CH499475A

CH499475A - Procédé automatique et hygiénique de transformation des ordures ménagères en composts et installation pour sa mise en oeuvre

Info

Publication number: CH499475A
Application number: CH927266A
Authority: CH
Inventors: Prat Felix
Original assignee: Prat Felix
Priority date: 1965-06-30
Filing date: 1966-06-27
Publication date: 1970-11-30
Also published as: ES328463A1; AT270700B; FR1462221A; BE682997A; DE1592726B1; GB1153587A

Description

Procédé automatique et hygiénique de transformation des ordures ménagères en composts
et installation pour sa mise en oeuvre
L'invention a pour objets un procédé automatique et hygiénique de transformation des ordures ménagères en composts et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. Ce dernier est caractérisé en ce qu'on soumet pendant 24 heures la masse des ordures contenues dans un silo mobile placé dans un tunnel étanche à une injection interne sous une pression de 1,5 hectopièze, d'un mélange d'air à la température de 650 C et de 120 g de vapeur d'eau par mètre cube d'air, le débit de ce mélange étant égal au volume du silo mobile par heure. On assure ainsi une bonne oxygénation de toute la masse des ordures et on réalise les conditions optimales propres à favoriser le démarrage de la fermentation.

On peut ensuite pousser le silo sur des rails extérieurs, et l'y laisser pendant 48 heures pendant lesquelles la fermentation se poursuit à l'air libre, après quoi on achève la fermentation en 24 heures à l'intérieur de l'usine de traitement, en vase clos, tous les volets du silo étant fermés. On peut alors décharger les ordures ménagères fermentées dans un dispositif de traitement mécanique qui fournit le produit fini sous la forme d'un compost organique pulvérulent, immédiatement utilisable par l'agriculture, puis on peut ramener le silo à son point de départ où il reçoit un nouveau chargement d'ordures ménagères recouvert d'une faible proportion du produit fini transporté par une benne.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation objet de l'invention:
la fig. 1 est une vue en élévation d'un silo que comprend cette installation,
la fig. 2 est une vue en plan correspondant à la fig. 1,
la fig. 3 est une coupe à plus grande échelle selon
A-A de la fig. 2,
la fig. 4 est une coupe transversale d'un tunnel d'aération forcée contenant le silo mobile des fig. 1 à 3,
la fig. 5 est une vue en plan, couverture enlevée, et à plus petite échelle, de cette forme d'exécution,
la fig. 6 est une coupe selon B-B de la fig. 5,
la fig. 7 est une coupe selon C-C de la fig. 5,
la fig. 8 est une vue en plan à plus grande échelle d'une partie de la fig. 5, et
la fig. 9 est une coupe selon D-D de la fig. 8.

Les fig. 1, 2 et 3 montrent un silo mobile en forme de parallélélipipède rectangle constitué par une ossature en fers profilés 1 et dont la base ainsi que les quatre faces latérales sont fermées par des panneaux à claire-voie 2, en tôles d'acier perforées dont les ouvertures peuvent représenter 60 % au moins de la surface totale des panneaux. La face supérieure est ouverte. Ce caisson parallélépipédique repose sur un châssis de surface horizontale identique et muni de quatre roues se déplaçant sur voie ferrée. Une commande par vérins permet de faire basculer le caisson autour de l'arête longitudinale du châssis, pour vider le contenu du silo (fig. 7).

La base et les faces latérales du caisson sont pourvues, à l'extérieur des panneaux à claire-voie, de volets 5, chacun mobile autour d'un axe horizontal 4 et dont les arêtes libres, opposées aux axes horizontaux sont reliées entre elles par un fil 5, souple et résistant, en nylon ou en acier par exemple.

Les volets de la base du caisson sont groupés en deux panneaux, indépendants l'un de l'autre, respectivement situés de part et d'autre de l'axe longitudinal du caisson, ce qui permet de manoeuvrer successivement, comme suit, les volets de chacun de ces deux panneaux: si les volets sont ouverts, il suffit, pour les fermer, d'exercer une traction horizontale sur le fil 5. Les volets pivotent autour des axes horizontaux 4 et en position horizontale viennent s'appliquer contre le panneau à claire-voie 2.

Le blocage, dans cette position, s'obtient en fixant le fil à un téton par un anneau 6. Pour ouvrir les volets, on décroche l'anneau, les volets passent automatiquement à la position verticale et le fil prend la position 7.

Les manoeuvres des volets des quatre faces latérales s'effectuent d'une manière identique: les fils de liaison 5 sont accrochés par des anneaux à des tétons fixés sur les arêtes supérieures de ces faces latérales. Pour fermer complètement les volets on décroche les anneaux. Pour ouvrir progressivement les volets, on exerce sur le fil une traction vers le haut et on l'accroche par l'anneau correspondant à l'ouverture choisie. C'est ainsi que l'anneau situé en position 8 correspond à une demiouverture et que l'anneau en position 9 est celui d'une ouverture totale. On peut, de la même manière, obtenir une position intermédiaire quelconque.

Chacune des deux faces latérales longitudinales du silo est pouvue de deux ouvertures 10 permettant l'introduction de tubes à injection 11 constitués par de simples tubes d'acier, de 60 millimètres de diamètre intérieur, perforés de trous de 3 mm de diamètre sur les deux tiers de leur longueur à compter de leur extrémité fermée. Ces quatre tubes, également répartis sur la longueur du caisson, sont placés au tiers de sa hauteur.

Dans la fig. 4, le silo mobile est placé dans un tunnel d'aération forcée 21 et les tubes à injection sont raccordés, par des manchons souples 12, à deux conduites 13 distribuant l'air sous hygrométricité, température et pression précisées plus loin. Tous les volets sont alors ouverts au maximum. Des bouches de ventilation 14 sont ménagées à la partie supérieure du tunnel.

Comme l'indiquent les fig. 5, 6 et 7, les camions assurant la collecte des ordures ménagères empruntent une rampe 15 pour pénétrer dans un poste de déchargement 16 clos par une porte étanche 17. Ils vident leur contenu, par basculement, dans un silo mobile dont les volets sont fermés. Lorsque le silo est rempli au tiers de sa hauteur, on met en place les quatre tubes à injection 11 et on poursuit le chargement. Lorsque les ordures atteignent un niveau qui n'est plus qu'à 0,30m du bord supérieur du silo, on arrête le déversement et on recouvre les ordures d'une couche de 0,25 m d'épaisseur de compost finement broyé, provenant de fabrication antérieures. Les ordures placées dans le silo mobile sont ainsi complètement isolées de l'air ambiant, sur le fond et les parois latérales du silo mobile par les volets, en position fermée et sur la face supérieure par la couche de compost.

Celui-ci a été prélevé dans une cuve 18 par une benne 19 se déplaçant sur un monorail 20. On peut, si on le désire, ajouter au compost approvisionné dans la cuve 18 divers engrais minéraux: azotés, phosphoriques, potassiques et calciques qui, durant la fermentation se combineront aux matières organiques pour former un complexe organo-minéral parfaitement adapté aux sols et aux cultures auxquels on le destine.

Chaque silo mobile a, dans le cas considéré, un volume utile de 60m3. On disposera, journellement, d'un groupe de silos mobiles dont la capacité totale correspondra au volume journalier d'ordures ménagères à traiter. Dans le cas considéré, ce groupe comprend deux silos.

Après remplissage, comme indiqué ci-dessus, les deux silos roulant sur leurs rails sont conduits dans le tunnel d'aération forcée 21, clos par des portes étanches. On ouvre les volets de la base et des faces latérales des silos. On raccorde les tubes à injection aux deux canalisations 13 à partir desquelles on va insuffler, durant vingt-quatre heures, sous une pression de 1,5 hectopièze, un mélange d'air à la température de 650 et de 120 g de vapeur d'eau par mètre cube d'air, provenant d'un générateur 22 capable d'un débit horaire égal au volume des silos à traiter, soit, dans le cas présent, 120 m0.

A la suite de ce traitement, on met les volets en position de demi-ouverture (position 8 de la fig. 3) et on conduit les deux silos à l'air libre. Ils vont y rester pendant quarante-huit heures. La voie ferrée, équipée de plaques tournantes 23 et 24, permettra de les placer, durant vingt-quatre heures, dans les positions 25 et 26 et, durant vingt-quatre heures, dans les positions 25 et 26 et, durant les vingt-quatre heures suivantes, dans les positions 27 et 28.

Après ce séjour de quarante-huit heures à l'air libre, on fermera entièrement les volets des deux silos que l'on conduira dans l'usine, en position 29 et 30. La fermentation va se poursuivre, au ralenti, pendant 24 heures de plus, s'étendant uniformément à toute la masse enfermée, à l'abri de l'air, dans chaque silo.

Ceux-ci sont ensuite déchargés, par simple basculement, dans une trémie à fond mobile 31, puis, par la voie ferrée équipée de plaques tournantes 41 et 42, ramenés en position de chargement. La durée du cycle de fermentation est donc de 96 heures. Il faudra disposer, au total, d'un nombre de silos mobiles égal à quatre groupes de silos, chaque groupe offrant une capacité correspondante au volume journalier d'ordures ménagères à traiter.

La trémie mobile 31 alimente, à débit constant, la chaîne de conditionnement. Comme l'indiquent les fig. 5, 8 et 9, cette installation est composée d'une bande transporteuse 32 apportant le compost brut sur une table vibrante 33 qui le débarrasse de ces éléments fins. Les ferrailles sont extraites par un trieur magnétique à bande 34. Un détecteur 35 décèle la présence de tout corps métallique, ferreux ou non, passant dans son champ.

Dans ce cas, il stoppe la bande transporteuse et actionne un signal sonore. L'ouvrier surveillant la chaîne retire l'élément perturbateur. La bande transporteuse repart automatiquement. Le compost est déversé dans des broyeurs 36, repris par une bande 38 au pied des broyeurs, avec les éléments fins amenés par une bande 37 de la table vibrante, l'ensemble étant conduit à un scparateur par densité 39 qui en extrait les matières plastiques.

Il est alors devenu un excellent fertilisant, entièrement débarrassé de tous germes pathogènes, ainsi que d'éléments dangereux ou gênants et parfaitement adapté à la mission de traitement de sol à laquelle on le destine.

Une bande 40 permet d'alimenter la cuve 18 dans laquelle sera prélevé par la benne 19 sur monorail 20 le compost destiné à former la couche de 0,25 ru d'épaissuer dont on recouvrira les ordures après déversement dans les silos au poste de déchargement 16.

II est stipulé que peuvent être apportées à la construction de l'usine de traitement, des silos mobiles et de la chaîne de conditionnement toutes modifications quelconques, sous les seules réserves suivantes : la capacite de chacun des quatre groupes de silos correspondra au volume journalier d'ordures à traiter et le fond, comme les parois de chaque silo, seront à claire-voie et pourront être complètement fermés, par un dispositif réglable.

Dans le procédé décrit, les ordures ménagères sont directement déversées dans les silos mobiles dont la surface d'aération extérieure peut varier grâce à un dispositif découvrant ou obturant les ouvertures ménagées dans le fond et les parois de ces silos qui sont successivement soumis à une aération forcée, dans des conditions de température et d'hygrométricité optimales, puis à une aération naturelle et, enfin, à une aération freinée.

Il sera ainsi possible de doser le travail des bactéries aérobies auxquelles, pour des raisons d'hygiène et de rapidité, il sera exclusivement fait appel en vue de la transformation, en humus, des matières organiques contenues dans les ordures ménagères. L'intense aération forcée, la température indiquée et en milieu humide, du début du traitement, puis la réduction progressive de cette aération, en pression, température et hygrométricité égales à celles de l'air atmosphérique, provoqueront des variations d'intensité de la fermentation et permettront de la sorte d'atteindre rapidement, puis de maintenir, sans la dépasser, la température de 650, condition nécessaire et suffisante de la destruction des germes pathogènes, mais qui laisse toutefois subsister la flore microbienne donnant au compost son pouvoir fertilisant.

La durée d'une fermentation aérobie ainsi dirigée sera de quatre jours seulement.

On déplace ensuite, facilement et économiquement, les silos mobiles vers des dispositifs de criblage d'extraction automatique des ferrailles, de broyage et d'élimination des matières plastiques afin d'obtenir, à bas prix un compost sans nuisance et d'une grande efficacité.

Il convient de rappeler que les procédés classiques de transformation des ordures ménagères en composts, comportent, en général, un broyage suivi d'une fermentation. Celle-ci, qu'elle ait lieu à l'air libre ou en vase clos, prend alors rapidement un caractère anaérobie, car l'air ne pénètre que très difficilement dans la masse des ordures ménagères réduites en fines particules. Une telle fermentation est génératrice de gaz nauséabonds: méthane ou gaz des marais, hydrogène sulfuré, etc. Elle est très lente, exigeant donc de longs délais et d'importantes installations, ce qui conduit à des dépenses très élevées. Elle se traduit par une température relativement basse, n'excédant pas 450, insuffisante donc pour détruire les germes pathogènes.

Si la mise en fermentation en milieu ouvert et avant tout broyage ne présente pas tous ces inconvénients, elle ne procure cependant qu'une transformation incomplète des matières comprises dans la tranche de 0,20 m d'épaisseur bordant la surface de contact avec l'air libre, car la température y reste égale à celle de cet air ambiant. En outre, les parasites: larves, vers et mouches, ne sont pas détruits. Enfin, une aération excessive peut provoquer une élévation anormale de la tempérautre et, en conséquence, un appauvrissement de la flore microbienne, affectant ainsi très gravement l'efficacité du compost.

Le procédé décrit supprime tous ces défauts des procédés existants. Il permet d'abord, par l'utilisation de la surface totale des ouvertures ménagées dans les parois des silos enfermés dans un tunnel adéquat, d'injecter et de répartir très uniformément, dans la masse des ordures ménagères, un mélange optimum d'air et de vapeur d'eau, à température et pression convenables. La quantité de vapeur d'eau, soit 120 g par mètre cube d'air, fait que le poids d'eau ainsi injectée durant 24 heures et celui de l'eau naturellement contenue dans les ordures ménagères représentent 60 % du poids total des ordures à traiter, par exemple. La température du mélange et la pression seront telles qu'après 24 heures d'injection du mélange, la totalité de la masse des ordures à traiter sera portée à 650.

On creera ainsi, instantanément, les conditions idéales d'une intense fermentation aérobie qui se développera très rapidement.

Puis, le déplacement à l'air libre des silos mobiles et la fermeture partielle de leurs ouvertures provoqueront une réduction du volume de l'air entrant dans la masse en fermentation. Celle-ci est ainsi progressivement ralentie afin d'éviter que la température excède les 650 nécessaires à la destruction des germes pathogènes. La fermeture complète des ouvertures, supprimant toute entrée d'air ambiant, égalisera les températures qui atteindront 650 dans toutes les parties de la masse en fermentation, y compris celles qui bordent les parois des silos, l'en- semble de cette masse étant ainsi entièrement traité.

La mobilité de ces silos à surface d'aération variable, procure en outre les avantages suivants: suppression des transports lents et onéreux pratiqués dans les dispositifs existants (bandes transporteuses, ponts roulants, pelles mécaniques) et réduction de l'importance des bâtiments ainsi que des ouvrages de génie civil. On obtient de la sorte, dans d'excellentes conditions d'automaticité, de rapidité, d'hygiène et d'économie, un compost de haute qualité.

REVENDICATION I
Procédé automatique et hygiénique de transformation des ordures ménagères en composts, caractérisé en ce qu'on soumet pendant 24 heures la masse des ordures contenues dans un silo mobile placé dans un tunnel étanche à une injection interne, sous une pression de 1,5 hectopièze, d'un mélange d'air à la température de 650 C et de 120 g de vapeur d'eau par mètre cube d'air, le débit de ce mélange étant égal au volume du silo mobile par heure.

REVENDICATION II
Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend un silo mobile monté sur rails, dont toutes les faces, excepté celles du dessus, sont constituées par des tôles largement perforées, munies de volets orientables, capables de contrôler la ventilation à travers lesdites faces.

SOUS-REVENDICATIONS
1. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend un tunnel étanche d'injection d'air dans lequel a lieu le démarrage et l'accélération de la fermentation des déchets organiques.

2. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend un circuit en boucle fermée , de faible encombrement, assurant la rotation des silos, mobiles sur rails, et comportant à ses extrémités deux plaques tournantes.

3. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend un système de transport par benne pour le recyclage de compost fini.

4. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend des dispositifs de traitement mécanique, de triage et broyage des produits fermentés.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **. de température et d'hygrométricité optimales, puis à une aération naturelle et, enfin, à une aération freinée.

Il sera ainsi possible de doser le travail des bactéries aérobies auxquelles, pour des raisons d'hygiène et de rapidité, il sera exclusivement fait appel en vue de la transformation, en humus, des matières organiques contenues dans les ordures ménagères. L'intense aération forcée, la température indiquée et en milieu humide, du début du traitement, puis la réduction progressive de cette aération, en pression, température et hygrométricité égales à celles de l'air atmosphérique, provoqueront des variations d'intensité de la fermentation et permettront de la sorte d'atteindre rapidement, puis de maintenir, sans la dépasser, la température de 650, condition nécessaire et suffisante de la destruction des germes pathogènes, mais qui laisse toutefois subsister la flore microbienne donnant au compost son pouvoir fertilisant.

La durée d'une fermentation aérobie ainsi dirigée sera de quatre jours seulement.

On déplace ensuite, facilement et économiquement, les silos mobiles vers des dispositifs de criblage d'extraction automatique des ferrailles, de broyage et d'élimination des matières plastiques afin d'obtenir, à bas prix un compost sans nuisance et d'une grande efficacité.

Il convient de rappeler que les procédés classiques de transformation des ordures ménagères en composts, comportent, en général, un broyage suivi d'une fermentation. Celle-ci, qu'elle ait lieu à l'air libre ou en vase clos, prend alors rapidement un caractère anaérobie, car l'air ne pénètre que très difficilement dans la masse des ordures ménagères réduites en fines particules. Une telle fermentation est génératrice de gaz nauséabonds: méthane ou gaz des marais, hydrogène sulfuré, etc. Elle est très lente, exigeant donc de longs délais et d'importantes installations, ce qui conduit à des dépenses très élevées. Elle se traduit par une température relativement basse, n'excédant pas 450, insuffisante donc pour détruire les germes pathogènes.

Si la mise en fermentation en milieu ouvert et avant tout broyage ne présente pas tous ces inconvénients, elle ne procure cependant qu'une transformation incomplète des matières comprises dans la tranche de 0,20 m d'épaisseur bordant la surface de contact avec l'air libre, car la température y reste égale à celle de cet air ambiant. En outre, les parasites: larves, vers et mouches, ne sont pas détruits. Enfin, une aération excessive peut provoquer une élévation anormale de la tempérautre et, en conséquence, un appauvrissement de la flore microbienne, affectant ainsi très gravement l'efficacité du compost.

Le procédé décrit supprime tous ces défauts des procédés existants. Il permet d'abord, par l'utilisation de la surface totale des ouvertures ménagées dans les parois des silos enfermés dans un tunnel adéquat, d'injecter et de répartir très uniformément, dans la masse des ordures ménagères, un mélange optimum d'air et de vapeur d'eau, à température et pression convenables. La quantité de vapeur d'eau, soit 120 g par mètre cube d'air, fait que le poids d'eau ainsi injectée durant 24 heures et celui de l'eau naturellement contenue dans les ordures ménagères représentent 60 % du poids total des ordures à traiter, par exemple. La température du mélange et la pression seront telles qu'après 24 heures d'injection du mélange, la totalité de la masse des ordures à traiter sera portée à 650.

On creera ainsi, instantanément, les conditions idéales d'une intense fermentation aérobie qui se développera très rapidement.

Puis, le déplacement à l'air libre des silos mobiles et la fermeture partielle de leurs ouvertures provoqueront une réduction du volume de l'air entrant dans la masse en fermentation. Celle-ci est ainsi progressivement ralentie afin d'éviter que la température excède les 650 nécessaires à la destruction des germes pathogènes. La fermeture complète des ouvertures, supprimant toute entrée d'air ambiant, égalisera les températures qui atteindront 650 dans toutes les parties de la masse en fermentation, y compris celles qui bordent les parois des silos, l'en- semble de cette masse étant ainsi entièrement traité.

La mobilité de ces silos à surface d'aération variable, procure en outre les avantages suivants: suppression des transports lents et onéreux pratiqués dans les dispositifs existants (bandes transporteuses, ponts roulants, pelles mécaniques) et réduction de l'importance des bâtiments ainsi que des ouvrages de génie civil. On obtient de la sorte, dans d'excellentes conditions d'automaticité, de rapidité, d'hygiène et d'économie, un compost de haute qualité.

REVENDICATION I Procédé automatique et hygiénique de transformation des ordures ménagères en composts, caractérisé en ce qu'on soumet pendant 24 heures la masse des ordures contenues dans un silo mobile placé dans un tunnel étanche à une injection interne, sous une pression de 1,5 hectopièze, d'un mélange d'air à la température de 650 C et de 120 g de vapeur d'eau par mètre cube d'air, le débit de ce mélange étant égal au volume du silo mobile par heure.

REVENDICATION II Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend un silo mobile monté sur rails, dont toutes les faces, excepté celles du dessus, sont constituées par des tôles largement perforées, munies de volets orientables, capables de contrôler la ventilation à travers lesdites faces.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend un tunnel étanche d'injection d'air dans lequel a lieu le démarrage et l'accélération de la fermentation des déchets organiques.

2. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend un circuit en boucle fermée , de faible encombrement, assurant la rotation des silos, mobiles sur rails, et comportant à ses extrémités deux plaques tournantes.

3. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend un système de transport par benne pour le recyclage de compost fini.

4. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle comprend des dispositifs de traitement mécanique, de triage et broyage des produits fermentés.