BE417080A - - Google Patents

Description

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  Procédé et appareil pour la fabrication d'engrais ou de substances analogues, à partir de matières organiques, notamment de déchets. 



   La présente invention a pour but de fournir un procédé de fabrication d'engrais, de substances fertilisantes ou de substances non contraires à l'hygiène, à partir de matières organiques à l'état solide ou plus ou moins liquide, notamment de déchets d'origine végétale ou animale, tels que déchets d'abattoir, vidanges', boues   d'égouts,   fèces des fosses d'aisances ou industrielles, déchets forestiers ou   @   

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 horticoles, ou mélanges de ces matières. 



   Un autre but de l'invention est de fournir un appareil pour la réalisation du procédé ci-dessus. 



   L'invention est basée sur l'observation des processus biologiques se déroulant dans des tas de compost, si l'on remue ceux-ci de temps en temps, en veillant à ce que le tas reste à un état d'humidité suffisant. 



   Dans un tas de compost il se produit une conver- sion biologique en partie de caractère aérobique, de sorte qu'en deux à trois ans il se forme une masse de la nature de l'humus ou du terreau, qui est riche en microorganismes utiles et constitue souvent   *un   engrais universel de valeur, d'une grande puissance physique et biologique. 



   Des conditions analogues à celles décrites ci- dessus se présentent, dans une large mesure, dans les dép8ts d'ordures et les fosses d'aisances. 



   Dans des dépôts d'ordures, tout comme dans des tas de compost, il y a une conversion biologique anaérobique et une conversion aérobique, et cette conversion occasionne de grandes pertes de valeurs fertilisantes. C'est surtout la conversion anaérobique, qui cause des pertes sensibles, sous forme de produits de conversion gazeux qui dégagent, en outre, une odeur désagréable. 



   La présente invention fournit un prouédé permettant d'accomplir la conversion biologique naturelle des déchets d'une façon plus efficace et meilleure au point de vue d'hygiène, la durée de la conversion étant ramenée à 2-3 heu- res, et les produits de la conversion ayant une valeur accrue. 



   Suivant la caractéristique principale du procédé conforme à   l'invention,   les matières brutes en question sont   @   

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 soumises à une conversion ou transformation biologique aéro- bique contrôlée dans un récipient rotatif dans lequel on maintient soit un courant d'air sous pression, soit un vide partiel. 



   En ce qui concerne le genre de matières soumises à la conversion biologique, il est à noter que les matières doivent être mélangées entre elles ou désintégrées par des procédés appropriés. Certaines matières brutes, comme des vidanges, n'ont pas besoin d'être   comminuées,   alors que d'autres matières, comme les déchets d'abattoir ou des ma- tières analogues doivent être finement divisées afin de pouvoir subir la conversion biologique. Parfois il est utile d'écarter péalablement les matières inorganiques présentes dans les matières brutes, et d'ajouter à celles-ci un peu d'eau, avant de les soumettre à la conversion biolo- gique. L'air qui traverse le récipient dans lequel a lieu la conversion peut utilement être enrichi en oxygène. 



     .Après   la conversion biologique, il est préféra- ble de concentrer la masse liquide plus ou moins complète-      ment convertie, ce qui se fait par sédimentation, centri- fugation ou séchage naturel ou artificiel. 



   Les conditions les plus favorables pour les fonctions vitales des bactéries aérobiques pendant la con- version biologique sont créées par la comminution de la matière brute. Ainsi, par exemple, une analyse bactériolo- gique a montré qu'en 3 heures les organismes aérobiques sont passés de 20 millions par gramme à 800 millions par gramme, c'est-à-dire que leur nombre a augmenté de 40 fois, grâce au procédé suivant l'invention. 



   Comme déjà mentionné, la conversion biologique 

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 est effectuée dans un récipient rotatif. Afin d'activer la conversion, le récipient rotatif peut contenir des corps distributeurs, tels que fragments de pierres, scories, mor- ceaux de bois et de liège, capsules de bouteilles ou autres corps inorganiques, par exemple ceux séparés des matières bru- tes préalablement à la conversion biologique de celles-ci. 



  Les corps distributeurs servent de support à la masse su- bissant la conversion et aux microorganismes contenus dans cette masse. Il se produit ainsi, pendant la rotation, un contact intime et uniforme entre toute la matière traitée, l'air et l'humidité, ce contact déterminant un processus très rapide et uniforme de   conversion   aérobique et évitant la conversion anaérobique. En outre, grâce à l'agitation et au frottement, la couche bactériologique se formant sur les corps distributeurs qui servent de terrain de culture de microorganismes, ne devient pas trop épaisse et les mi- croorganismes de la couche ne vieillissent pas trop avant d'en être arrachés par le frottement. 



   Les matières finement divisées traversent le ré- cipient, de préférence de façon continue, soit dans le même sens que l'air, soit en sens inverse. Le contact intime constamment renouvelé, établi par le présent procédé, sur des surfaces très développées, entre les pellicules ou cou- ches de végétation et l'air, ainsi qu'entre les couches de végétation et les matières brutes, constitue une des princi- pales caractéristiques de l'invention. Il est admis que dans le passé la conversion biologique, notamment des eaux reje- tées, a été effectuée industriellement, mais on n'a pas prêté une attention suffisante au fait qu'il est essentiel, pour obtenir une action biologique continue, que l'épaisseur des      

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 pellicules ou couches de végétation soit maintenue à une faible valeur.

   Avec le procédé suivant l'invention, les bactéries superflues sont enlevées des corps porte-végétation par le mouvement relatif   de,ces   corps les uns par rapport aux autres et par rapport aux parois du récipient; en même temps, les produits de réaction volatils sont facilement emportés par l'air traversant le récipient. D'autre part, toute obstruction par   les.boues   est ainsi évitée. Les gaz, éventuellement dégagés au cours de la conversion et emportés par le courant d'air, peuvent être recueillis d'une façon connue en soi. Il est préférable que   l'air   que nécessite le processus de.conversion biologique soit fourni par aspi- ration, mais il est également possible de souffler   l'air   à travers le récipient. 



   On peut ramener dans le récipient une partie ou la totalité des gaz formés, de préférence vers la fin de la conversion, ou bien on peut désodoriser, de façon connue en soi, l'air et les gaz sortant de l'appareil. 



   Une partie du produit final est, de préférence, constamment ramenée vers le point de départ ou un point intermédiaire du procédé, afin de maintenir la quantité de bactéries nécessaires pour le fonctionnement efficace de l'appareil; le produit peut être utilisé comme engrais tel qu'il quitte le récipient rotatif, ou bien, comme déjà men- tionné, on peut le concentrer ou sécher par sédimentation, centrifugation, séchage, ou par d'autres moyens connus. 



   Un produit ainsi obtenu et séché constitue un engrais biologique devaleur., inodore et dépourvu de germes morbides ou de semences de mauvaises herbes. 

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   Il peut être utilisé seul ou en mélange avec des engrais inorganiques connus. 



   L'invention sera décrite ci-après avec référence au dessin annexé qui montre quelques exemples de construction d'un appareil pour la réalisation du procédé exposé. 



   Fig. 1 montre en élévation, partiellement en coupe, un appareil suivant l'invention, avec parties arrachées. 



   Fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la Fig- 1. 



   Fig. 3 montre, en coupe transversale, un appareil de construction modifiée. 



   Fig. 4 est une vue en élévation, partiellement en coupe, d'un appareil de construction différente et 
Fig. 5 montre ce dernier appareil en coupe trans- versale, à échelle légèrement plus grande. 



   L'appareil représenté sur la Fig. 1, comporte un récipient ou tambour rotatif d'aérage 1, dans lequel a lieu le processus de conversion biologique. Le récipient est monté sur des galets 2 et est commandé par toute transmission ap- propriée non représentée, comme une vis sans fin ou des roues dentées. 



   La matière convenablement comminuée et triée est introduite dans le récipient par une trémie 3, avec addition simultanée d'eau. La trémie est fixe et occupe l'ouverture centrale d'admission 4 pratiquée dans l'une des parois fron- tales du récipient. La matière convertie est emportée, à l'état de pulpe, par un couloir fixe 5 coopérant avec l'ou- verture circulaire d'évacuation 6 pratiquée dans la paroi frontale opposée du récipient, et ayant un diamètre dépas- sant légèrement celui de l'ouverture d'admission. L'ouverture d'évacuation est couverte d'un tamis non représenté. 

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   La Fig. 2 montre la construction intérieure du récipient d'aérage. Celui-ci comporte un noyau central creux 7 (qui pourrait aussi être massif), et l'espace annulaire en- tre le noyau et la paroi cylindrique du récipient est   divisé   longitudinalement, par des grilles   8, en   plusieurs   comparti-   ments, par exemple au nombre de trois, dans le cas de la Fig.2. 



  Chaque compartiment est rempli au deux tiers, environ, de son volume, par des corps porte-végétation, tels que fragments de pierres, scories, morceaux de bois ou de liège et autres corps ayant la grandeur d'une noisette, par exemple. Plus l'air et l'eau passent facilement par les interstices entre les corps, plus grande peut être la fraction de chaque com- partiment remplie de ceux-ci, sans risque d'obstruction due à la présence de boues ou à une résistance excessive au pas- sage de l'air. 



   La matière remplit jusqu'à un certain niveau le récipient d'aérage rotatif. Au cours de la rotation, tous les corps porte-végétation qui présentent une très grande surface totale, sont constamment en mouvement par rapport au tambour et les uns par rapport aux autres, et ils sont alternativement plongés dans le liquide puis soulevés, de façon à venir en contact avec l'air traversant le récipient; pendant ce temps, la pellicule biologique qui est la caracté- ristique de la croissance des bactéries aérobiques,se forme sur les corps porte-végétation, cette pellicule ne pouvant jamais atteindre une épaisseur ou un âge excessifs, à cause du frottement continuel entre les corps porte-végétation.

   On a trouvé qu'en employant des corps relativement gros, pour traiter environ une demi-tonne de matière par 24 heures, la grande surface des corps combinée avec   l'humidification   et l'aérage alternatifs de cette surface assure, en 24 heu- res, une surface active comparable à celle qu'on obtiendrait 

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 en étalant la matière brute en une couche de 0,003 mm. d'épaisseur, sur une surface d'environ 165 ha. C'est cette action combinée qui assure l'obtention de l'effet biologi- que suivant l'invention. 



   L'aérage du récipient s'effectue en aspirant ou en soufflant l'air à travers le récipient au moyen d'un aspirateur ou ventilateur ou d'un dispositif analogue non représenté, l'air passant soit dans le même sens que la ma- tière, soit en sens inverse, tandis que les gaz provenant du récipient peuvent être recueillis et désodorisés par des moyens connus, non représentés. 



   Au lieu d'être cylindrique, le récipient d'aérage peut présenter une section transversale polygonale ou ovale, et il peut tourner continuellement ou par intermittances, ou encore effectuer un mouvement oscillatoire. 



   La façon décrite d'utiliser le récipient d'aérage peut également être modifiée. Au lieu de disposer les corps porte-végétation dans un espace divisé dans le sens de lon- gueur, on peut adopter la disposition suivant la Fig.3 où une série de tubes perforés équidistants 9 sont situés, dans le sens de la longueur, près de la paroi interne cylindrique du récipient. Ces tubes communiquent, par des tuyaux radiaux 10, avec le noyau cylindrique creux 11 du récipient, ce noyau entourant un conduit fixe d'arrivée d'air lla qui présente, dans sa partie inférieure, une fente longitudinale llb. Grâce   à   cette disposition, l'arrivée d'air aux tuyaux 10 dont les tubes perforés 9 ne plongent pas dans la pulpe de matière, est automatiquement coupée. 



   On peut également équiper le récipient d'aérage de lamelles fixes ou mobiles, ou de fils métalliques, ou de tuyaux, perpendiculaires ou parallèles à l'axe de rotation du récipient. Lors de la construction du récipient d'aérage 

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 il faut seulement veiller à ce que les organes nécessaires pour assurer une grande surface soient logés dans une en- veloppe rotative dont le "fond" est constamment relevé pour passer du continu liquide dans le courant d'air et vice-versa. 



   Le récipient d'aérage décrit ci-dessus peut, si on le désire, faire partie d'une installation industrielle de grandes dimensions, pouvant comporter différents dispo- sitifs de triage, broyeurs, transporteurs, dispositifs de lavage et de filtrage pour air et gaz, ainsi que des aspi- rateurs, séchoirs et ainsi de suite, tous de construction appropriée connue en soi. Par contre, les Fig. 4 et 5 mon- trent des appareils complets, toujours conformes à l'inven- tion mais ayant une capacité moindre, de façon à convenir pour des jardiniers ou autres usagers du produit obtenu. 



   Cet appareil consiste en un tambour 12, par exem- ple de fer, entouré de deux bagues en saillie 13 qui sont montées sur des galets 14 portés par un support approprié. 



  Le tambour présente plusieurs nervures ou entraineurs ra-   diaux 12a   (Fig.5) qui, pendant la rotation du tambour, sou- lèvent à un certain niveau des corps broyeurs appropriés se trouvant dans le tambour et les laissent ensuite retomber en écrasant et réduisant ainsi la matière organique dans le tambour.Le tambour est maintenu en rotation par un moteur à vent 15 ou un autre dispositif analogue, une vis sans fin 17 portée par l'arbre vertical 16 du moteur étant en prise avec une roue à denture hélicoidale 18, calée sur un arbre horizontal 19 qui, par un pignon 20 en prise avec des dents 21 du tambour 12, actionne ce dernier.

   Afin d'intensifier le courant d'air à travers le tambour, un ventilateur 23 est 

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 monté dans un conduit 24 opposé à l'extrémité d'entrée du tambour, ce ventilateur étant entraîné par un disque à friction 26 porté par l'arbre 16 du moteur à vent. 



   Les corps broyeurs mentionnés servent aussi de porte-végétation ou de corps distributeurs, comme précédemment expliqué. Ainsi, la comminution de la matière et sa conversion biologique s'effectuent dans le même récipient rotatif. 



   Les différents appareils décrits peuvent évidemment subir des modifications de construction, sans qu'on sorte pour cela du cadre de l'invention. 



   REVENDICATIONS      
1). Procédé de fabrication d'engrais, de substan- ces fertilisantes ou analogues non contraires à l'hygiène, à partir de matières organiques à l'état solide ou plus ou moins liquide, notamment de déchets d'origine végétale ou animale, tels que déchets d'abattoir, immondices, boues d'égouts, fèces de fosses d'aisances, déchets industriels, agricoles, forestiers ou horticoles appropriés, ou mélanges de ces matières, caractérisé en ce que les matières brutes sont soumises à une conversion ou transformation biologique aérobique contrôlée dans un récipient rotatif dans lequel on fait passer de l'air atmosphérique, par pression ou par un vide   partiel.  

Claims (1)

1. 2). Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce que les matières inorganiques sont séparées des matiè- res brutes avant de soumettre celles-ci à la conversion bio- logique.

   3). Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute de l'eau aux matières brutes avant de <Desc/Clms Page number 11> les soumettre à la conversion biologique.

   4). Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les matières brutes sont mélangées entre elles et comminuées par des procédés de broyage appropriés, avant d'être soumises à la conversion biologique.

   5). Procéda suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la masse plus ou moins complètement convertie et liquide est concentrée par sédimentation, centrifugation ou séchage.

   6). Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on accroit la teneur en oxygène de l'air atmos- phérique utilisé.

   7). Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la conversion ou transformation biologique dans le récipient rotatif est accentuée au moyen de corps distri- buteurs (corps porte-végétation), tels que fragments de pierres, scories, morceaux de bois, de liège ou autres, ces corps ayant pour effet de créer des pellicules actives,chan- geant constamment de surface pendant la rotation en contact avec le courant d'air, de façon à rendre impossible toute conversion anaérobique en un endroit quelconque du récipient.

   8). Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie de la masse produite par la conversion biologique est ramenée dans le récipient dans le quel la conversion biologique a lieu.

   9). Appareil pour la réalisation du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en un récipient d'aérage rotatif comportant un noyau axial et dont 1'espace entre le noyau et la paroi intérieure est divisé longitudinalement en plusieurs compartiments, au moyen de cloisons perforées comme des grilles ou organes analogues, @ <Desc/Clms Page number 12> les compartiments pouvant se remplir entièrement ou par- tiellement de corps distributeurs (corps porte-végétation) tels que fragments de pierres, scories, morceaux de bois ou de liège ou autres corps appropriés, sur lesquels peut se former la pellicule biologique indispensable à la croissance des bactéries aérobiques.

   10). Appareil suivant la revendication 9, carac- térisé en ce qu'il comporte un dispositif permettant de souffler ou d'aspirer de l'air à travers le récipient d'aéra- ge rotatif.

   11). Appareil suivant la revendication 9, carac- térisé en ce que le récipient d'aérage est contitué par un tambour dans lequel l'espace entre sa paroi intérieure et le noyau est divisé, longitudinalement, en trois comparti- ments.

   12). Appareil pour la réalisation du procédé sui- vant la revendication l, caractérisé par un tambour d'aérage rotatif muni d'un noyau creux, des conduits perforés étant disposés à l'intérieur du tambour, de préférence uniformément espacés en sens longitudinal, ces conduits étant en communi- cation, par des tuyaux, avec le noyau creux, de façon que l'air introduit dans ce dernier puisse s'écouler par les perforations des conduits.

   13). Appareil pour la réalisation du procédé sui- vant la revendication l, caractérisé en ce qu'il comporte un tambour rotatif monté sur des galets, dans lequel ont lieu tant la comminution de la matière, que la conversion biologi- que de celle-ci, un moteur à vent susceptible d'actionner le tambour, et un ventilateur fournissant de l'air à la matière dans le tambour, ce ventilateur étant également actionné par le moteur à vent. <Desc/Clms Page number 13>

   Monsieur le Ministre, Nous référant à la demande de brevet introduite le 19 août 1936 au nom de notre Commettant Monsieur Kai PETERSEN pour: "Procédé et appareil pour la fabrication d'engrais ou de substances analogues, à partir de matières organiques,no- tamment de déchets", nous avons l'honneur de vous signaler que les corrections suivantes devraient être apportées au mémoire descriptif déposé à l'appui de cette demande: Page 1. lignes 5 et 6 : remplacer"déchets d'abattoir" par "ordures". ligne 7 : la ligne entière par "sances,déchets industriels, forestiers ou horticoles, ou" Page 2. lignes 28,29 et 30: remplacer "maintient soit un courant d'air sous pression, soit un vide partiel." par "fait passer de l'air atmosphérique, par pression ou par un vide partiel".

   Page 3. ligne 1 : remplacer"doivent" par "peuvent" ¯ Page 4. ligne 27: remplacer "facilement emportés" par "emportés rapidement et facilement" Page 5. ligne 11 : le mot "finis" entre les mots "engrais" et "tel".

   Page 9. ligne 1 : remplacer"nervures" par "aubes" " 13: remplacer "24"par "22" " 14 : remplacer "26" par "24" " 5 des Revendications : remplacer"déchets d'abattoirs, immondices" par "ordures, vidanges".

   Nous vous prions de bien vouloir faire annexer la présente lettre rectificative au dossier de la demande de bre- vet pour valoir comme de droit et nous autorisons 1'Administra- tion à en joindre une copie à toute copie du brevet qu'elle délivrera.

   - Ci-joint-un timbre fiscal de quinze francs en règle- ment de la taxe de régularisation.

   Veuillez agréer, Monsieur le Ministre, l'assurance de notre très haute considération.