FR3165264A1 - Procédé de compostage visant à diminuer les émissions de gaz à effet de serre - Google Patents
Procédé de compostage visant à diminuer les émissions de gaz à effet de serreInfo
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Abstract
L’invention concerne un procédé de compostage de déchets organiques comprenant les étapes suivantes : - appliquer un triage granulométrique (8) à un compost brut provenant d’un cycle précédent de compostage afin de séparer ledit compost brut en au moins une fraction de compost (10) et en refus (9), lesdits refus (9) ayant une granulométrie supérieure à celle de la fraction de compost ; - appliquer un traitement (11) aux refus (9) de sorte à diminuer une concentration en azote soluble dans les refus traités (3) ; - préparer un mélange à composter (1) en mélangeant des déchets organiques (2) avec des agents structurants (5) comprenant les refus traités (3); - mettre en tas le mélange à composter (1) ainsi préparé dans une unité de compostage (6) et le composter.
Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1
Description
L’invention a trait au domaine du traitement des déchets et concerne plus particulièrement un procédé de compostage de déchets organiques.
Le compostage est un procédé biologique assurant une décomposition aérobie, par des micro-organismes, de déchets organiques en un produit organique riche en composés humiques : le compost.
Dans un procédé de compostage, il est connu d’ajouter des agents structurants aux mélanges à composter afin d’améliorer leur structure physique. Les agents structurants ont pour objectif de prévenir la compaction et d'assurer une décomposition homogène et efficace des matières organiques. En créant des espaces d'air dans les tas de matière à composter, ils permettent une circulation optimale de l'oxygène, indispensable aux micro-organismes aérobies responsables de la décomposition.
Après la mise en tas du mélange à composter, des opérations de gestion des conditions de compostage sont régulièrement réalisées afin de maintenir des conditions optimales de décomposition : les tas sont régulièrement retournés ou des systèmes d’aération forcée sont employés pour garantir une circulation adéquate de l'oxygène, de l'eau est ajoutée au besoin pour maintenir un taux d'humidité optimal et la température est contrôlée.
A la fin du processus de compostage, lorsque la matière est stabilisée, c’est-à-dire lorsque le potentiel de dégradabilité de la matière est faible, le compost brut fait l’objet d’opérations de criblage afin de séparer, d’une part, la fraction de compost et, d’autre part, les refus comportant notamment une fraction ligneuse non dégradée. Les refus sont alors utilisés, au moins partiellement, comme agents structurants dans un cycle ultérieur de compostage.
Les processus biologiques de compostage génèrent des émissions de gaz qui peuvent représenter entre 70 et 80 % des émissions totales de gaz à effet de serre de l’ensemble du processus de traitement. Il a en outre été constaté que les émissions de protoxyde d’azote (N2O) représentent la majorité des émissions de gaz à effet de serre du processus biologique, mesurées en équivalent CO2.
Plusieurs stratégies ont été explorées expérimentalement pour réduire les émissions de gaz à effet de serre pendant le procédé de compostage. Ces différentes stratégies peuvent être classées en deux groupes : les premières se concentrent sur la composition du mélange initial à composter tandis que les deuxièmes se concentrent sur la gestion des conditions de compostage. Cependant, si ces stratégies offrent des voies potentielles pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, elles ne sont pas totalement satisfaisantes : elles peuvent impliquer des coûts additionnels, nécessitent parfois une répartition précise d’additifs dans le compost, et peuvent avoir des effets variables selon les conditions spécifiques de compostage.
Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un procédé de compostage qui permette de réduire de manière simple et efficace les émissions de gaz à effet de serre.
Il a été découvert, lors d’expérimentations confidentielles, que les refus constituaient une source significative d’émission de gaz à effet de serre, lorsqu’ils sont utilisés comme agent structurant lors d’un cycle de compostage ultérieur. Ce phénomène trouve son explication dans deux facteurs distincts. D’une part, les refus présentent des concentrations très importantes d’azote soluble (ions ammonium (NH4+) et nitrate (NO3-)), ce qui conduit à augmenter les émissions de protoxyde d’azote. D’autre part, ces refus sont porteurs d’une communauté microbienne spécifique dont la réintroduction dans le mélange destiné à être composté favorise également les émissions de protoxyde d’azote.
Le graphique de laFIG. 2 , qui résulte de ces travaux, illustre la quantité cumulée de protoxyde d’azote qui est émise lors d’une opération de compostage de boues déshydratées de stations d’épuration en fonction de la quantité d’azote soluble présente initialement dans les agents structurants. On constate que la forte concentration en azote soluble dans les refus utilisés comme agent structurant est, au moins en partie, responsable des émissions importantes de protoxyde d’azote.
Aussi, une idée à la base de l’invention consiste à diminuer la quantité d’azote soluble présente dans les refus, utilisés comme agent structurant dans un mélange à composter, afin de limiter les émissions de protoxyde d’azote.
Dans le but de résoudre ce problème, et selon un premier objet, il est proposé un procédé de compostage de déchets organiques comprenant les étapes suivantes :
- appliquer un triage granulométrique à un compost brut provenant d'un cycle précédent de compostage afin de séparer ledit compost brut en au moins une fraction de compost et en refus, lesdits refus ayant une granulométrie supérieure à celle de la fraction de compost ;
- appliquer un traitement aux refus de sorte à diminuer une concentration en azote soluble dans des refus traités par ledit traitement ;
- préparer un mélange à composter en mélangeant des déchets organiques avec des agents structurants comprenant les refus traités ;
- mettre en tas le mélange à composter ainsi préparé dans une unité de compostage et le composter.
- appliquer un triage granulométrique à un compost brut provenant d'un cycle précédent de compostage afin de séparer ledit compost brut en au moins une fraction de compost et en refus, lesdits refus ayant une granulométrie supérieure à celle de la fraction de compost ;
- appliquer un traitement aux refus de sorte à diminuer une concentration en azote soluble dans des refus traités par ledit traitement ;
- préparer un mélange à composter en mélangeant des déchets organiques avec des agents structurants comprenant les refus traités ;
- mettre en tas le mélange à composter ainsi préparé dans une unité de compostage et le composter.
Ainsi, grâce à la diminution de la concentration en azote soluble des refus, les émissions de gaz à effet de serre sont diminuées lors du compostage du mélange incorporant lesdits refus. Le procédé de compostage utilise donc les refus du triage granulométrique du compost brut comme agent structurant, sans pour autant subir les désagréments associés à une telle utilisation, en ce qui concerne la génération de gaz à effet de serre. Le procédé de compostage est ainsi peu couteux par rapport à d’autres solutions de réductions des émissions de gaz à effet de serre et a un impact plus faible sur le changement climatique.
Selon des modes de réalisation, un tel procédé de compostage peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, le traitement appliqué au refus est choisi parmi:
- une opération mécanique de nettoyage lors de laquelle on nettoie la surface des refus ;
- une opération de stabilisation lors de laquelle on stocke les refus au moins jusqu’à ce que lesdits refus présentent une concentration en azote soluble inférieure ou égale à un seuil de concentration en azote soluble ou pendant une durée supérieure ou égale à un seuil de durée ;
- une opération de réduction granulométrique lors de laquelle on réduit la granulométrie des refus ; et
- leurs combinaisons.
- une opération mécanique de nettoyage lors de laquelle on nettoie la surface des refus ;
- une opération de stabilisation lors de laquelle on stocke les refus au moins jusqu’à ce que lesdits refus présentent une concentration en azote soluble inférieure ou égale à un seuil de concentration en azote soluble ou pendant une durée supérieure ou égale à un seuil de durée ;
- une opération de réduction granulométrique lors de laquelle on réduit la granulométrie des refus ; et
- leurs combinaisons.
Selon un mode de réalisation, le procédé de compostage comporte une seconde opération de triage granulométrique, afin de séparer des particules fines des refus traités, simultanément ou postérieurement au traitement appliqué aux refus. Ceci permet d’éliminer les particules fines qui présentent les concentrations les plus importantes en azote soluble et en micro-organismes.
Selon un mode de réalisation, l’on réalise l’opération mécanique de nettoyage en brossant et/ou en agitant les refus. Ceci permet de séparer de la surface des refus les particules fines.
Selon un mode de réalisation, l’opération mécanique de nettoyage est réalisée au moyen d’au moins un équipement choisi parmi :
- un équipement à brosses rotatives ;
- un équipement de criblage à tambour, optionnellement équipé d’au moins une brosse rotative montée mobile en rotation à l’intérieur dudit tambour ;
- un équipement de criblage à étoiles ; et
- un équipement de criblage à longerons.
- un équipement à brosses rotatives ;
- un équipement de criblage à tambour, optionnellement équipé d’au moins une brosse rotative montée mobile en rotation à l’intérieur dudit tambour ;
- un équipement de criblage à étoiles ; et
- un équipement de criblage à longerons.
Selon une variante de réalisation, le tambour de l’équipement de criblage à tambour est un tambour à barreaux. L’utilisation d’un tambour de criblage à barreaux est avantageuse en ce qu’elle permet une meilleure efficacité de séparation des particules fines. De préférence, les barreaux du tambour de criblage présentent une section polyédrique, une telle section augmentant encore davantage l’efficacité de la séparation en comparaison avec une section circulaire.
Selon un mode de réalisation, l’opération de stabilisation des refus comporte :
- mesurer ou estimer la concentration en azote soluble dans les refus ;
- comparer ladite concentration en azote soluble à un seuil de concentration ; et
- stocker les refus au moins jusqu’à ce que la concentration en azote soit inférieure ou égale au seuil de concentration en azote.
- mesurer ou estimer la concentration en azote soluble dans les refus ;
- comparer ladite concentration en azote soluble à un seuil de concentration ; et
- stocker les refus au moins jusqu’à ce que la concentration en azote soit inférieure ou égale au seuil de concentration en azote.
Selon un mode de réalisation, on stocke les refus pendant une durée supérieure ou égale à un seuil de durée et le seuil de durée est déterminé en fonction d’une relation de corrélation, par exemple établie expérimentalement, entre une variation de la concentration en azote soluble dans des refus et une durée de stabilisation desdits refus et/ou en fonction d’une relation de corrélation, par exemple établie expérimentalement, entre une quantité de gaz à effet de serre émis par un compostage d’un mélange à composter incluant des refus et une durée de stabilisation desdits refus.
Selon un mode de réalisation, le traitement appliqué aux refus comporte l’opération de réduction granulométrique des refus. Ladite opération de réduction granulométrique des refus est également avantageuse en ce qu’elle favorise la transformation d’azote soluble en ammoniac plutôt qu’en protoxyde d’azote qui possède un potentiel de réchauffement global (PRG) élevé.
Selon un mode de réalisation, l’opération de réduction granulométrique est réalisée par broyage.
Selon un mode de réalisation, les refus traités provenant de l’opération de réduction granulométrique comportent une granulométrie comprise entre 100 et 200 mm, et de préférence entre 100 et 150 mm. Une telle granulométrie permet de conserver le caractère structurant des refus traités tout en garantissant que leur taille soit suffisamment faible pour obtenir un effet d’augmentation de la température en début de fermentation, favorisant ainsi l’émission d’ammoniac au profit du protoxyde d’azote.
Selon un mode de réalisation, les refus obtenus par le triage granulométrique du compost brut présentent une granulométrie supérieure à un seuil de granulométrie, ledit seuil de granulométrie étant compris entre 100 et 200 mm et avantageusement compris entre 100 et 150 mm.
Selon un mode de réalisation, l'unité de compostage est une installation fermée à aération forcée, équipée d'une tour de lavage conçue pour capturer et traiter l'ammoniac émis préférentiellement au protoxyde d’azote lors du compostage.
Selon d’autres modes de réalisation, l'unité de compostage peut également être une installation ouverte et/ou à retournement/brassage des tas.
Selon un mode de réalisation, les agents structurants comprennent en outre des structurants de première utilisation comportant des matériaux ligneux, par exemple des déchets verts contenant des résidus ligneux.
Selon un mode de réalisation, le traitement appliqué au refus permet de diminuer une concentration en microorganismes desdits refus et plus particulièrement en microorganismes nitrifiants et dénitrifiants.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
En relation avec laFIG. 1 , on décrit ci-dessous un procédé de compostage de déchets organiques.
On entend par « déchet organique » tout matériau biodégradable, c’est-à-dire susceptible d’être décomposé par des micro-organismes. A titre d’exemple, les déchets organiques incluent notamment les boues d’épuration, les déchets alimentaires, les déchets agricoles, les déchets d’élevage des animaux, les sous-produits d’industries agro-alimentaires, les matériaux lignocellulosiques (papier, carton, sciures et copeaux de bois), les digestats de méthanisation et les déchets verts. Il est toutefois à noter que le procédé de compostage selon l’invention est plus spécifiquement conçu pour les déchets organiques qui nécessitent l'ajout d'agents structurants pour leur compostage. En outre, la réduction des émissions de gaz à effet de serre attribuable au procédé selon l’invention étant corrélée à la quantité de refus utilisés comme agents structurants, ce procédé est particulièrement adapté pour le compostage des déchets organiques requérant un ajout significatif d'agents structurants, c’est à dire pour la quasi-totalité des flux de déchets organiques à composter à l’exception des déchets verts contenant des résidus ligneux. Il s’agit notamment des boues d'épuration, des déchets alimentaires, des biodéchets de cuisine et de table (DCT), des déchets d’élevage des animaux, des sous-produits des industries agro-alimentaires, des digestats de méthanisation ou autres.
Un mélange à composter 1 est préparé en mélangeant des déchets organiques 2 à composter avec des agents structurants 5 qui sont au moins partiellement constitués de refus traités 3, c’est-à-dire des refus de criblage ayant été soumis à un ou plusieurs des traitements qui seront décrits par la suite. Dans le mode de réalisation représenté, les agents structurants 5 comportent à la fois des structurants de première utilisation 4 et des refus traités 3. Les déchets organiques 2 sont, par exemple, des boues d’épuration déshydratées. Les structurants de première utilisation 4 comportent des matériaux ligneux et sont, par exemple, des déchets verts contenant des résidus ligneux, des sciures et copeaux de bois.
Le mélange à composter 1 peut également comporter des additifs, non illustrés sur laFIG. 1 , tels que :
- un ou plusieurs additifs physiques, par exemple choisis parmi le biochar, la zéolite, la bentonite, la perlite, la vermiculite, le sable, l'argile, le charbon actif, les cendres volantes et leurs mélanges ;
- un ou plusieurs additifs chimiques, par exemple choisis parmi le gypse, le superphosphate, le phosphate de calcium et de magnésium, l'acide citrique, le sulfate ferreux et leur mélanges ; et/ou
- un ou plusieurs additifs microbiens, par exemple choisis parmi le compost mûr, les bactéries oxydant les nitrites, les agents bactériens de renouvellement de l'azote, les bactéries oxydant l'ammoniac et leur mélanges.
- un ou plusieurs additifs physiques, par exemple choisis parmi le biochar, la zéolite, la bentonite, la perlite, la vermiculite, le sable, l'argile, le charbon actif, les cendres volantes et leurs mélanges ;
- un ou plusieurs additifs chimiques, par exemple choisis parmi le gypse, le superphosphate, le phosphate de calcium et de magnésium, l'acide citrique, le sulfate ferreux et leur mélanges ; et/ou
- un ou plusieurs additifs microbiens, par exemple choisis parmi le compost mûr, les bactéries oxydant les nitrites, les agents bactériens de renouvellement de l'azote, les bactéries oxydant l'ammoniac et leur mélanges.
Le mélange à composter 1 est mis en tas dans une unité de compostage 6 pour la phase de décomposition. Le mélange peut notamment être disposé en andains, c’est-à-dire en longues rangées de plusieurs mètres de long. Durant cette phase de décomposition, la température est contrôlée et l’aération est assurée, par un retournement ou un brassage des tas et/ou par des systèmes de ventilation forcée.
Lorsque la matière a atteint une stabilité suffisante, le compost brut est extrait de l’unité de compostage 6. Le compost brut est alors soumis à une ou plusieurs opérations de triage granulométrique 8 visant à isoler, d’une part, les refus 9 contenant les plus grosses particules, et d’autre part, une fraction de compost 10 composée des particules les plus fines et destinées à être utilisées comme amendement du sol.
Selon un mode de réalisation, l’opération de triage granulométrique 8 du compost brut est réalisée par criblage. Elle peut, par exemple, être réalisée avec :
- un équipement de criblage à tambour, c'est-à-dire comprenant un tambour cylindrique perforé, mobile en rotation, qui laisse passer les particules de compost ;
- un équipement de criblage à tamis vibrant, c'est-à-dire une comportant une surface perforée soumise à des vibrations, permettant le passage des particules de compost ;
- un équipement de criblage à étoiles ; ou
- un équipement de criblage à longerons.
- un équipement de criblage à tambour, c'est-à-dire comprenant un tambour cylindrique perforé, mobile en rotation, qui laisse passer les particules de compost ;
- un équipement de criblage à tamis vibrant, c'est-à-dire une comportant une surface perforée soumise à des vibrations, permettant le passage des particules de compost ;
- un équipement de criblage à étoiles ; ou
- un équipement de criblage à longerons.
Selon un exemple de réalisation, l’opération de triage granulométrique 8 est réalisée de manière que les refus 9 présentent une taille minimale comprise entre 100 et 200 mm et de préférence comprise entre 100 et 150 mm.
Les refus 9 sont ensuite soumis à au moins un traitement 11 lors duquel leur concentration en azote soluble est réduite.
Selon un premier mode de réalisation, le traitement 11 est une opération mécanique de nettoyage lors de laquelle la surface des refus 9 est nettoyée, ce qui permet de décoller de la surface des refus 9, les particules fines qui sont les plus concentrées en azote soluble et en micro-organismes étant donné qu’elles sont les parties des refus qui ont été en contact direct avec la matière à dégrader lors de la phase de fermentation précédente.
Cette opération mécanique de nettoyage de surface peut notamment être réalisée au moyen d’un équipement de brossage permettant de frotter la surface des refus 9 et/ou d’un équipement d’agitation permettant de les remuer.
Selon une variante de réalisation avantageuse, les refus 9 font l’objet d’une seconde opération triage granulométrique, par exemple par criblage, simultanément ou postérieurement à cette opération mécanique de nettoyage. Cela permet de retirer les particules fines des refus 9.
De préférence, l'opération mécanique de nettoyage n’utilise pas d'eau pour nettoyer les refus 9. En effet, l'utilisation d'eau augmenterait non seulement le coût du traitement, mais serait également susceptible d’avoir des effets néfastes sur les émissions de gaz à effet de serre en augmentant l’humidité des refus traités 3 utilisés comme agents structurants.
Selon une variante de réalisation, l’équipement de brossage est un équipement à brosses rotatives 12, tel que représenté schématiquement sur laFIG. 3 . Cet équipement comporte notamment un système de chargement des refus 13, optionnellement équipé d’un convoyeur d’entrée, des brosses rotatives 14 au travers desquelles passent les refus 9 et un système de déchargement 15, optionnellement équipé d’un convoyeur de sortie. L’action de brossage décolle de la surface des refus 9, les particules fines qui sont avantageusement collectées dans des réceptacles 16. De manière avantageuse, l’équipement de brossage n’utilise pas d’eau pour le nettoyage mécanique des refus 9. De manière optionnelle, les brosses rotatives 14 peuvent toutefois être nettoyées à l’eau afin d’éviter qu’elles ne s’encrassent.
Selon une variante de réalisation, illustrée schématiquement sur laFIG. 4 , l’agitation des refus 9 est obtenue au moyen d’un équipement de criblage à tambour 17, c'est-à-dire comprenant un tambour cylindrique perforé 18, mobile en rotation, qui laisse passer les particules fines. Selon une variante avantageuse, l’équipement de criblage à tambour 17 est équipé d’au moins une brosse rotative 19, illustrée en traits mixtes sur laFIG. 4 , qui est monté mobile en rotation à l’intérieur du tambour cylindrique perforé 18 et est agencée pour être entraînée en rotation selon un sens de rotation inverse de celui du tambour cylindrique perforé 18.
Selon une autre variante de réalisation, illustrée schématiquement sur laFIG. 5 , l’agitation des refus 9 est obtenue au moyen d’un équipement de criblage 20 ayant un tambour à barreaux. Les barreaux 21 sont avantageusement à section polyédrique. Il peut également être équipé d’au moins une brosse rotative 22, entraînée en rotation en sens contraire du tambour à barreaux.
Selon encore une autre variante de réalisation, illustrée schématiquement sur laFIG. 6 , l’agitation des refus 9 est obtenue au moyen d’un équipement de criblage à étoiles 23 qui présente une efficacité de séparation des particules fines encore plus avantageuse. Un équipement de criblage à étoiles comporte une pluralité d’arbres rotatifs parallèles qui sont chacun équipés d’une pluralité de disques en forme d’étoiles. Les disques sont régulièrement espacés les uns des autres de manière à former des ouvertures régulières permettant le passage des particules les plus fines. Les particules les plus grosses sont transportés vers une extrémité de l’équipement où elles sont évacuées. Le mouvement rotatif des disques en forme d’étoile provoque une agitation des refus 9.
Selon une autre variante de réalisation, non représentée, l’agitation des refus 9 est obtenue au moyen d’un équipement de criblage à longerons. Un équipement de criblage à longerons comporte un tamis monté sur un cadre et des longerons métalliques qui sont disposés selon les directions longitudinale ou transversale de l’équipement et supportent le cadre. Les longerons augmentent ainsi les chocs avec les refus 9 lors de leur traitement, ce qui favorise la séparation des particules les plus fines.
Selon un deuxième mode de réalisation, le traitement 11 est une opération de stabilisation durant laquelle les refus 9 sont stockés, ce qui permet de réduire leur concentration en azote soluble.
L’opération de stabilisation est mise en œuvre :
- soit jusqu’à ce que lesdits refus 9 présentent une concentration en azote soluble inférieure ou égale à un seuil de concentration en azote soluble (première variante) ;
- soit pendant une durée supérieure ou égale à un seuil de durée (deuxième variante).
- soit jusqu’à ce que lesdits refus 9 présentent une concentration en azote soluble inférieure ou égale à un seuil de concentration en azote soluble (première variante) ;
- soit pendant une durée supérieure ou égale à un seuil de durée (deuxième variante).
Dans la première variante, la concentration en azote soluble dans les refus 9 est estimée ou mesurée et comparée à un seuil de concentration. Dès lors que la concentration estimée ou mesurée d’azote soluble dans les refus 9 est inférieure ou égale audit seuil de concentration, l’opération de stabilisation peut être interrompue. Les refus traités 3 provenant de cette opération de stabilisation peuvent alors être utilisés comme agent structurant 5 lors d’un cycle ultérieur de compostage.
Le seuil de concentration en azote soluble est avantageusement inférieur à 2.7 gN/Kg de matière sèche, de préférence compris entre 0.1 et 2 gN/Kg de matière sèche.
A titre d’exemple, la concentration en azote soluble dans les refus 9 est déterminée selon la méthode décrite ci-dessous. Des échantillons en nombre représentatif sont prélevés sur les refus 9. L’azote soluble de chacun des échantillons est extrait en le mélangeant dans une solution de chlorure de calcium qui est agitée puis filtrée. La solution est ensuite analysée par un appareil analytique, tel qu’un spectrophotomètre ou un chromatographe, qui en déduit la concentration totale en azote (Azote Ammoniacal (NH₄+), nitrate (NO₃-) et nitrite (NO2 -)) de l’échantillon. La concentration en azote soluble dans les refus 9 est alors calculée en prenant la moyenne des concentrations de tous les échantillons analysés.
Selon la seconde variante de réalisation, l’opération de stabilisation des refus 9 est mise en œuvre pendant une durée supérieure ou égale à un seuil de durée.
Plusieurs méthodes sont susceptibles d’être mises en œuvre pour déterminer ce seuil de durée.
Selon un premier exemple, le seuil de durée est déterminé en fonction d’une relation de corrélation, établie expérimentalement, entre une variation de concentration en azote soluble des refus 3 et la durée de stabilisation desdits refus 3. Le seuil de durée est, par exemple, choisi de telle sorte la concentration en azote soluble dans les refus 9 pour un traitement de stabilisation d’une durée correspondante audit seuil de durée soit inférieure ou égale au seuil de concentration en azote soluble, mentionné ci-dessus en relation avec la première variante de réalisation.
Selon un deuxième exemple, le seuil de durée est établi en fonction d’une relation de corrélation, établie expérimentalement, entre la quantité de gaz à effet de serre émis par le compostage d’un mélange à composter incluant des refus et la durée de stabilisation desdits refus.
Par ailleurs, selon un troisième mode de réalisation, le traitement de 11 est une opération mécanique de réduction granulométrique des refus 9, par exemple par broyage.
Une telle opération mécanique de réduction granulométrique permet, comme l'opération mécanique de nettoyage décrite ci-dessus, de retirer des refus les particules les plus fines qui sont les plus concentrées en azote soluble et en micro-organismes. Elle présente en outre un effet supplémentaire : l'utilisation d'agent structurant ayant une taille moyenne plus faible permet en effet d'augmenter la phase thermophile du compostage, ce qui favorise les émissions d'ammoniac, qui n'est pas un gaz à effet de serre, et diminue en conséquence les émissions de protoxyde d'azote qui lui a un très fort Potentiel de Réchauffement Global (P.R.G.).
Selon une variante de réalisation avantageuse, les refus 9 font l’objet d’une seconde opération de criblage, simultanément ou postérieurement à cette opération mécanique de réduction granulométrique, ce qui permet de retirer les particules fines, ne convenant pas comme agent structurant et/ou les plus concentrées en azote soluble et en micro-organismes.
De manière avantageuse, la granulométrie des refus traités 3 provenant de l’opération de réduction granulométrique est inférieure à 200 mm et de préférence inférieure à 150 mm. De manière avantageuse, la granulométrie des refus traités 3 est comprise entre 50 et 200 mm et de préférence entre 100 et 150 mm.
A titre d’exemple, l’équipement de broyage peut notamment être un broyeur à marteaux, à couteaux ou à disques.
Bien que le traitement 11 ait été décrit ci-dessous sous plusieurs formes distinctes, il peut également être réalisé par la combinaison de plusieurs de ces méthodes.
Par ailleurs, l’unité de compostage 6 peut être de tout type. Elle peut notamment être une unité de compostage 6 à retournement, c’est-à-dire dans laquelle les tas sont régulièrement retournés à l’aide d’équipements mécaniques afin d’aérer et mélanger la matière, ou être une unité de compostage à aération forcée, c’est-à-dire utilisant des systèmes, tels que des systèmes de ventilation, pour forcer l’air à travers les tas de mélange à composter. L’unité de compostage 6 peut être une installation à l’air libre ou une installation fermée, c’est-à-dire présentant une enceinte fermée dans laquelle le mélange à composter est mis en tas.
Dans un mode de réalisation avantageux, l'unité de compostage 6 est une installation fermée à aération forcée, équipée d'une tour de lavage 7 conçue pour capturer et traiter l'ammoniac (NH3) émis lors des opérations de compostage. Une telle unité de compostage est particulièrement avantageuse lorsqu’elle est utilisée en combinaison avec un procédé de compostage dans lequel les refus 9 sont soumis à une opération mécanique de réduction granulométrique afin de favoriser les émissions d’ammoniac au profit des émissions de protoxyde d’azote.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention, telle que définie par les revendications.
Claims (11)
- Procédé de compostage de déchets organiques comprenant les étapes suivantes :
- appliquer un triage granulométrique (8) à un compost brut provenant d’un cycle précédent de compostage afin de séparer ledit compost brut en au moins une fraction de compost (10) et en refus (9), lesdits refus (9) ayant une granulométrie supérieure à celle de la fraction de compost ;
- appliquer un traitement (11) aux refus (9) de sorte à diminuer une concentration en azote soluble dans des refus traités (3) par ledit traitement (11) ;
- préparer un mélange à composter (1) en mélangeant des déchets organiques (2) avec des agents structurants (5) comprenant les refus traités (3);
- mettre en tas le mélange à composter (1) ainsi préparé dans une unité de compostage (6) et le composter. - Procédé de compostage selon la revendication 1, dans lequel le traitement (11) appliqué au refus (9) est choisi parmi:
- une opération mécanique de nettoyage lors de laquelle on nettoie une surface des refus (9) ;
- une opération de stabilisation lors de laquelle on stocke les refus (9) au moins jusqu’à ce que lesdits refus (9) présentent une concentration en azote soluble inférieure ou égale à un seuil de concentration en azote soluble ou pendant une durée supérieure ou égale à un seuil de durée ;
- une opération de réduction granulométrique lors de laquelle on réduit la granulométrie des refus (9) ; et
- leurs combinaisons. - Procédé de compostage selon la revendication 2, comprenant une seconde opération de triage granulométrique afin de séparer des particules fines des refus traités (3), simultanément ou postérieurement au traitement (11) appliqué aux refus (9).
- Procédé de compostage selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le traitement (11) appliqué aux refus (9) comporte l’opération mécanique de nettoyage et dans lequel l’on réalise ladite opération mécanique de nettoyage en brossant et/ou en agitant les refus (9).
- Procédé de compostage selon la revendication 4, dans lequel l’opération mécanique de nettoyage est réalisée au moyen d’au moins un équipement choisi parmi :
- un équipement à brosses rotatives (12) ;
- un équipement de criblage à tambour (17, 20), optionnellement équipé d’au moins une brosse rotative (19, 22) montée mobile en rotation à l’intérieur dudit tambour ;
- un équipement de criblage à étoiles (23) ; et
- un équipement de criblage à longerons. - Procédé de compostage selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le traitement (11) appliqué aux refus (9) comporte l’opération de stabilisation des refus et dans lequel l’opération de stabilisation des refus comporte :
- mesurer ou estimer la concentration en azote soluble dans les refus (9) ;
- comparer ladite concentration en azote soluble à un seuil de concentration ; et
- stocker les refus (9) au moins jusqu’à ce que la concentration en azote soit inférieure ou égale au seuil de concentration en azote. - Procédé de compostage selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le traitement (11) appliqué aux refus (9) comporte l’opération de stabilisation des refus lors de laquelle on stocke les refus (9) pendant une durée supérieure ou égale à un seuil de durée et dans lequel le seuil de durée est déterminé en fonction d’une relation de corrélation entre une variation de la concentration en azote soluble dans des refus (9) et une durée de stabilisation desdits refus (9) et/ou en fonction d’une relation de corrélation entre une quantité de gaz à effet de serre émis par un compostage d’un mélange à composter incluant des refus (9) et une durée de stabilisation desdits refus (9).
- Procédé de compostage selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel le traitement (11) appliqué aux refus (9) comporte l’opération de réduction granulométrique et dans lequel l’opération de réduction granulométrique est réalisée par broyage.
- Procédé de compostage selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel le traitement (11) appliqué aux refus (9) comporte l’opération de réduction granulométrique et dans lequel les refus traités (3) provenant de ladite opération de réduction granulométrique comportent une granulométrie comprise entre 100 et 200 mm, et de préférence entre 100 et 150 mm.
- Procédé de compostage selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les refus obtenus par le triage granulométrique du compost brut présentent une granulométrie supérieure à un seuil de granulométrie, ledit seuil de granulométrie étant compris entre 100 et 200 mm.
- Procédé de compostage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'unité de compostage (6) est une installation fermée à aération forcée, équipée d'une tour de lavage (7) conçue pour capturer et traiter l'ammoniac émis lors du compostage.
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|---|---|---|---|
| FR2408427A FR3165264A1 (fr) | 2024-07-30 | 2024-07-30 | Procédé de compostage visant à diminuer les émissions de gaz à effet de serre |
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| FR2408427A FR3165264A1 (fr) | 2024-07-30 | 2024-07-30 | Procédé de compostage visant à diminuer les émissions de gaz à effet de serre |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| WO1997033845A1 (fr) * | 1996-03-12 | 1997-09-18 | Heinz Loosen | Procede de decomposition de materiau compostable |
| EP1350778A1 (fr) * | 2002-04-02 | 2003-10-08 | Isabelle Ard | Procédé de traitement de boues de stations d'épuration |
| WO2015177486A1 (fr) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | Finance Developpement Environnement Charreyre - Fidec | Procédé et installation de traitement d'un mélange de déchets a deux cycles de compostage |
| WO2015177485A1 (fr) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | Finance Developpement Environnement Charreyre - Fidec | Procédé et installation de traitement d'un mélange de déchets incluant une séparation et un compostage dudit mélange |
-
2024
- 2024-07-30 FR FR2408427A patent/FR3165264A1/fr active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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