"Procédé et installation d'exploitation d'ordures ménagères et d'autres déchets organiques, et produits ainsi obtenus" Procédé et installation d'exploitation d'ordures méagères et d'autres déchets organiques, et produits insi obtenus"
La présente invention est relative à un pro-
<EMI ID=1.1>
ation de ces substances dans des chambres réactionneles, avec production de gaz méthane, les substances étant
<EMI ID=2.1>
é.
Les déchets engendrés par l'homme et les anitaux sont éliminés dans des procèdes connus, dans les�uels on utilise surtout l'incinération des immondices
<EMI ID=3.1> .es, les boues qui se déposent là étant séchées et <EMI ID=4.1> .ement connu de dégrader les boues formées dans les ins:allations d'épuration par des bactéries productrices le méthane , le gaz méthane alors formé étant utilisé pour <EMI ID=5.1> nais l'inconvénient que le temps pour la dégradation bactérienne des substances organiques est trop long
leur reste. toujours attaché . Cela conditionne l'établissement d'installations de traitement de grandes dimensions par rapport aux quantités de déchets à traiter .
La présente invention a pour but de mettre
<EMI ID=6.1>
décrit au préambule, de façon que la dégradation bactérienne des déchets organiques puisse être considérablement accélérée, sans rendre de ce fait le processus de dégradation moins efficace.
On résout ce problème, suivant l'invention,
<EMI ID=7.1>
tionnelles.
Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, sert une installation dans laquelle, suivant l'invention la partie de l'installation servant
<EMI ID=8.1>
au moins un réservoir réactionnel et un dispositif de chauffage pour chauffer les substances, qui est situé entre le réservoir d'attente et le réservoir réactionnel
D'autres détails et particularités de l'in-. vention ressortirait de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La.figure 1 représente une vue en élévation, schématique; d'une installation suivant l'invention.
La figure 2 représente une vue en plan de <EMI ID=9.1>
L'invention part de la considération qu'une accélération de la dégradation bactérienne des déchets organiques peut Être obtenue lorsque des bactéries thermophiles peuvent être mises en oeuvre. Cela réussit si la température de dégradation peut être mainte-
<EMI ID=10.1>
leur pour le chauffage des substances organiques, mais le temps de séjour des substances dégradables dans les réservoirs réactionnels prévus à cet effet est raccourci d'environ 2/3 du temps des procédés connus, de sorte que la dépense de construction est considérablement diminuée et de ce fait une conduite économique d'une telle installation est considérablement améliorée.
L'installation représentés sur les figures
1 et 2 sert à la mise en valeur d'ordures ménagères, mais les substances organiques triées à partir des ordures ménagères peuvent être mélangées avec d'autres déchets organiques, par exemple du fumier, du purin, des boues de curage , ou des matières analogues.
Les ordures ménagères qui arrivent dans l'ins- tallation sont tout d'abord amenées à une installation de triage 1 qui est représentée de manière schématique et dans laquelle les substances organiques sont séparées des autres matières, telles que par exemple les métaux, le verre, les substances synthétiques, les cartons. Les substances organiques sont amenées par un
<EMI ID=11.1>
sitif de dosage 3, par exemple une vis sans fin de dosage, présente une trémie de chargement 4 qui est agencée à son côté supérieur et est réalisée d'une manière légèrement conique. A partir de la vis sans fin de dosage 3, les substances organiques sont acheminées dans un réservoir mélangeur 5.. Dans le réservoir mélangeur 5, du liquide est également introduit par l'intermédiaire d'une amenée de liquide 6. L'amenée de
<EMI ID=12.1>
res organiques, par exemple du purin ou des boues de curage, peuvent être introduites en supplément dans le réservoir mélangeur 5. Le contenu �u réservoir mélangeur 5 est mélangé par un agitateur mécanique 8, représenté de manière schématique. Le réservoir mélangeur
5 ne présente pas de dispositifs particuliers pour être à l'abri de l'oxygène ; des conditions d'aérobiose règnent à l'intérieur.
<EMI ID=13.1>
avantageusement incliné vers son centre, un conduit 9 mène à un dispositif de broyage qui est constitué d'un dispositif de broyage grossier 10 et d'un dispositif de broyage fin 11 monté à la suite. Les broyeurs 10, 11 sont avantageusement des moulins, par exemple des moulins à disques, le moulin de broyage fin atteignant,
en vue de l'homogénéisation de la boue qui se forme, un broyage allant jusqu'à une dimension de particule d'environ 1,5 mm. Les substances organiques broyées sont transférées dans un réservoir d'attente 13 par l'intermédiaire d'un conduit de liaison 12. Le réservoir d'attente 13 est fermé de manière étanche à l'air. La boue qui se trouve à l'intérieur est agitée par du gaz méthane qui est introduit sous pression par des embouchures situées au fond du réservoir d'attente 13. Il se forme un mélange, sans oxygène, de boue et de gaz méthane qui, par une pompe 14, est acheminé dans
un réservoir réactionnel 16 en passant par un échangeur de chaleur 15. Comme des conditions d'anaérobiose régnent dans le réservoir d'attente 13, la dégradation des substances organiques par des bactéries anaérobies commence déjà ici, d'où il résulte une augmentation
de la température de la boue, et cela jusqu'à environ
30[deg.]C. Après le passage à travers l'échangeur de chaleur
15, qui peut être réalisé sous la forme d'un échangeur de chaleur à tubes, la boue atteint une température d'environ 60[deg.] C . A cette température, les bactéries thermophiles se multiplient et dégradent les substances organiques avec une intensité augmentée. On obtient alors un mélange de dioxyde de carbone et de gaz méthane dans un rapport approximatif de 35 % en volume de dioxyde de carbone et de 65 % de gaz méthane. Un mouvement d'agitation intense de la boue est maintenu dans le réservoir réactionnel 16 également, ce qui est effectué. comme dans le réservoir d'attente 13, par introduction sous pression de gaz méthane.
Dans le réservoir réactionnel 16, les substances organiques sont dégradées jusqu'à environ 80%. La boue résiduaire,.qui subsiste dans le réservoir réactionnel 16, est acheminée par une pompe 17 dans un bassin pour la boue résiduaire 18. Là le.liquide est séparé des substances résiduaires et, par une pompe 19, il est amené, par l'intermédiaire d'un conduit de transport 20 et selon les besoins , au réservoir mélangeur
5 et/ou au réservoir d'attente 13, pour obtenir la composition souhaitée de la boue homogénéisée. Cette boue présente une matière sèche d'environ 6 %, mais cette fraction peut être augmentée selon les conditions respectives. Il est essentiel que la température puisse <EMI ID=14.1>
tionnel 16. Dans ce but, des serpentins réchauffeurs sont agencés dans le réservoir réactionnel 16 et ils sont alimentés en un agent caloporteur.
Le gaz formé. dans le réservoir réactionnel
16 est amené par un conduit 21 dans une installation de séparation 22 et là il est séparé en ses deux composants, le dioxyde dé carbone et le gaz méthane, après quoi le gaz méthane est emmagasiné dans des gazomètres 23. Le
<EMI ID=15.1>
d'agitation de la boue dans le réservoir d'attente 13
et dans le réservoir réactionnel 16. Avec le gaz méthane subsistant on peut mettre en service un moteur à gaz
(non représenté) qui entraîne un générateur électrique. Celui-ci fournit l'énergie électrique nécessaire à l'actionnement des moteurs électriques qui par exemple sont incorporés dans le dispositif de dosage 3, dans l'agitateur 8, dans les moulins 10, 11, dans les pompes 14, 17,
19, dans le transporteur 2 et dans la vis sans fin de dosage 3. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'installation décrite, il subsiste encore du gaz
<EMI ID=16.1>
tion de chaleur, pour laquelle on peut aussi faire ap-. pel à la chaleur perdue du moteur à gaz précité. Par conséquent, en peut effectuer une mise en oeuvre autarcique de l'installation, et cela bien que la vitesse de dégradation ait été considérablement augmentée par la mise en oeuvre de bactéries thermophiles et d'une manière correspondante par l'augmentation de la température de dégradation.
Le procédé décrit se déroule non seulement en phase d'aérobiose mais aussi en phase d'anaérobiose. La phase d'aérobiose se subdivise en une phase préalable d'aérobiose avec, comme parties d'installation , le dispositif de triage 1, le transporteur 2, la vis sans fin de dosage 3, le réservoir mélangeur 5, le dis-
<EMI ID=17.1>
d'aérobiose, avec, comme parties d'installation, le bassin de boue résiduaire 18, la pompe 19 et le conduit
20. La phase d'anaérobiose comprend le réservoir d'at-
<EMI ID=18.1>
geur de chaleur 15, le réservoir réactionnel 16 et la pompe 17.
On peut voir de manière un peu plus claire sur la figure 2 les liaisons internes de l'installation. Le trajet de la boue est représenté par des lignes doubles en traits pleins et interrompus. Le transport du gaz méthane et du dioxyde de carbone à partir des réservoirs réactionnels 16 est représenté par une ligne en traits interrompus. Le retour de l'eau à partir de la boue résiduaire située dans le bassin de boue résiduaire 18 a lieu par l'intermédiaire du conduit re-
<EMI ID=19.1>
à partir d'une installation de production de chaleur
24 à l'échangeur de chaleur 15 et dans les différents réservoirs réactionnels 16 est représenté par des lignes simples en traits pleins. La figure 2 montre également le nombre des différentes parties de l'installation qui sont nécessaires pour l'installation décrite, tandis que, sur la figure 1, la position des parties d'installation peut être vue par rapport au sol. L'installation de triage 1, la vis sans fin de dosage 3, le ré- <EMI ID=20.1>
se trouvent au-dessus du sol 25 et ils sont logés dans un batiment non représenté. Le réservoir d'attente 13 est partiellement encastré dans le sol 25, tandis que le ou les réservoirs réactionnels 16 se trouvent totalement dans le sol 25 et présentent en outre une isolation efficace. Le bassin de boue résiduaire 18 est situé partiellement dans le sol 25, tandis que la pompe 19, l'installation de séparation 22 et au moins partiellement également le gazomètre 23 sont agencés audessus du sol 25.
Un exemple d'une telle installation va être décrit en référence aux figures 1 et 2. Pour une installation qui, par jour, traite 27 t d'ordures ménagères fraîches, non triées, ce qui correspond à 15 t de substances dégradables, un réservoir mélangeur 5 d'environ
400 à 500 m<3>, c'est-à-dire d'environ 30 m<3> par t , est nécessaire. Avantageusement, le réservoir mélangeur 5 est cylindrique pour atteindre avec l'agitateur 8 une bonne action d'agitation. Les déchets restent environ
24 heures dans le réservoir mélangeur 5.
Après le dispositif de broyage 10, 11, les substances broyées, auxquelles du liquide en provenance du bassin de boue résiduelle 18 est ajouté jusqu'à l'obtention d'un mélange présentant une teneur en matière sèche de 5 à 6 % en poids, sont transférées dans le réservoir d'attente, qui présente également une.contenance d'environ 400 à 500 m<3>. Le réservoir d'attente
13 est totalement fermé et la boue est maintenue en mouvement continu par une introduction de gaz méthane qui est prélevé après le dispositif de séparation 22 et amené dans un conduit 26, ainsi qu'il ressort de la figure 1. Le réservoir d'attente 13 présente avantageusement également une forme cylindrique avec un fond incliné de manière conique ; la boue séjourne là également environ 24 heures.
<EMI ID=21.1>
à une température de 55 à 60[deg.]C, quatre réservoirs réac-
<EMI ID=22.1>
sont, ainsi qu'il ressort de la figure 2, nécessaires pour le traitement de la quantité précitée de 15 t de substances dégradables. Dans les réservoirs réactionnels 16, la boue reste pendant environ 8 jours. Pendant ce temps, il est nécessaire de dégager journellement une certaine quantité de boue et d'amener de la nouvelle boue pour pouvoir maintenir une activité cons-
<EMI ID=23.1>
voirs réactionnels 16, il s'agit de réservoirs fermés, qui peuvent présenter également une forme cylindrique avec un fond conique.
Le gaz formé contient environ 65 % de méthane
(CH4) et 35 % de dioxyde de carbone (C02) . Par tonne d'ordures ménagères triées, on peut produire approxima-
<EMI ID=24.1>
formé présente une haute valeur thermique, d'environ
40600 kJ/Nm<3>, ce qui correspond à 9700 kcal et est par conséquent bien utilisable. Au départ du gazomètre 23, il est en outre relativement pur.
La boue résiduaire déposée dans le bassin de boue résiduaire 18 contient encore environ 20 % des substances, ce qui, pour un rendement journalier de 15 t, correspond environ à 3 t de Compost avec une teneur en liquide d'environ 53 %.
Evidemment, Les parties de l'installation
ne doivent pas toujours être agencées précisément comme selon la figure 2, et les réservoirs réactionnels
16 peuvent par exemple être également uniquement partiellement incorporés dans le sol 25.
Le réservoir 18 peut cependant aussi être utilisé pour la pasteurisation de la boue résiduaire
ou être exploité pour la production supplémentaire de gaz méthane à partir de la boue résiduaire qui est déposée dans le réservoir 18. Dans ce dernier cas, la phase ultérieure est conduite en anaérobiose.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du pré- sent brevet.
REVENDICATIONS
1. Procédé d'exploitation d'ordures ménagères et d'autres déchets contenant des substances organiques, par dégradation de ces substances dans des chambres réactionnelles, avec production de gaz méthane,. les substances étant conduites dans des phases d'aérobiose et d'anaérobiose, caractérisé en ce que , dans
la phase d'anaérobiose, de la chaleur est fournie aux substances converties en un état permettant l'écoulement, avant l'entrée dans les chambres réactionnelles.