of 14 W/m/°K for the stainless steel or stainless steel) and may include a polyurethane type insulator (minimum conductivity of the order of 0.026 W/m/°K).
[0051] Avantageusement, le garnissage 300 peut remplir au moins 65% de la lumière de l’enveloppe interne 200, de préférence de 65 à 85%. [0051] Advantageously, the packing 300 can fill at least 65% of the light of the internal envelope 200, preferably from 65 to 85%.
[0052] Avantageusement, la cuve de garnissage 1 selon l’invention peut comprendre en outre un moyen de régulation de la dilution des gaz sortants 400. De préférence, le moyen de régulation de la dilution des gaz sortants 400 peut être un couvercle perforé amovible. Un couvercle perforé amovible peut être munie de goulottes de collecte, lesdites goulottes permettant de collecter le condensât formé sur les parois du couvercle. Les goulottes peuvent être reliées à un canal d’évacuation relié à l’extérieur. Le canal peut être muni d’une vanne, permettant, en position fermée, l’accumulation du condensât dans les goulottes, préalablement à leur déverse sur le garnissage. Le couvercle perforé amovible comprend des trous. Dans un mode de réalisation, les trous peuvent être obstrués de sorte à moduler la dilution de l’effluent gazeux. Les trous permettant l’entrée de l’air ambiant dans l’espace, en tête de la cuve, entre garnissage et couvercle. Ces trous sont préférentiellement disposés de sorte à être le plus près possible des zones perforées 210 et de fait ces trous peuvent également être aménagés au voisinage des fenêtres de 110. [0052] Advantageously, the packing tank 1 according to the invention may further comprise a means for regulating the dilution of the outgoing gases 400. Preferably, the means for regulating the dilution of the outgoing gases 400 may be a removable perforated cover . A removable perforated cover can be provided with collection chutes, said chutes making it possible to collect the condensate formed on the walls of the cover. The chutes can be connected to an evacuation channel connected to the outside. The channel can be fitted with a valve, allowing, in the closed position, the accumulation of condensate in the chutes, prior to their discharge onto the lining. Removable perforated cover includes holes. In one embodiment, the holes can be obstructed so as to modulate the dilution of the gaseous effluent. The holes allowing the entry of ambient air into the space, at the head of the tank, between the lining and the cover. These holes are preferably arranged so as to be as close as possible to the perforated zones 210 and in fact these holes can also be arranged in the vicinity of the windows 110.
[0053] Le moyen de régulation de la dilution des gaz sortants 400 permet la mise en œuvre de deux modes de fonctionnement, le premier avec couvercle perforé en place, pour limiter l’évaporation, le second, sans couvercle, pour promouvoir l’évaporation, le pilotage se faisant via la variation du volume d’effluent liquide sortant du garnissage, que l’homme du métier peut adapter en fonction de ses besoins. Par exemple, une réduction drastique du volume d’effluent liquide sortant signifiant un défaut d’eau dans le garnissage lequel défaut limite la biodégradation, légitime la mise en place du moyen de régulation 400, pour limiter l’évaporation et, a contrario, une augmentation drastique de ce volume signifiant un garnissage saturé en eau légitime un retrait de celui-ci pour favoriser l’évaporation. Le moyen de régulation permet la mise en œuvre des étapes 6) et 7 du procédé selon l’invention. L’accumulation de solution dans la cuve réceptacle 4 et dès lors que le volume Vs de la solution dans la cuve réceptacle 4 est supérieur à 100%, de préférence de 50 à 75%, du volume VE initial introduit dans la cuve réceptacle 4 (étape a)), alors le couvercle 400 doit être retiré, et dès lors que Vs solution dans la cuve réceptacle 4 revient à un VE initial alors remise en place du couvercle 400. The means for regulating the dilution of the outgoing gases 400 allows the implementation of two operating modes, the first with perforated cover in place, to limit evaporation, the second, without cover, to promote evaporation , the control being done via the variation of the volume of liquid effluent leaving the packing, which those skilled in the art can adapt according to their needs. For example, a drastic reduction in the volume of outgoing liquid effluent signifying a lack of water in the packing, which defect limits biodegradation, legitimizes the installation of the regulation means 400, to limit evaporation and, conversely, a drastic increase in this volume meaning a filling saturated with water legitimates a withdrawal of it to promote evaporation. The regulation means allows the implementation of steps 6) and 7 of the method according to the invention. The accumulation of solution in the receptacle tank 4 and since the volume Vs of the solution in the receptacle tank 4 is greater than 100%, preferably 50 to 75%, of the initial volume VE introduced into the receptacle tank 4 ( step a)), then the cover 400 must be removed, and as soon as Vs solution in the receptacle tank 4 returns to an initial VE then the cover 400 must be replaced.
[0054] L’invention se rapporte en outre à un unité de traitement 1000, comprenant : [0054] The invention further relates to a processing unit 1000, comprising:
- une cuve de garnissage 1 selon l’invention, - a filling tank 1 according to the invention,
- un moyen d’alimentation 7 de la suspension aqueuse, - a means of supplying 7 of the aqueous suspension,
- un moyen de dispersion 3 de la suspension aqueuse, - a means of dispersing 3 of the aqueous suspension,
- un moyen de redispersion 10 de l’effluent liquide du garnissage, de préférence identique au moyen de dispersion 3, - a means 10 for redispersing the liquid effluent from the packing, preferably identical to the dispersion means 3,
- un moyen d’extraction 5 de la matière inerte et/ou des boues de l’effluent liquide sortant du garnissage, et - a means of extraction 5 of the inert material and/or sludge from the liquid effluent emerging from the filling, and
- une boucle de recirculation 2 permettant la redispersion sur le garnissage d’au moins une partie de l’effluent liquide sortant du garnissage, ladite boucle comprenant une cuve réceptacle 4, et éventuellement une cuve tampon 8. - a recirculation loop 2 allowing the redispersion on the packing of at least part of the liquid effluent leaving the packing, said loop comprising a receptacle tank 4, and possibly a buffer tank 8.
[0055] On entend par « relié » une connexion directe ou indirecte entre deux éléments de la cuve de garnissage 1 , 2000 ou de l’unité de traitement 1000 selon l’invention. [0055] By “connected” is meant a direct or indirect connection between two elements of the packing tank 1, 2000 or of the processing unit 1000 according to the invention.
[0056] Avantageusement, le moyen d’alimentation 7 représente tout élément permettant d’introduire les déchets, broyés ou non, en suspension aqueuse ou non, dans l’unité de traitement 1000 selon l’invention en vue de leur traitement. Le moyen d’alimentation 7 peut se situer au niveau de la cuve réceptacle 4 ou bien être la cuve réceptacle 4 elle-même, en tête 11 de la cuve de garnissage ou en amont du moyen de broyage 6. Le moyen d’alimentation 7 peut être un bac d’alimentation 7. [0056] Advantageously, the supply means 7 represents any element making it possible to introduce the waste, crushed or not, in aqueous suspension or not, into the treatment unit 1000 according to the invention with a view to their treatment. The supply means 7 can be located at the level of the receptacle tank 4 or else be the receptacle tank 4 itself, at the head 11 of the packing tank or upstream of the grinding means 6. The supply means 7 can be a feed tray 7.
[0057] Avantageusement, dans le procédé selon l’invention, l’alimentation en suspension aqueuse peut se faire via la cuve réceptacle 4. Il peut s’agir d’une cuve dont le contenu est agité (agitation axiale) et de volume utile suffisant pour permettre un accroissement de son volume consécutivement à un accroissement en matière sèche de la solution ou un déficit d'évaporation. La suspension aqueuse est ainsi dispersée sur le garnissage 300 depuis la cuve réceptacle 4 grâce à la boucle de recirculation 2. L’effluent liquide du garnissage 300 peut être stocké dans la cuve réceptacle 4 (ou dans la cuve tampon 8) et redispersé en tête 11 de la cuve garnissage 1 via la boucle de recirculation 2. L’alimentation peut être réalisée directement en tête 11 de la cuve de garnissage 1 , via un élément distinct de la boucle de recirculation 2. La cuve réceptacle 4 peut être reliée à la cuve de garnissage 1 via la boucle de recirculation 2 et le moyen de dispersion 3 ou de redispersion 10. [0057] Advantageously, in the process according to the invention, the supply of aqueous suspension can be done via the receptacle tank 4. It can be a tank whose contents are stirred (axial stirring) and of useful volume sufficient to allow an increase in its volume following an increase in dry matter in the solution or an evaporation deficit. The aqueous suspension is thus dispersed on the packing 300 from the receptacle tank 4 thanks to the recirculation loop 2. The liquid effluent from the packing 300 can be stored in the receptacle tank 4 (or in the buffer tank 8) and redispersed at the top 11 of the filling tank 1 via the recirculation loop 2. The supply can be carried out directly at the head 11 of the filling tank 1, via an element separate from the recirculation loop 2. The receptacle tank 4 can be connected to the packing tank 1 via the recirculation loop 2 and the dispersion means 3 or redispersion means 10.
[0058] Avantageusement, la cuve réceptacle 4 est reliée à la tête 11 de la cuve de garnissage 1 via la boucle de recirculation 2 et/ou le moyen de dispersion 3 ou de redispersion 10. La cuve réceptacle 4 permet ainsi de stocker la suspension aqueuse avant sa dispersion sur le garnissage 300 et de récupérer ensuite l’effluent liquide sortant du garnissage 300, avant que ce dernier ne soit redispersé sur le garnissage 300. La cuve réceptacle 4 peut comprendre un moyen d’agitation 41 , de préférence un agitateur mécanique. [0058] Advantageously, the receptacle tank 4 is connected to the head 11 of the packing tank 1 via the recirculation loop 2 and/or the dispersion means 3 or redispersion 10. The receptacle tank 4 thus makes it possible to store the suspension aqueous before its dispersion on the packing 300 and then recovering the liquid effluent leaving the packing 300, before the latter is redispersed on the packing 300. The receptacle tank 4 may comprise stirring means 41, preferably a mechanical stirrer.
[0059] Avantageusement, la base 12 de la cuve de garnissage 1 est reliée à la cuve réceptacle 4. Advantageously, the base 12 of the packing tank 1 is connected to the receptacle tank 4.
[0060] Avantageusement, le moyen de dispersion 3 représente tout élément permettant la répartition homogène de la suspension aqueuse sur le garnissage 300. Il peut s’agir d'un réseau fixe de canalisations ou d'un répartiteur motorisé et/ou mobile (répartiteur en translation ou en rotation si la cuve de garnissage est parallélépipédique ou cylindrique), le mouvement permettant de déplacer les points de distribution de façon homogène sur toute la surface du garnissage 300. Il peut s’agir d’un réseau fixe de canalisations. Le moyen de dispersion 3 est de préférence disposé sous la base du moyen de régulation de la dilution des gaz 400. Le moyen de dispersion 3 permet, si nécessaire la redistribution équitable du flux de suspension aqueuse via un réseau de canalisations. [0060] Advantageously, the dispersion means 3 represents any element allowing the homogeneous distribution of the aqueous suspension on the packing 300. It can be a fixed network of pipes or a motorized and/or mobile distributor (distributor in translation or rotation if the packing tank is parallelepiped or cylindrical), the movement making it possible to move the distribution points homogeneously over the entire surface of the packing 300. It may be a fixed network of pipes. The dispersion means 3 is preferably arranged under the base of the means for regulating the dilution of the gases 400. The dispersion means 3 allows, if necessary, the equitable redistribution of the flow of aqueous suspension via a network of pipes.
[0061 ] Avantageusement, les moyens de dispersion 3 et de redispersion 10 sont identiques ou différents, de préférence identiques. [0061] Advantageously, the dispersion means 3 and redispersion means 10 are identical or different, preferably identical.
[0062] Avantageusement, lors de la mise en œuvre du procédé dans l’unité de traitement selon l’invention, le garnissage 300 est généralement traversé, par exemple de bas en haut, par un flux gazeux, par exemple de l’air, contenant de l’oxygène utilisé par les microorganismes pour la biodégradation aérobie. Lors de la biodégradation, la matière organique biodégradable est oxydée sous les formes majoritaires de CO2 et H2O. Le dioxyde de carbone et l’eau sont évacués via le flux gazeux sortant en tête de garnissage vers le moyen de régulation de la dilution des gaz sortants (lorsqu’il est en place), au contact duquel la vapeur d’eau est condensée et ruisselle ensuite dans le garnissage, limitant les risques de colmatage, et dans certains cas l’assèchement du biofiltre. L’activité de biodégradation se traduit par une production de chaleur générant réchauffement du garnissage et de la solution. A la base 12 de la cuve de garnissage 1 , l’effluent liquide s’écoule dans la cuve réceptacle 4. [0062] Advantageously, when implementing the method in the processing unit according to the invention, the packing 300 is generally crossed, for example from bottom to top, by a gas flow, for example air, containing oxygen used by microorganisms for aerobic biodegradation. During biodegradation, biodegradable organic matter is oxidized into the majority forms of CO2 and H2O. The carbon dioxide and the water are evacuated via the gas flow leaving at the packing head towards the means of regulating the dilution of the outgoing gases (when it is in place), in contact with which the water vapor is condensed and then flows into the filling, limiting the risk of clogging, and in certain cases drying out of the biofilter. The biodegradation activity results in heat production generating heating of the filling and the solution. At the base 12 of the packing tank 1, the liquid effluent flows into the receiving tank 4.
[0063] Avantageusement, le moyen d’aération 9 représente tout élément permettant une circulation d’air dans la cuve de garnissage 1 (notamment dans l’enveloppe interne). Il peut s’agir d’un ventilateur, d’un compresseur ou d’une simple ouverture permettant à l’air de circuler dans le garnissage 300 (à l’intérieur de la cuve de garnissage 1 ). Advantageously, the ventilation means 9 represents any element allowing air circulation in the packing tank 1 (in particular in the internal envelope). This could be a fan, a compressor or a simple opening allowing air to circulate in the packing 300 (inside the packing tank 1).
[0064] Avantageusement, le moyen d’aération 9 est relié à la base 12 de la cuve de garnissage 1 . Advantageously, the ventilation means 9 is connected to the base 12 of the filling tank 1.
[0065] Avantageusement, l’unité de traitement peut comprendre une entrée E en gaz, relié au moyen d’aération 9 ou à la base 12 de la cuve de garnissage 1 . L’unité de traitement peut comprendre une sortie S en gaz, relié au moyen de régulation de la dilution des gaz sortants 400 ou à la tête 11 de la cuve de garnissage 1 . Advantageously, the treatment unit can include a gas inlet E, connected to the ventilation means 9 or to the base 12 of the packing tank 1. The treatment unit may include a gas outlet S, connected to the means of regulating the dilution of the outgoing gases 400 or to the head 11 of the packing tank 1.
[0066] Avantageusement, la boucle de recirculation 2 relie la cuve réceptacle 4 à la tête 11 de la cuve de garnissage 1 . La boucle de recirculation 2 peut comprendre un moyen de pompage 21. Le moyen de pompage 21 peut être tout élément tel qu’une pompe centrifuge ou péristaltique permettant de faire circuler la suspension aqueuse depuis la cuve vers le moyen de dispersion 3 et/ou de redispersion 10. Advantageously, the recirculation loop 2 connects the receptacle tank 4 to the head 11 of the packing tank 1. The recirculation loop 2 may comprise a pumping means 21. The pumping means 21 may be any element such as a centrifugal or peristaltic pump making it possible to circulate the aqueous suspension from the tank towards the dispersion means 3 and/or to redispersion 10.
[0067] Avantageusement, la boucle de recirculation 2 comprenant éventuellement un moyen de pompage 21 , relie la cuve réceptacle 4 et la tête 11 de la cuve de garnissage 1 , permettant à au moins une partie de l’effluent liquide du garnissage d’être réinjecté en tête 11 de la cuve de garnissage 1 . [0067] Advantageously, the recirculation loop 2 possibly comprising a pumping means 21, connects the receptacle tank 4 and the head 11 of the packing tank 1, allowing at least part of the liquid effluent from the packing to be reinjected into the head 11 of the packing tank 1.
[0068] Avantageusement, le moyen de dispersion 3 / redispersion 10 est relié à la pompe 21 et à la tête 11 de la cuve de garnissage 1 , permettant de disperser de manière homogène la suspension aqueuse sur le garnissage 300. [0068] Advantageously, the dispersion means 3/redispersion 10 is connected to the pump 21 and to the head 11 of the packing tank 1, making it possible to homogeneously disperse the aqueous suspension on the packing 300.
[0069] Avantageusement, le moyen d’extraction 5 peut être un décanteur simple ou un filtre. La décantation sera favorisée par arrêts intermittents de l'agitation et de l'alimentation du garnissage lorsque la concentration en MS de la suspension aqueuse ne permettra plus l'apport de la quantité de déchets pour laquelle l’unité 1000 de traitement selon l’invention a été dimensionné. La décantation peut éventuellement être favorisée par adjonction d’agents floculants dans la cuve réceptacle, ces derniers permettant la constitution de flocs (dont la vitesse de décantation est supérieure aux matières non floculées). [0070] Avantageusement, le moyen d’extraction 5 peut être relié ou intégré à la cuve réceptacle 4. Advantageously, the extraction means 5 can be a simple decanter or a filter. Decantation will be favored by intermittent stops of the agitation and the supply of the packing when the MS concentration of the aqueous suspension no longer allows the supply of the quantity of waste for which the treatment unit 1000 according to the invention was sized. Decantation can possibly be promoted by adding flocculating agents to the receptacle tank, the latter allowing the formation of flocs (whose settling speed is greater than non-flocculated materials). [0070] Advantageously, the extraction means 5 can be connected or integrated into the receptacle tank 4.
[0071] Avantageusement, l’unité de traitement 1000 peut comprendre un moyen de refroidissement 14 qui peut être tout type d’échangeur thermique. Le moyen de refroidissement 14 en tête 11 de la cuve de garnissage 1 peut être un échangeur thermique liquide/gaz fonctionnant de préférence par condensation. Par exemple il peut s’agir d’échangeurs à tubes ou à plaques. Le moyen de refroidissement 14 à la base 12 de la cuve de garnissage 1 peut être un échangeur thermique liquide/liquide fonctionnant de préférence par conduction. Par exemple il peut s’agir d’échangeurs à tubes ou à plaques. L’échangeur de chaleur peut être positionné en amont (tête 11 de la cuve de garnissage 1 ) et/ou en aval (base 12 de la cuve de garnissage 1 ou dans la cuve réceptacle 4) du garnissage 300. Lorsqu’un échangeur de chaleur est positionné en amont du garnissage 300, il permet de refroidir l’effluent gazeux du garnissage. Le refroidissement de l’effluent gazeux permet une condensation de la vapeur d’eau contenue dans l’effluent gazeux. Cette condensation permet d’éviter les pertes en eau et ainsi de limiter l’accroissement en matière sèche de la solution lequel se traduirait par un colmatage du garnissage 300. Lorsqu’un échangeur de chaleur est positionné en aval du garnissage 300, il permet de refroidir l’effluent liquide du garnissage, avant que celui-ci ne soit redispersé. L’abaissement de température de l’effluent liquide peut également permettre de réduire les pertes par évaporation en abaissant la température de la partie supérieure du garnissage (lors de la redispersion notamment). Les calories extraites lors du refroidissement des effluents liquide et/ou gazeux du garnissage peuvent être transférées à un fluide caloporteur ou tout autre élément de stockage. [0071] Advantageously, the processing unit 1000 can include a cooling means 14 which can be any type of heat exchanger. The cooling means 14 at the head 11 of the packing tank 1 can be a liquid/gas heat exchanger preferably operating by condensation. For example, they can be tube or plate exchangers. The cooling means 14 at the base 12 of the packing tank 1 can be a liquid/liquid heat exchanger preferably operating by conduction. For example, they can be tube or plate exchangers. The heat exchanger can be positioned upstream (head 11 of the packing tank 1) and/or downstream (base 12 of the packing tank 1 or in the receptacle tank 4) of the packing 300. When a heat exchanger heat is positioned upstream of the packing 300, it allows the gaseous effluent from the packing to be cooled. Cooling the gaseous effluent allows condensation of the water vapor contained in the gaseous effluent. This condensation makes it possible to avoid water losses and thus to limit the increase in dry matter of the solution which would result in clogging of the packing 300. When a heat exchanger is positioned downstream of the packing 300, it makes it possible to cool the liquid effluent from the packing, before it is redispersed. Lowering the temperature of the liquid effluent can also reduce evaporation losses by lowering the temperature of the upper part of the packing (particularly during redispersion). The calories extracted during the cooling of the liquid and/or gaseous effluents of the packing can be transferred to a heat transfer fluid or any other storage element.
Généralement, l’effluent gazeux issu de la biodégradation comprend un mélange d’oxygène, azote, dioxyde de carbone, de vapeur d’eau et d’autres gaz issu de la biodégradation. Il comprend généralement moins d’oxygène et plus de dioxyde de carbone que l’air entrant, de la vapeur d’eau et d’autres gaz issus de la biodégradation. L’effluent gazeux s’échappe par la tête du garnissage et circule dans le moyen de refroidissement dans lequel la vapeur d’eau est recondensée pour ensuite ruisseler à nouveau dans le garnissage, ou bien directement dans la cuve réceptacle via une canalisation reliée à la cuve de garnissage. [0072] Avantageusement, le au moins un moyen de refroidissement 14 est relié à la tête 11 , à l’enveloppe interne 200 et/ou à la base 12 de la cuve de garnissage 1 . Generally, the gaseous effluent from biodegradation includes a mixture of oxygen, nitrogen, carbon dioxide, water vapor and other gases from biodegradation. It generally includes less oxygen and more carbon dioxide than incoming air, water vapor and other gases from biodegradation. The gaseous effluent escapes through the head of the packing and circulates in the cooling means in which the water vapor is recondensed to then flow again into the packing, or directly into the receiving tank via a pipe connected to the filling tank. Advantageously, the at least one cooling means 14 is connected to the head 11, to the internal envelope 200 and/or to the base 12 of the packing tank 1.
[0073] Avantageusement, l’unité de traitement 1000 selon l’invention peut comprendre en outre un moyen de broyage 6. Le moyen de broyage 6 peut par exemple être un broyeur permettant de broyer des os, des éléments fibreux et pâteux. Il peut s’agir d’un broyeur d’évier. La nature et/ou la taille du broyeur pourront être adaptées en fonction des dimensions de l’installation. [0073] Advantageously, the processing unit 1000 according to the invention can further comprise a grinding means 6. The grinding means 6 can for example be a grinder making it possible to grind bones, fibrous and pasty elements. This could be a sink disposal. The nature and/or size of the crusher may be adapted depending on the dimensions of the installation.
[0074] Avantageusement, le moyen de broyage 6 peut être relié ou intégré à la cuve réceptacle 4. Les déchets peuvent ainsi être broyés avant leur mise en suspension dans la cuve réceptacle 4 ou bien encore broyés au sein de la cuve réceptacle 4, de préférence avant leur mise en suspension dans la cuve réceptacle 4. [0074] Advantageously, the grinding means 6 can be connected or integrated into the receptacle tank 4. The waste can thus be crushed before being suspended in the receptacle tank 4 or even crushed within the receptacle tank 4, of preferably before their suspension in the receptacle tank 4.
[0075] Avantageusement, l’unité de traitement 1000 selon l’invention peut comprendre en outre un réacteur fermenteur 16. [0075] Advantageously, the processing unit 1000 according to the invention may also comprise a fermenter reactor 16.
[0076] L’invention se rapporte également à l’utilisation de la cuve de garnissage 1 ou de l’unité 1000 selon l’invention pour traiter des déchets, de préférence alimentaires, comprenant de la matière organique et pouvant subir une biodégradation aérobie, au moins partielle. [0076] The invention also relates to the use of the packing tank 1 or the unit 1000 according to the invention to treat waste, preferably food waste, comprising organic matter and capable of undergoing aerobic biodegradation, at least partial.
[0077] De manière non limitative, on peut citer les avantages liés à l’invention : [0077] In a non-limiting manner, we can cite the advantages linked to the invention:
- une réduction des manutentions des déchets, dues à la mise en solution de ces derniers et à des manutentions effectuées ensuite uniquement par une pompe,- a reduction in waste handling, due to the dissolution of the latter and to handling then carried out only by a pump,
- l’absence de contact (visuel, manuel, olfactif etc... ) avec les déchets dès lors que celui-ci a été introduit dans l’unité de traitement garantissant une meilleure acceptabilité du procédé et permettant de réduire tant les risques sanitaires que les nuisances olfactives, - the absence of contact (visual, manual, olfactory, etc.) with the waste once it has been introduced into the treatment unit, guaranteeing better acceptability of the process and making it possible to reduce both health risks and olfactory nuisances,
- une meilleure maîtrise des transformations du déchet par biodégradation aérobie via une meilleure maîtrise des échanges oxygène-matière dans le garnissage (plus grande homogénéité des échanges) ainsi qu’une plus grande homogénéité des transferts de chaleur entre la matière et le milieu extérieur (a contrario des procédés de compostage), - better control of waste transformations by aerobic biodegradation via better control of oxygen-material exchanges in the filling (greater homogeneity of exchanges) as well as greater homogeneity of heat transfers between the material and the external environment (a contrary to composting processes),
- la production d’un résidu de traitement représentant une très faible fraction massique du gisement de déchets traité, - the production of a treatment residue representing a very small fraction mass of the treated waste deposit,
- un résidu de traitement hygiénisé en raison des temps de séjour et des températures élevés dans le garnissage, - a hygienized treatment residue due to high residence times and temperatures in the filling,
- une réduction significative des émissions gazeuses impactantes de l’environnement (CH4, N2O, NH3, H2S COV, odeurs) liée à la meilleure maîtrise de l’oxygénation de la matière et de sa biodégradation, - a significant reduction in gaseous emissions impacting the environment (CH4, N2O, NH3, H2S VOC, odors) linked to better control of the oxygenation of the material and its biodegradation,
- applicable à des gisements allant de celui produit à l’échelle du foyer - applicable to deposits ranging from that produced to the household scale
(80 kg/an/individu) à celui produit par un gros producteur i.e. 50 tonnes/an et au- delà, (80 kg/year/individual) to that produced by a large producer i.e. 50 tonnes/year and beyond,
- les faibles coûts de traitement, - low processing costs,
- une solution clé en mains et de type on/off, - a turnkey, on/off type solution,
- un procédé à sobriété énergétique et matière (consommation en ligneux réduite et puissance électrique installée faible en raison des faibles pertes de charge dans le garnissage de par le flux gazeux d’aération), - an energy and material saving process (reduced wood consumption and low installed electrical power due to low pressure losses in the lining due to the aeration gas flow),
- l’obtention de produits d’intérêt : solution concentrée en minéraux (N, P, K, S, Na, Ca etc... ). - obtaining products of interest: concentrated mineral solution (N, P, K, S, Na, Ca etc...).
- une mise-en-œuvre in-situ pour traiter les déchets de la restauration collective (cafétéria, établissements scolaires, restaurant universitaire, EPHAD etc... ), des Grandes et Moyennes Surfaces alimentaires voire les déchets alimentaires du foyer (échelle domestique), en station de traitement de proximité en milieu urbain (marchés, centre-ville, quartier, habitat vertical) ou rural, ou sur plate-forme centralisée de traitement ou encore iv) en IAA, - an in-situ implementation to treat waste from collective catering (cafeteria, educational establishments, university restaurant, EPHAD etc.), large and medium-sized food outlets or even household food waste (domestic scale) , in a local treatment station in an urban (markets, city center, neighborhood, vertical housing) or rural environment, or on a centralized treatment platform or iv) in IAA,
- une mise-en-œuvre en vue de la production, à partir de déchets alimentaires, de molécules d’intérêt telles que éthanol, acides gras volatils ou encore méthane (Cette production peut être obtenue via le contrôle du niveau d’aération du garnissage (micro-aération) ou au sein du fermenteur de la solution sortant du garnissage, contenant agité et étanche à l’air, via le contrôle du rédox de la solution collectée dans ce contenant et du temps de séjour dans le fermenteur),- an implementation with a view to the production, from food waste, of molecules of interest such as ethanol, volatile fatty acids or even methane (This production can be obtained by controlling the level of ventilation of the filling (micro-aeration) or within the fermenter of the solution leaving the packing, agitated and airtight container, via the control of the redox of the solution collected in this container and the residence time in the fermenter),
- une mise-en-œuvre dans le cadre de fermentations dont les substrats sont initialement solides, substrats de composition biochimique spécifique moyennant un apport de microorganismes spécifiques. - an implementation in the context of fermentations whose substrates are initially solid, substrates of specific biochemical composition with a contribution of specific microorganisms.
[0078] Brève description des figures [0079] [Fig. 1] La figure 1 représente un exemple de cuve de garnissage cylindrique[0078] Brief description of the figures [0079] [Fig. 1] Figure 1 represents an example of a cylindrical packing tank
1 , s’étendant radialement autour d’un axe XX’, ladite cuve comportant : 1, extending radially around an axis XX', said tank comprising:
-une première enveloppe externe 100 ; -a first external envelope 100;
-une deuxième enveloppe interne 200 contenue dans l’enveloppe externe 100, en étant mobile en rotation autour de l’axe XX’ dans l’enveloppe externe 100 ; et -un garnissage 300 remplissant au moins 65% de la lumière de l’enveloppe interne 200 ; et l’enveloppe interne 200 comporte deux zones perforées 210 ,et l’enveloppe externe 100 comporte deux fenêtres 110 capables d’être positionnée au moins en partie en regard de la zone perforée de l’enveloppe interne 200 dans une configuration de rotation de l’enveloppe interne 200 dans l’enveloppe externe 100. -a second internal envelope 200 contained in the external envelope 100, being movable in rotation around the axis XX' in the external envelope 100; and -a filling 300 filling at least 65% of the light of the internal envelope 200; and the internal envelope 200 comprises two perforated zones 210, and the external envelope 100 comprises two windows 110 capable of being positioned at least partly facing the perforated zone of the internal envelope 200 in a rotation configuration of the the internal envelope 200 in the external envelope 100.
[0080] [Fig. 2] La figure 2 représente une vue en coupe d’un exemple de cuve de garnissage cylindrique 1 s’étendant radialement autour d’un axe XX’, ladite cuve comportant : [0080] [Fig. 2] Figure 2 represents a sectional view of an example of a cylindrical packing tank 1 extending radially around an axis XX', said tank comprising:
- une première enveloppe externe 100 ; - a first outer envelope 100;
- une deuxième enveloppe interne 200 contenue dans l’enveloppe externe, en étant mobile en rotation autour de l’axe XX’ dans l’enveloppe externe ; et- a second internal envelope 200 contained in the external envelope, while being movable in rotation around the axis XX' in the external envelope; And
-un garnissage 300 remplissant au moins 65% de la lumière de l’enveloppe interne 200 ; -a filling 300 filling at least 65% of the light of the internal envelope 200;
- un couvercle perforé 400 amovible ; - a removable perforated cover 400;
- un ensemble de joints 310 ; et l’enveloppe interne 200 comporte deux zones perforées 210 ,et l’enveloppe externe 100 comporte deux fenêtres 110 capables d’être positionnées au moins en partie en regard de la zone perforée de l’enveloppe interne 200 dans une configuration de rotation de l’enveloppe interne 200 dans l’enveloppe externe 100. - a set of seals 310; and the internal envelope 200 comprises two perforated zones 210, and the external envelope 100 comprises two windows 110 capable of being positioned at least partly facing the perforated zone of the internal envelope 200 in a rotation configuration of the the internal envelope 200 in the external envelope 100.
[0081] [Fig. 3] La figure 3 représente A) une vue de dessus de la cuve de garnissage 1 et B) une vue de profil de la cuve de garnissage 1 , lorsque les zone perforées 210 et les fenêtres 110 sont alignées. [0081] [Fig. 3] Figure 3 represents A) a top view of the packing tank 1 and B) a side view of the packing tank 1, when the perforated zones 210 and the windows 110 are aligned.
[0082] [Fig. 4] La figure 4 représente une cuve de garnissage cylindrique 2000 s’étendant radialement autour d’un axe XX’, ladite cuve comportant : [0082] [Fig. 4] Figure 4 represents a cylindrical packing tank 2000 extending radially around an axis XX', said tank comprising:
- une première enveloppe externe constituée d’une structure de maintien 120 et d’un ensemble de roues motorisées 140 ; - a first external envelope consisting of a holding structure 120 and a set of motorized wheels 140;
- un ensemble de joints 310 ; - a set of seals 310;
- une deuxième enveloppe interne 200 contenue dans l’enveloppe externe, en étant mobile en rotation autour de l’axe XX’ dans l’enveloppe externe ; et - a second internal envelope 200 contained in the external envelope, while being movable in rotation around the axis XX' in the external envelope; And
-un garnissage 300 remplissant au moins 65% de la lumière de l’enveloppe interne 200 ; -a filling 300 filling at least 65% of the light of the internal envelope 200;
- un couvercle perforé 400 amovible ; et l’enveloppe interne 200 comporte quatre zones perforées 210, et l’enveloppe externe comporte quatre fenêtres 110 capables d’être positionnée au moins en partie en regard de la zone perforée de l’enveloppe interne dans une configuration de rotation de l’enveloppe interne dans l’enveloppe externe. - a removable perforated cover 400; and the internal envelope 200 comprises four perforated zones 210, and the external envelope comprises four windows 110 capable of being positioned at least in part facing the perforated zone of the internal envelope in a rotation configuration of the envelope internal in the external envelope.
[0083] [Fig. 5] La figure 5 représente une unité de traitement 1000 selon l’invention comprenant un bac d’alimentation 7 en déchets, une sortie S des gaz, une cuve de garnissage 1 comprenant une tête 11 et une base 12 de garnissage, une boucle de recirculation 2 comprenant une pompe 21 , un répartiteur 10 de la suspension aqueuse en tête 11 de la cuve de garnissage, une cuve réceptacle 4 comprenant un agitateur 41 et un filtre 5, une sortie P de purge, un broyeur 6, une entrée d’air E, un compresseur 9 (entrée d’air, aération naturelle) et un ensemble de vannes 13. Le sens de circulation de l’air est symbolisé par l’ensemble de flèches F1 . Le sens de circulation du liquide est symbolisé par l’ensemble de flèches F2. [0083] [Fig. 5] Figure 5 represents a processing unit 1000 according to the invention comprising a waste supply tank 7, a gas outlet S, a packing tank 1 comprising a head 11 and a packing base 12, a packing loop recirculation 2 comprising a pump 21, a distributor 10 of the aqueous suspension at the head 11 of the packing tank, a receptacle tank 4 comprising an agitator 41 and a filter 5, a purge outlet P, a grinder 6, an inlet air E, a compressor 9 (air inlet, natural ventilation) and a set of valves 13. The direction of air circulation is symbolized by the set of arrows F1. The direction of circulation of the liquid is symbolized by the set of arrows F2.
[0084] L’exemple suivant illustre l’invention, de manière non limitative. The following example illustrates the invention, in a non-limiting manner.
[0085] Une expérimentation a été menée dans l’unité de traitement 1000 illustrée sur la Figure 5, comprenant une cuve de garnissage 1 , illustrée sur les figures 1 , 2 et 3. La cuve réceptacle 4 était une cuve cylindrique en PEHD de volume 60 L. Un volume de 30 L d’eau a été introduit dans la cuve réceptacle préalablement au premier apport de déchets broyés. La cuve de garnissage 1 a les dimensions suivantes : [0085] An experiment was carried out in the treatment unit 1000 illustrated in Figure 5, comprising a packing tank 1, illustrated in Figures 1, 2 and 3. The receptacle tank 4 was a cylindrical HDPE tank of volume 60 L. A volume of 30 L of water was introduced into the receptacle tank prior to the first addition of crushed waste. The filling tank 1 has the following dimensions:
- enveloppe externe 100 : D = 64 cm, L = 111 cm, fenêtres (2) : L = 84 cm, I = 30 cm, - external envelope 100: D = 64 cm, L = 111 cm, windows (2): L = 84 cm, I = 30 cm,
- enveloppe interne 200 : D= 50 cm, L = 100 cm, zones perforées (2) : 80 cm, linéaire circulaire perforé : (20*2=40 cm) soit zone perforée totale couvrant 25% de l’enveloppe interne (2*12,5%), diamètre des trous : 15 mm. Le garnissage 300 avait un volume total 170 L. Il consistait en un mélange constitué à 48% en volume de copeaux fins et secs de bois et à 52% en volume d’anneaux Pali (15 mm x 15 mm). Une sortie S des gaz était aménagée au sommet de la cuve de garnissage 1 laquelle était connectée à un couvercle perforé 400 amovible, - internal envelope 200: D = 50 cm, L = 100 cm, perforated zones (2): 80 cm, perforated circular linear: (20*2=40 cm) or total perforated zone covering 25% of the internal envelope (2 *12.5%), hole diameter: 15 mm. Filling 300 had a total volume of 170 L. It consisted of a mixture consisting of 48% by volume of fine, dry wood chips and 52% by volume of Pali rings (15 mm x 15 mm). A gas outlet S was arranged at the top of the packing tank 1 which was connected to a removable perforated cover 400,
[0086] Les biodéchets traités ont été prélevés dans un restaurant de collectivité de type self. Il s’agissait de déchets alimentaires correspondant majoritairement aux aliments crus et cuits non-consommés par les usagers (restes de plateaux et aliments crus et cuits non sélectionnés par les usagers). Leur teneur en matière sèche (MS) était de 256 g MS/kg. Les déchets ont été broyés dans le broyeur 6 préalablement à leur apport dans la cuve réceptacle 4. [0086] The treated biowaste was taken from a self-catering community restaurant. This was food waste corresponding mainly to raw and cooked foods not consumed by users (leftover trays and raw and cooked foods not selected by users). Their dry matter (DM) content was 256 g DM/kg. The waste was crushed in the crusher 6 before being fed into the receptacle tank 4.
[0087] Une charge de 25 kg/semaine (5 kg/jour sur 5 jours d’apport) de déchets de restauration a été appliquée pendant 4 semaines. 5 kg de déchets étaient apportés 5 jours par semaine dans le bac d’alimentation 7 dans lequel était également apportée la solution collectée dans la cuve réceptacle 4, la suspension eau - déchets broyés ou dissous retournant au réceptacle 4. De l’air produit par un compresseur 9 était injecté à la base 12 de la cuve de garnissage. Le débit d’aération appliqué sur le garnissage 300 était compris entre 4 et 12,5 L/mn. La suspension aqueuse contenant les déchets était dispersée et recirculée sur le garnissage 300 via la boucle de recirculation 2, à l’aide d’une pompe vide cave 21 . La dispersion homogène de la suspension dans la cuve de garnissage 1 a été mise en œuvre via la répartition du flux de suspension dans un réseau de tubes 10 dont les sorties ont été uniformément réparties en tête 11 de la cuve de garnissage. [0087] A load of 25 kg/week (5 kg/day over 5 days of intake) of catering waste was applied for 4 weeks. 5 kg of waste were brought 5 days a week into the feed tank 7 into which the solution collected in the receptacle tank 4 was also brought, the water suspension - crushed or dissolved waste returning to the receptacle 4. Air produced by a compressor 9 was injected at the base 12 of the packing tank. The aeration flow rate applied to the 300 packing was between 4 and 12.5 L/min. The aqueous suspension containing the waste was dispersed and recirculated on the packing 300 via the recirculation loop 2, using a cellar vacuum pump 21. The homogeneous dispersion of the suspension in the packing tank 1 was implemented via the distribution of the suspension flow in a network of tubes 10 whose outlets were uniformly distributed at the head 11 of the packing tank.
[0088] Le mélange du garnissage a été réalisé par une rotation selon l’axe XX’ de l’enveloppe interne 100 de la cuve de garnissage 1 , à une fréquence de 1 ,5 (x = 3) tours toutes les 24h, rotation appliquée avant l’alimentation-dispersion de la suspension sur le garnissage i.e. approximativement 24h après le dernier apport de suspension sur le garnissage 300. [0088] The filling was mixed by rotating along the axis XX' of the internal envelope 100 of the filling tank 1, at a frequency of 1.5 (x = 3) revolutions every 24 hours, rotation applied before the supply-dispersion of the suspension on the packing i.e. approximately 24 hours after the last addition of suspension on the packing 300.
[0089] Le couvercle perforé 400 a été mis en place pendant 16 jours (condensation) et retiré jusqu’au 28eme jour (dilution). [0090] Les masses du réacteur et du contenant collecteur de la solution sortie du garnissage ont été mesurées quotidiennement. La température du milieu réactionnel et les concentrations en O2 et CO2 des gaz sortants ont été suivies en continu. [0091 ] Chaque apport de déchet broyé s’est traduit par : i) une croissance de la cinétique de consommation d’oxygène (rC ) ainsi que de la température dans le garnissage témoignant de la croissance de l’activité biologique de biodégradation aérobie de la matière biodégradable, ii) l’atteinte de valeurs maximales pour rÛ2 et la température dans le garnissage puis iii) la décroissance de rC^ et T, iii) rCO2 max (mol C/h) et Tmatière max atteintes ont été respectivement 2,25 mol C-CO2 /h produites et 58,4°C. The perforated cover 400 was put in place for 16 days (condensation) and removed until the 28th day (dilution). The masses of the reactor and of the container collecting the solution leaving the packing were measured daily. The temperature of the reaction medium and the O2 and CO2 concentrations of the outgoing gases were monitored continuously. [0091] Each addition of crushed waste resulted in: i) an increase in the kinetics of oxygen consumption (rC) as well as the temperature in the packing testifying to the growth in the biological activity of aerobic biodegradation of the biodegradable material, ii) the achievement of maximum values for rÛ2 and the temperature in the packing then iii) the decrease of rC^ and T, iii) rCO2 max (mol C/h) and Tmaterial max reached were respectively 2, 25 mol C-CO2 /h produced and 58.4°C.
[0092] Les mesures effectuées ont montré que l’accumulation de matière (H2O et MS) dans le système (cuve de garnissage 1 et cuve réceptacle 4) commençait de décroître après 18 jours de traitement et que dès lors la perte de masse hebdomadaire était égale voire supérieure à la masse de déchets apportée sur la semaine. La performance de traitement est estimée à 5 à 6 tonnes/m3/an. [0092] The measurements carried out showed that the accumulation of material (H2O and MS) in the system (filling tank 1 and receptacle tank 4) began to decrease after 18 days of treatment and that from then on the weekly mass loss was equal or even greater than the mass of waste brought over the week. The treatment performance is estimated at 5 to 6 tonnes/ m3 /year.

Claims

Revendications Claims
[Revendication 1] Procédé de traitement de déchets organiques, de préférence alimentaires, comprenant les étapes de : [Claim 1] Process for treating organic waste, preferably food waste, comprising the steps of:
1 ) alimentation et dispersion sur un garnissage compris dans une cuve de garnissage, d’une suspension aqueuse comprenant des déchets broyés et/ou dissous comprenant de la matière organique, 1) supply and dispersion on a packing included in a packing tank, of an aqueous suspension comprising crushed and/or dissolved waste comprising organic matter,
2) extraction de la matière inerte et/ou des boues de l’effluent liquide sortant du garnissage, de préférence par filtration, décantation ou floculation, 2) extraction of inert material and/or sludge from the liquid effluent leaving the packing, preferably by filtration, decantation or flocculation,
3) mélange du garnissage, de préférence à une fréquence allant d’une mise en rotation de la cuve toutes les 6h à 72h, de préférence de 12h à 48h, de manière encore préférée de 18h à 30h, et 3) mixing of the filling, preferably at a frequency ranging from rotating the tank every 6 hours to 72 hours, preferably from 12 hours to 48 hours, more preferably from 18 hours to 30 hours, and
4) redispersion sur le garnissage d’au moins une partie de l’effluent liquide sortant du garnissage, ledit effluent liquide étant optionnellement enrichi en déchets broyés et/ou dissous, dans lequel, les déchets subissent une biodégradation aérobie au sein du garnissage à une température allant de 30 à 70°C. 4) redispersion on the lining of at least part of the liquid effluent leaving the lining, said liquid effluent being optionally enriched with crushed and/or dissolved waste, in which the waste undergoes aerobic biodegradation within the lining at a temperature ranging from 30 to 70°C.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 , ledit procédé étant mis en œuvre en circuit fermé. [Claim 2] Method according to claim 1, said method being implemented in a closed circuit.
[Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le mélange de l’étape 3) est mis en œuvre par la rotation de la cuve de garnissage d’un angle de 180°*x, où x est un nombre entier relatif, différent de 0, de préférence x est un nombre entier relatif impair. [Claim 3] Method according to claim 1 or 2, in which the mixing of step 3) is carried out by rotating the packing tank through an angle of 180°*x, where x is an integer relative, different from 0, preferably x is an odd relative integer.
[Revendication 4] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé étant alimenté en déchets de manière semi- continue. [Claim 4] Process according to any one of the preceding claims, said process being fed with waste semi-continuously.
[Revendication 5] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape 5) d’aération naturelle ou forcée du garnissage, de préférence par circulation forcée d’un flux d’air dans le garnissage. [Claim 5] Method according to any one of the preceding claims, further comprising a step 5) of natural or forced aeration of the filling, preferably by forced circulation of a flow of air in the filling.
[Revendication 6] Procédé selon la revendication précédente, comprenant en outre une étape 6) de condensation de la vapeur d’eau comprise dans l’effluent gazeux issu de l’aération naturelle ou forcée du garnissage. [Claim 6] Method according to the preceding claim, further comprising a step 6) of condensation of the water vapor included in the gaseous effluent resulting from the natural or forced ventilation of the packing.
[Revendication 7] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape 7) de dilution de l’effluent gazeux, ledit effluent gazeux étant un mélange d’air et de gaz produits lors de la biodégradation aérobie au sein du garnissage. [Claim 7] Method according to any one of the preceding claims, further comprising a step 7) of dilution of the gaseous effluent, said gaseous effluent being a mixture of air and gases produced during aerobic biodegradation within the filling.
[Revendication 8] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le garnissage est un garnissage en vrac d’origine naturelle et/ou synthétique, de préférence d’origine naturelle ou un mélange de garnissage naturel et synthétique à un ratio volumique naturel/synthétique allant de 2:3 à 3:2, et de manière encore préférée un ratio 1 :1. [Claim 8] Method according to any one of the preceding claims, in which the filling is a bulk filling of natural and/or synthetic origin, preferably of natural origin or a mixture of natural and synthetic filling at a volume ratio natural/synthetic ranging from 2:3 to 3:2, and even more preferably a 1:1 ratio.
[Revendication 9] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le garnissage d’origine synthétique, de préférence en matière plastique, est choisi parmi les anneaux Pali, les anneaux de Lessing, les anneaux Rashig, les selles de Berl, les selles Intalox, les tellerettes, de préférence choisi parmi les anneaux Pali, les anneaux de Lessing, les selles Intalox et les tellerettes et dans lequel le garnissage d’origine naturelle est choisi parmi les copeaux fins de bois et les fibres végétales choisies parmi les fibres de bois, de coco, de chanvre et de luffa. [Claim 9] Method according to the preceding claim, in which the filling of synthetic origin, preferably of plastic material, is chosen from Pali rings, Lessing rings, Rashig rings, Berl saddles, Intalox saddles, tellerettes, preferably chosen from Pali rings, Lessing rings, Intalox saddles and tellerettes and in which the filling of natural origin is chosen from fine wood shavings and vegetable fibers chosen from wood fibers, coconut, hemp and loofah.
[Revendication 10] Cuve de garnissage (1 ) de mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, de préférence cylindrique, s’étendant radialement autour d’un axe XX’, ladite cuve comportant : [Claim 10] Packing tank (1) for implementing the method according to any one of the preceding claims, preferably cylindrical, extending radially around an axis XX', said tank comprising:
-une première enveloppe externe (100) ; -a first external envelope (100);
-une deuxième enveloppe interne (200) contenue dans l’enveloppe externe (100), en étant mobile en rotation autour de l’axe XX’ dans l’enveloppe externe (100) ; et -a second internal envelope (200) contained in the external envelope (100), being movable in rotation around the axis XX' in the external envelope (100); And
-un matériau de garnissage (300) remplissant au moins 65% de la lumière de l’enveloppe interne (200) ; -a filling material (300) filling at least 65% of the light of the internal envelope (200);
- optionnellement moyen de régulation de la dilution des gaz (400), et l’enveloppe interne (200) comporte au moins deux zones perforées (210), et l’enveloppe externe comporte au moins deux fenêtres (110) capables d’être positionnée au moins en partie en regard de la zone perforée (210) de l’enveloppe interne (200) dans une configuration de rotation de l’enveloppe interne (200) dans l’enveloppe externe (100). - optionally means for regulating the dilution of the gases (400), and the internal envelope (200) comprises at least two perforated zones (210), and the external envelope comprises at least two windows (110) capable of being positioned at least partly facing the perforated zone (210) of the internal envelope (200) in a configuration of rotation of the internal envelope (200) in the external envelope (100).
[Revendication 11] Cuve selon la revendication 10, dans laquelle les deux fenêtres (110) de l’enveloppe externe (100), considérée indépendamment du reste de la cuve (1 ), sont placées en vis-à-vis l’une de l’autre et comprennent chacune une cavité parallélépipédique s’ouvrant sur l’extérieure de la cuve[Claim 11] Tank according to claim 10, in which the two windows (110) of the external envelope (100), considered independently of the rest of the tank (1), are placed opposite one of the other and each comprise a parallelepiped cavity opening onto the outside of the tank
(1 ). (1).
[Revendication 12] Cuve selon l’une des revendications 10 ou 11 dans laquelle l’enveloppe interne (200) comporte des perforations de diamètre interne allant de 10 mm à 30 mm, de préférence de 15 mm à 25 mm et couvrent au moins 20 à 50 % de la surface de l’enveloppe interne (200), de préférence de 30 à 40 %. [Claim 12] Tank according to one of claims 10 or 11 in which the internal envelope (200) has perforations with an internal diameter ranging from 10 mm to 30 mm, preferably from 15 mm to 25 mm and cover at least 20 50% of the surface of the internal envelope (200), preferably 30 to 40%.
[Revendication 13] Unité de traitement (1000) comprenant : [Claim 13] Processing unit (1000) comprising:
- une cuve de garnissage (1) selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, - a filling tank (1) according to any one of claims 10 to 12,
- un moyen d’alimentation (7) de la suspension aqueuse, - a means of supplying (7) the aqueous suspension,
- un moyen de dispersion (3) de la suspension aqueuse, - a means of dispersing (3) the aqueous suspension,
- un moyen de redispersion (10) de l’effluent liquide du garnissage, de préférence identique au moyen de dispersion (3), - a means of redispersing (10) the liquid effluent from the packing, preferably identical to the dispersion means (3),
- un moyen d’extraction (5) de la matière inerte et/ou des boues de l’effluent liquide sortant du garnissage, et - a means of extracting (5) the inert material and/or sludge from the liquid effluent leaving the packing, and
- une boucle de recirculation (2) permettant la redispersion sur le garnissage d’au moins une partie de l’effluent liquide sortant du garnissage, ladite boucle- a recirculation loop (2) allowing the redispersion on the packing of at least part of the liquid effluent leaving the packing, said loop
(2) comprenant une cuve réceptacle (4), et éventuellement une cuve tampon (8). (2) comprising a receptacle tank (4), and possibly a buffer tank (8).
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