La présente invention est relative à des machines de criblage, en particulier de criblage de déchets comprenant des matières fibreuses, et à des procédés mettant en œuvre de tels cribles. Plus particulièrement, la présente invention est relative à des machines pour le criblage de déchets contenant des matières fibreuses collantes et humides, telles que des matières organiques, mélangées à des indésirables, notamment métaux, matières minérales, plastique, verre, et à des procédés de traitement desdits déchets mettant en œuvre de tels cribles,

Les procédés de traitement des déchets en vue de leur valorisation énergétique et/ou de leur valorisation matière sont en constant développement.

Parmi les procédés de traitement des déchets en vue de leur valorisation énergétique et de leur valorisation matière, on peut citer notamment les procédés de méthanisation, qui visent à produire du biogaz et les procédés de compostage appliqués après méthanisation ou directement sur déchets ménagers frais contenant des matières organiques. La matière première de ces procédés peut être des déchets issus de collectes sélectives, déchets verts, déchets de cuisine ou encore déchets d'industrie agroalimentaire, ou bien encore des déchets ménagers issus de collectes non sélectives contenant différentes catégories de matériaux, telles que déchets putrescibles (déchets alimentaires, déchets verts), papier, carton, verre, plastique, métaux ferreux ou non ferreux, tissus, textiles sanitaires, et éventuellement des déchets toxiques en quantité dispersée (DTQD) des ménages (piles électriques, ...).

Par exemple, la méthanisation et/ou le compostage de déchets ménagers en vue de les transformer en biogaz et/ou en compost valorisable mettent en œuvre trois à quatre étapes principales :

• une préparation mécanique des déchets qui vise à séparer les matières organiques biodégradables des autres fractions non valorisâmes en biogaz ou en compost ; cette étape peut comprendre divers broyages et/ou criblages, ainsi que le passage des déchets dans un tube rotatif de préfermentation, généralement essentiellement horizontal, qui constitue un moyen pour une telle préparation. En particulier, le traitement des déchets ménagers non triés nécessite une ou plusieurs opérations de criblage et séparation balistique, qui permettront de trier les matériaux selon leur granulométrie et selon leur densité, et de séparer les matières organiques biodégradables des autres fractions non valorisâmes en biogaz ou en compost, qu'il s'agisse de fractions légères (films plastiques, plastique dur, ...), ou de fractions lourdes (verre, cailloux, métaux...).

• la méthanisation qui vise à produire une énergie renouvelable et est réalisée dans des enceintes horizontales ou verticales, agitées mécaniquement ou non ;

• le compostage de la fraction fraîche issue du prétraitement des ordures ménagères , ou la maturation aérobie du digestat, qui fait généralement intervenir une opération préalable de pressage du digestat provenant de la méthanisation, afin d'atteindre un niveau de teneur en matières sèches et une porosité permettant l'auto compostage du digestat, ou qui nécessite l'apport d'un agent structurant et son mélange avec le digestat pour obtenir un substrat compostable ;

• l'affinage final qui vise à retirer de façon complémentaire les contaminants restant après les deux opérations précédentes, et à préparer le compost à une granulométrie permettant sa valorisation agronomique.

Parmi les procédés de de traitement des déchets en vue de leur valorisation énergétique, on peut également citer la production de Combustibles Solides de Récupération (CSR), à partir de déchets secs à haut pouvoir calorifiques (bois, plastiques sans chlore, papiers, et cartons et bois), qui sont triés et broyés et affinés jusqu'à obtenir une fraction granulométrique adaptée à l'usage. La matière première de ces procédés peut être des ordures ménagères résiduelles (OMR), des déchets industriels banals (DIB), et des encombrants de déchèteries de qualité hétérogène ou de trop volumineux pour être valorisés dans les unités de valorisation énergétique (incinération et co-incinération).

Tous ces procédés mettent en œuvre une ou plusieurs opérations de tri, et/ou de broyage et/ou de criblage. En particulier, à différents stades des procédés de traitement des déchets, il est souhaitable de mettre en œuvre un criblage fin utilisant une maille de tamis fine. Dans les procédés de méthanisation, un criblage fin utilisant une maille fine permet, dans la phase de préparation mécanique précédant la méthanisation proprement dite, d'optimiser la collecte des matières organiques qui pourront être valorisées en méthanisation et en compost, et qui se concentrent dans la fraction fine notamment après passage dans un tube rotatif de pre-fermentation. Typiquement, ce criblage fin doit permettre de récupérer une fraction de déchets de dimension inférieure à 5 millimètres, dans laquelle se concentrent les matières organiques qui pourront être valorisées en méthanisation et en compost.

Le criblage fin permet donc sélectionner les matériaux à traiter suivant leur granulométrie et de séparer matières organiques dégradables et matières minérales.

De la même manière, un criblage fin, voire très fin, est utile au calibrage des RDF (Refuse Derived Fuels) et des CSR (Combustibles Solides de Récupération), issus du broyage de la fraction grossière légère issue des ordures ménagères et/ou de déchets secs à haut pouvoir calorifique, notamment matières plastiques, bois, bois composite, refus de broyage automobile, textiles d'où on cherche à éliminer les fines. L'élimination des fines est essentielle car dans les fines on retrouve généralement les composants à faible PCI et/ou généralement plus humides et car cela évite la formation de suies lors de l'utilisation des combustibles.

Toutefois, dans l'un ou l'autre de ces procédés, il est difficile d'utiliser des cribles à maille fine sans rencontrer de problèmes de colmatage, en particulier lorsqu'on souhaite collecter des fractions organiques valorisâmes, qui peuvent contenir des matières humides, collantes, ou fibreuses, ou lorsque les mailles du cribles sont très fines. Quelle que soit la configuration, ce colmatage est pénalisant en termes de quantité (matière organiques) ou de qualité (RDF, CSR) des fractions valorisâmes récupérées.

Pour les traitements de méthanisation, les dispositifs existants utilisent des mailles de taille relativement importante évitant la perte de matière organique mais n'offrant pas la sélectivité nécessaire à la purification de celle- ci, ou proposent également des cribles auto décolmatants ou intégrant des systèmes de nettoyage périodique.

Le brevet EP 1 957 210 divulgue ainsi une machine de criblage « flip flop », encore appelée crible à effet trampoline, ou machine de criblage à vague de tension. Il s'agit d'un équipement dont la surface criblante, inclinée (à environ 20° par rapport à l'horizontale), est constituée d'une toile souple en matière synthétique comportant des mailles fermées. Cette toile est successivement tendue et relâchée par des traverses motorisées auxquelles elle est fixée. Ces mouvements à haute fréquence génèrent une accélération de plusieurs dizaines de « g » des objets présents sur la toile criblante et les décolle de façon à provoquer un décolmatage. Il est toutefois nécessaire de laver périodiquement ces toiles à l'eau sous haute pression ce qui entraîne des problèmes d'immobilisation et de gestion des eaux de nettoyage, ainsi que des risques de fragilisation voire perforation de la toile.

La durée de vie des toiles souples en matières synthétiques (notamment polyuréthane) utilisées dans ces cribles est limitée : elles subissent notamment des déchirures dues à la présence de matériaux abrasifs dans les déchets criblés,

La demande EP2 364 782, divulgue l'utilisation de crible à effet trampoline pour le criblage de matières organiques humides, avec des toiles ayant une taille de maille de 10 millimètres. Cette demande mentionne également des risques d'attaques chimiques de ces toiles, lorsque des déchets organiques relativement humides sont criblés.

De manière générale, les mailles de ces cribles peuvent être constituées de fentes, d'ouvertures carrées, rectangulaires ou rondes. Leurs dimensions varient généralement pour les déchets ménagers humides entre 8 et 12 millimètres. Avec ces dispositifs, il semble difficile de cribler, des déchets comprenant des matières organiques humides avec une maille de dimension inférieure à 10 mm sans colmater les toiles. Dans tous les cas, l'ouverture des mailles s'agrandit et diminue au gré des mouvements de la toile, ce qui peut poser des problèmes de qualité.

Alternativement, la demande WO2015 001514 divulgue l'utilisation de cribles constitués d'une grille métallique inclinée à environ 40° par rapport à l'horizontale, et qui est frappée sur sa face inférieure par des marteaux disposés sur plusieurs barres transversales, à une fréquence de plusieurs dizaines de hertz. Les vibrations de la grille ainsi générées, associées à un système de brossage automatique de la grille sur sa surface supérieure, permettent d'éviter le colmatage. Les mailles des grilles peuvent être inférieures à 5 millimètres, ou encore inférieure à 2 millimètres. Toutefois, à l'usage, on constate sur le type de crible décrit dans la demande WO2015 001514 que le nettoyage de la surface inférieure de la grille peut être inefficace dans certaines conditions et que en conséquence ces grilles se colmatent, notamment lorsqu'on les utilise pour cribler des déchets contenant des matières organiques fibreuses, en particulier humides et collantes.

Il existe donc un besoin pour des systèmes de criblage de déchets utilisant une maille de tamis fine, et permettant d'éviter les problèmes de colmatage. En particulier, il existe un besoin pour de tels systèmes ayant par ailleurs une durée de vie améliorée, en limitant les problèmes d'immobilisation et de maintenance.

La présente invention a pour objet une machine de criblage vibrant comprenant :

- une grille(2) de criblage plane comprenant une série de fils métalliques (5) s'étendant sensiblement selon une même direction longitudinale , les fils métalliques (5) étant tous situés dans le plan de la grille, la distance entre un fil métallique (5) et ses fils voisins variant entre un maximum et un minimum, la distance minimum étant non-nulle, la grille (2) comprenant au moins une barre transversale (6), disposée perpendiculairement à la direction des fils longitudinaux (5), ladite grille (2) étant située dans un plan incliné d'un angle a non nul par rapport à l'horizontale, et comportant une extrémité haute (E1 ) et une extrémité basse (E2),

- un dispositif d'alimentation en matériau à cribler positionné à l'extrémité haute (E1 ) de la grille, la direction des fils longitudinaux (5) de ladite grille étant proche de la direction d'écoulement des matériaux à cribler au-dessus de la grille,

- un générateur de vibrations agencé pour transmettre des vibrations à la grille (2) par l'intermédiaire de la au moins une barre transversale (6), ladite machine étant caractérisée en ce que le diamètre des fils métalliques (5) de la grille (2) est compris entre 0,5 et 2 millimètres, préférentiellement entre 1 et 1 ,7 millimètres.

La présente invention est également relative à des grilles de criblage pour machines de criblage vibrant, à des installations de traitement de déchets comprenant de telles machines, et à des procédés de traitement de déchets mettant en œuvre les dites machines.

La présence invention est également relative à un système de brossage automatique déployé sur la face supérieure de la grille et qui en assure le nettoyage de ses faces supérieure et inférieure.

Les grilles des machines de criblage selon l'invention présentent, grâce à la configuration spécifique et au diamètre spécifique des fils métalliques qui les composent, une souplesse permettant aux brosses de traverser la grille pour nettoyer sa face inférieure, empêchant ainsi l'accumulation de matière sur cette face inférieure et évitant le colmatage.

la configuration spécifique des fils métalliques constituant la grille des machines selon l'invention permet donc un nettoyage aisé, en particulier lorsque les matériaux à cribler comportent des matières fibreuses, en particulier des matières fibreuses humides ou collantes. Par ailleurs, ces diamètres de fils sont suffisamment importants pour maintenir une solidité de la grille adaptée à son usage, et suffisamment fins pour permettre un rapport surface passante/surface globale de la grille optimale.

Avantageusement, le diamètre des fils des grilles des machines de criblage selon l'invention sont compris entre 1 et 1 ,7 millimètres, préférentiellement entre 1 ,1 et 1 ,6 millimètres, ou encore entre 1 ,2 et 1 ,6 millimètres, ou entre 1 ,3 et 1 ,6 millimètres, ou encore entre 1 ,4 et 1 ,5 millimètres.

Au sens de la présente invention, on entend par criblage une opération de séparation en deux fractions granulométriques d'un matériau particulaire par passage au travers d'une grille ou tamis comprenant des ouvertures ou mailles de taille déterminée.

Au sens de la présente invention, on entend par fil longitudinal un fil qui s'étend dans le sens de la longueur suivant une direction rectiligne. Les fils longitudinaux de la grille selon l'invention ne sont pas parfaitement rectilignes, et peuvent présenter des motifs (arcs, créneaux, motifs triangulaires...) répartis de part et d'autre de cette direction rectiligne.

Au sens de la présente invention, on entend par fils longitudinaux sensiblement de même direction des fils dont les directions présentent l'une par rapport à l'autre un angle maximal compris entre 0 et 5 degrés.

Au sens de la présente invention, on entend notamment par distance minimum non nulle entre un fil et ses voisins, le fait que les fils constituant les grilles selon l'invention ne sont pas solidaires les uns des autres, par exemple pas soudés ou tissés les uns avec les autres, même si, en tenant compte des déformations, des fils voisins de la grilles peuvent présenter entre eux quelques points de contact non permanents.

Dans les machines de criblage selon l'invention, le matériau à cribler s'écoule au-dessus de la grille depuis l'extrémité (E1 ) vers T'extrémité (E2) de la grille, suivant une direction sensiblement rectiligne.

Typiquement, dans les machines de criblage selon l'invention, les grilles sont montées sur un châssis rigide (1 ). Les extrémités (E1 ) et (E2) de la grille sont typiquement solidaires de systèmes de tension (3) permettant de la maintenir sensiblement plane.

Typiquement les barres transversales (6) des grilles sont des bandes de caoutchouc. Les grilles selon l'invention peuvent également comporter une bande de caoutchouc sur leurs bords extérieurs, facilitant la fixation par pincement sur le châssis (1 ).

Selon un mode de réalisation, les grilles des machines de criblage vibrant selon l'invention sont situées dans un plan incliné d'un angle a par rapport à l'horizontale compris entre 30° et 60°, préférentiellement compris entre 40 et 45°. Typiquement, cet angle est de 42 °.

Selon un mode de réalisation, le générateur de vibrations des machines de criblage selon l'invention comprend au moins un marteau électromagnétique (4) positionné pour frapper au moins une barre transversale (6).

Selon un mode de réalisation, les Machines de criblage vibrant selon l'invention comportent un moyen de brossage (9, 10) apte à exercer un mouvement de va-et-vient sur la grille (2).

Typiquement, ledit moyen de brossage comprend au moins une brosse cylindrique (10) d'axe sensiblement parallèle à la au moins une barre transversale (6).

Au sens de la présente invention, on entend par sensiblement parallèles deux droites qui présentent entre elles un angle compris entre 0 et 5 degrés.

Selon un mode de réalisation, le diamètre desdites brosses cylindriques (10) est compris entre 500 et 700 millimètres.

Typiquement, lesdites brosses cylindriques (10) comportent des brins de diamètre compris entre 0,4 et 1 ,0 millimètre.

Typiquement, lesdites brosses cylindriques (10) sont montées sur un châssis mobile (8, 9).

Avantageusement, dans les machines de criblage vibrant selon l'invention, les grilles (2) sont constituées de fils métalliques (5) présentant un profil sensiblement sinusoïdal dans le plan de ladite grille (2).

Au sens de la présente invention, on entend par profil sensiblement sinusoïdal un profil qui se rapproche d'une sinusoïde, c'est-à-dire composé d'arches semblables à celles d'une sinusoïde, de même amplitude et de même période, réparties régulièrement de part et d'autre d'une droite qui se confond avec la direction des fils longitudinaux. Le caractère sinusoïdal du profil n'est pas remis en cause par des déformations localisées pouvant exister sur le fil.

Selon un mode de réalisation, dans les machines de criblage vibrant selon l'invention, la maille L de la grille (2) est comprise entre 5 et 12 millimètres, préférentiellement entre 6 et 10 millimètres, préférentiellement entre 7 et 9 millimètres.

La maille L de la grille est définie comme la distance maximale moyenne entre les fils longitudinaux consécutifs de la grille, suivant une direction orthogonale à la direction desdits fils longitudinaux. Par exemple, pour une grille comprenant des fils à profil sinusoïdal, la maille L représente environ deux fois l'amplitude de la sinusoïde. Avantageusement, dans les machines de criblage vibrant selon l'invention, la maille L de la grille (2) est comprise entre 7 et 9 millimètres et le diamètre des fils de la grille (2) est compris entre 1 et 1 ,7 millimètre.

Selon un autre mode de réalisation, dans les machines de criblage vibrant selon l'invention, la maille L de la grille (2) est comprise entre 1 et 4 millimètres, préférentiellement entre 1 ,5 et 3,5 millimètres, préférentiellement entre 2 et 3 millimètres.

La présente invention est également relative à des grilles (2) de criblage plane pour machines de criblage vibrant telles que décrites ci-dessus, grilles comprenant une série de fils métalliques (5) s'étendant sensiblement selon une même direction longitudinale , les fils métalliques (5) étant tous situés dans le plan de la grille, la distance entre un fil métallique (5) et ses fils voisins variant entre un maximum et un minimum, la distance minimum étant non-nulle, caractérisées en ce que :

- le diamètre des fils métalliques (5) est compris entre 1 et 1 ,7 millimètre,

- la maille L de la grille (2) est comprise entre 7 et 9 millimètres, - la grille comprend au moins une barre transversale (6), disposée perpendiculairement à la direction des fils longitudinaux (5).

Typiquement, les grilles selon l'invention sont réalisées avec des fils en acier inox. Typiquement, les bandes transversales (6) des grilles selon l'invention sont en caoutchouc.

Selon un mode de réalisation, les Grilles (2) selon la revendication 13, caractérisée en ce que les fils métalliques (5) présentent un profil sensiblement sinusoïdal dans le plan de la grille,

La présente invention est également relative à des installations de traitement de déchets comprenant au moins une machine de criblage vibrant selon telles que décrites ci-dessus.

La présente invention est également relative à des procédés de traitement de déchets comprenant au moins une étape de criblage vibrant de matériaux issus/dérivés des déchets sur une machine de criblage vibrant telle que décrites ci-dessus, ladite étape comprenant la mise en vibration de la grille (2) par un générateur de vibrations positionné pour transmettre lesdites vibrations à la grille (2) par l'intermédiaire de la au moins une barre transversale (6).

Selon un mode de réalisation, dans les procédés selon l'invention, tout ou partie des matériaux issus de la au moins une étape de criblage vibrant sont soumis à un traitement permettant leur valorisation énergétique et /ou valorisation matière.

Par matériaux issus de la au moins une étape de criblage vibrant, on entend aussi bien les matériaux ayant traversé la grille (2) que le refus du criblage demeuré au-dessus de la grille (2).

Dans un mode de réalisation particulier, dans les procédés selon l'invention, les déchets contiennent des matières organiques mélangées à des indésirables, notamment métaux, matières minérales, plastiques, verre, et lesdits procédés comprennent :

- au moins une étape de criblage vibrant réalisée sur une machine selon l'une des revendications 1 à 9, ladite machine comprenant une grille (2) dont la maille L est comprise entre 6 et 10 millimètres, préférentiellement entre 7 et 9 millimètres, et,

- optionnellement, une ou plusieurs étapes de broyage et/ou de criblage permettant de réduire la granulométrie des déchets destinés à l'alimentation de l'étape de criblage vibrant à une dimension inférieure à 30 millimètres, préférentiellement inférieure à 20 millimètres.

Dans ce mode de réalisation, les déchets contenant des matières organiques peuvent être des déchets non triées, par exemple ordures ménagères non triées. Alternativement, ces déchets peuvent être issus de tri d'ordures ménagères ou autres sources, et comporter une fraction importante de matière organique associée à des indésirables. Ces indésirables sont par exemple des emballages souillés par des matières organiques.

Ces déchets ont généralement un fort taux d'humidité, typiquement compris entre 50 et 80%, et contiennent une grande quantité de matière collante et/ou fibreuse (déchets de cuisine, déchets de restauration, invendus de supermarchés...).

En particulier, dans ce mode de réalisation des procédés selon l'invention, les déchets ayant traversé l'au moins une étape de criblage vibrant peuvent être soumis à un traitement de méthanisation dans un digesteur.

En particulier, dans ce mode de réalisation des procédés selon l'invention, l'au moins une étape de criblage vibrant peut être précédée d'un traitement de pré-fermentation dans un tube rotatif avec alimentation à une extrémité et extraction à l'autre extrémité.

La présente invention est en particulier relative à des procédés de traitement des déchets, notamment ordures ménagères, contenant des matières organiques mélangées à des indésirables, notamment métaux, matières minérales, plastiques, verre, dans lesquels :

- les déchets sont soumis à un premier tri par criblage,

- la fraction des déchets traversant le crible est soumise à un traitement de pré-fermentation dans un tube rotatif avec alimentation à une extrémité et extraction à l'autre extrémité,

- les déchets issus du traitement de pré-fermentation sont soumis à une ou plusieurs étapes de broyage et/ou de criblage permettant de réduire leur granulométrie à une dimension inférieure à 30 millimètres, préférentiellement inférieure à 20 millimètres.

- ladite fraction de déchets de dimensions inférieure à 30 millimètres, préférentiellement inférieure à 20 millimètres est soumise à au moins une étape de criblage vibrant réalisée sur une machine telles que décrites ci- dessus, ladite machine comprenant une grille (2) dont la maille L est comprise entre 6 et 10 millimètres, préférentiellement entre 7 et 9 millimètres,

- au moins une partie de la matière ayant traversé l'étape de criblage vibrant est soumise à un traitement de valorisation énergétique et/ou de valorisation matière, préférentiellement un traitement de méthanisation dans un digesteur.

La présente invention est également relative à des Installations pour la mise en œuvre des procédés décrits ci-dessus, et comprenant :

- au moins une machine de criblage vibrant telles que décrites ci-dessus, ladite machine comprenant une grille (2) dont la maille L est comprise entre 6 et 10 millimètres, préférentiellement entre 7 et 9 millimètres,

- un ou plusieurs dispositifs de broyage et/ou de criblage permettant de réduire la granulométrie des déchets destinés à l'alimentation de la machine de criblage vibrant à une dimension inférieure à 30 millimètres, préférentiellement inférieure à 20 millimètres.

En particulier, les installations selon l'invention peuvent comprendre au moins un tube rotatif de pré fermentation.

Selon une variante, les procédés selon l'invention sont des procédés de traitement de déchets où les déchets sont des déchets secs à fort pouvoir calorifique inférieur, et comprenant :

- une ou plusieurs étapes de broyage fin permettant de réduire la granulométrie des déchets à une dimension inférieure à 30 millimètres, préférentiellement inférieure à 20 millimètres, suivie de

- au moins une étape de criblage vibrant réalisée sur une machine telles que décrites ci-dessus, ladite machine comprenant une grille (2) dont la maille L est comprise entre 1 et 4 millimètres, préférentiellement entre 1 ,5 et 3,5 millimètres, préférentiellement entre 2 et 3 millimètres.

Dans ce mode de réalisation, les déchets secs à haut pouvoir calorifique inférieur sont notamment des matières plastiques, bois, bois composite, refus de broyage automobile, des textiles synthétiques

Par déchets secs on entend des déchets présentant un taux d'humidité inférieur à 25%, ou encore à 20%, ou encore à 10%, typiquement compris entre 25 et 5%. Par haut pouvoir calorifique inférieur (PCI) on entend pouvoir calorifique inférieur typiquement compris entre 12 et 18 MJ/kilo.

Avantageusement, dans ce mode de réalisation, les procédés selon l'invention peuvent comprendre, en amont de l'étape de broyage fin, une ou plusieurs étapes de broyage grossier permettant de réduire la granulométrie des déchets à une dimension inférieure à 300 millimètres, préférentiellement inférieure à 200 millimètres.

Enfin, la présente invention est également relative à l'utilisation des matériaux constituant le refus du criblage vibrant des procédés tels que décrits ci-dessus comme combustibles solides de récupération.

On entend typiquement par combustibles solides de récupération les combustibles dits « CSR » ou « RDF » (refuse derived fuel). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation avec référence aux dessins annexés mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ces dessins :

Fig. 1 est un diagramme représentant le fonctionnement du procédé selon l'invention,

Fig. 2 est une vue schématique en perspective d'un tamis utilisé dans le procédé selon l'invention,

Fig. 3 est une vue schématique de dessus de la grille du tamis de

Fig. 2,

Fig. 4 est une vue schématique à plus grande échelle d'un détail de

Fig. 3,

Fig. 5 est une vue schématique en perspective d'un tamis utilisé dans le procédé selon l'invention, équipé d'un dispositif de brossage à rouleaux,

Fig. 6 est une vue en élévation latérale du tamis de Fig. 5, Fig. 7 est une vue similaire à Fig. 6, un support escamotable étant déployé,

Fig. 8 et Fig. 9 sont des vue similaires à Fig. 7, le support escamotable se déplaçant pour effectuer le nettoyage,

Fig. 10 est une vue similaire à Fig. 6, en fin de nettoyage, Fig. 1 1 et Fig. 12 sont des vues similaires à Fig. 5 illustrant la position du chariot au-dessus d'une grille et d'une autre voisine, et

Fig. 13 est une vue similaire à Fig. 1 1 et 12, le chariot étant en position d'attente,

Fig. 1 permet de replacer l'invention dans son contexte. On peut voir en haut à gauche l'entrée ligne où les déchets à traiter sont introduits. Après un premier crible dit primaire, la fraction fine de granulométrie inférieure à 450 mm passe par un tube rotatif de pré-fermentation puis par un trommel où la fraction la plus fine, de granulométrie inférieure à 80 mm, est récupérée et passe par un second trommel où la fraction la plus fine, de granulométrie inférieure à 20 mm, est récupérée pour être passée sur un crible, c'est-à-dire le tamis selon l'invention, qui permet de séparer une première fraction très fine, de granulométrie inférieure à 5 mm d'une seconde fraction de granulométrie comprise entre 5 et 20 mm. Par la suite la première fraction passe par un digesteur horizontal agité mécaniquement avec une recirculation au moins partielle par l'intermédiaire d'une trémie mélangeuse.

C'est lors de cette phase de digestion que du biogaz est extrait. Le digestat est lui composté pour être valorisé agronomiquement.

La seconde fraction passe d'abord par un séparateur balistique permettant d'écarter des déchets lourds avant de passer par un digesteur de façon similaire à la première fraction. Le digestat subit une phase de maturation par égouttage ou déshydratation pour le stabiliser ou le transformer en combustible ou encore pour être valorisé agronomiquement.

Fig. 2, on peut voir le dispositif de criblage utilisé dans le procédé selon l'invention.

Le dispositif de criblage comprend un châssis 1 maintenant une grille 2 inclinée. La grille 2 est située dans un plan incliné d'un angle a sur l'horizontale.

Avantageusement, la grille 2 est montée sur un support de grille statique d'inclinaison réglable de 30 à 60 degrés. Dans ce mode de réalisation l'inclinaison est de 42° par rapport à l'horizontale.

Cette inclinaison importante permet au produit à traiter de dévaler la pente sans être forcé de passer à travers une maille. Le colmatage est ainsi beaucoup moins fréquent.

La grille 2 présente une forme allongée, une extrémité inférieure (E2) et une extrémité supérieure (E1 ) étant solidaires de systèmes de tension 3 permettant d'imprimer une tension permanente à la grille 2 pour la maintenir sensiblement plane.

Des marteaux électromagnétiques 4 permettant de transmettre des vibrations à la grille sont montés sur les côtés de la grille solidairement du châssis 1 . Ces marteaux électromagnétiques peuvent être constitués par exemple d'électroaimants entraînant en rotation des cylindres munis d'ergots ou picots saillants, disposés juste en dessous de la grille, et s'étendant transversalement au châssis 1 , au niveau des barres transversales 6. L'impact des picots sur la ou les barres 6 permet de transmettre des vibrations à la grille. La grille 2 (Fig. 4) se présente sous la forme d'une série de fils longitudinaux 5 présentant un profil sensiblement sinusoïdal organisés selon une forme rectangulaire.

Les fils 5 se situent sur un même plan, la distance entre un fil 5, et ses fils voisins variant entre un maximum et un minimum. Mais, même lorsque la distance entre un fil et son fil mitoyen est minimum, aucune soudure n'est présente entre les deux fils. Cette disposition particulière a été retenue après de nombreux essais. Elle minimise le colmatage et facilite le nettoyage de la grille. La distance maximum entre les fils constitue la taille de la maille L.

Des barres transversales 6 de raidissage sont prévues à intervalles réguliers pour maintenir un écartement constant entre les fils 5.

Les marteaux électromagnétiques 4 sont disposés en vis-à-vis des barres de raidissage. Les fréquences utilisées sont généralement comprises entre 10 et 60Hz. Dans le cas de l'utilisation de plusieurs étages de criblage, il est possible d'utiliser des fréquences différentes pour chaque étage.

Pour garantir le fonctionnement du procédé, une étape de nettoyage est prévue.

Fig. 6 on peut voir une charpente métallique 7 placée au dessus de la grille 2. Un chariot 8 est suspendu sous la charpente 7 par l'intermédiaire de rails de manière à pouvoir glisser transversalement par rapport à la grille 2. Le chariot 8 est constitué de profilés métalliques assemblés entre eux pour délimiter notamment une surface supérieure 8a, sur laquelle sont fixés des galets coopérants avec les rails prévus sur la charpente 7, et une surface inférieure inclinée 8b, parallèle à la surface de la grille 2, sous laquelle est montée un support escamotable 9 supportant des brosses cylindriques de nettoyage 10. Des moyens non représentés sont prévus pour l'entraînement en rotation des brosses cylindriques autour de leur axe.

Le support escamotable 9 comporte deux faces parallèles 9a et 9b reliées par des biellettes 9c. La première face 9a est montée coulissante sous le chariot 8 tandis que la seconde face 9b supporte les brosses cylindriques de nettoyage 10.

Il est prévu deux grilles 2 (d'un mètre 75 sur trois mètres 60), disposées côte à côte et alimentées par une goulotte en V non représentée. Cette goulotte permet d'alimenter les deux grilles 2 simultanément ou bien simplement l'une d'entre elles.

De cette façon il devient possible de diminuer temporairement le débit de déchets arrivant sur le poste de criblage tout en orientant la totalité du flux sur l'une des deux grilles pour permettre le nettoyage de l'autre grille en flux tendu mais sans la présence de déchets.

Le chariot 8 peut donc se trouver au dessus de l'une ou l'autre des grilles ou bien déporté sur le côté, en position d'attente,

En fonctionnement, le chariot 8 est disposé en position d'attente comme sur Fig. 13.

Lorsqu'une opération de nettoyage est estimée nécessaire, le chariot 8 est déplacé au-dessus de l'une des grilles 2 dont le nettoyage va être effectué (Fig. 1 1 et 12). Le support escamotable 9 se trouve alors en position repliée comme illustré Fig. 6.

Une fois le chariot 8 arrivé en position au dessus de la grille 2 à nettoyer, le support escamotable 9 est déplié (Fig. 7) pour mettre les brosses cylindriques 10 en contact avec la grille 2.

Le support escamotable 9 effectue alors une translation vers le bas par rapport au chariot 8, parallèlement à la grille 2 pour en effectuer le nettoyage (Fig. 8 et 9).

Une fois le nettoyage de la grille 2 effectué le support escamotable 9 est replié (Fig. 10) avant le retour du chariot 8 en position d'attente (Fig. 13). Alternativement, une grille unique est disposée sur chaque machine de criblage, qui possède sa propre trémie d'alimentation et son propre système de nettoyage comprenant un chariot, une ou plusieurs brosse cylindriques ,et un système de déplacement du chariot sur la grille. Lors des cycles de nettoyage, l'alimentation de la grille en matériau par la trémie est stoppée, le chariot se déplace au-dessus de la grille en translation et la ou les brosses cylindriques mises en contact avec la grille la nettoient. Lors du criblage, le chariot 8 et les brosses se trouvent en partie basse de la grille, en position relevée au-dessus de l'extrémité (E2)

Essais de criblage

Dans un procédé de traitement de déchets ménagers non triés tel que représenté figure 1 , une machine de criblage telle que décrite ci-dessus et représentée dans les figures 5 à 8, avec système de brossage intégré, a été utilisée, avec différentes grilles (2), pour cribler la fraction de matériau de taille comprise entre 0 et 20 millimètres, présentant un taux d'environ 50% d'humidité, issus du tube rotatif de pré-fermentation et des deux trommels situés en aval de ce tube.

Les grilles qui ont été utilisées sont telles que représenté figure 2, ce sont des grilles planes à fils longitudinaux de profil sinusoïdal, non jointifs.

La surface criblante utile était de 3,45 m2 dans tous les essais ; la durée des essais a été de 12 heures, incluant un nettoyage d'1 ,2 minute (arrêt de l'alimentation) toutes les 10 minutes.

Dans les différents essais, on a fait varier la maille L et le diamètre d des fils, et analysé la qualité et la quantité de la fraction de matériau passante au travers du crible, et destinée à la méthanisation et au compostage (cf. Table 1).

Le taux massique de capture de la fraction 0-5 mm (de dimension inférieure à millimètres), dans le matériau passant le crible, est obtenu en tamisant cette fraction dans un échantillon de masse m du matériau d'alimentation et en pesant la masse obtenue m' et en réalisant la même opération pour une masse m de matériau passant, pour obtenir une masse m" ; (m"/m') ^* 100 est le taux (%) de capture.

On constate, pour les essais 1 et 2, que le débit de matériau passant le crible est faible, ce qui indique un problème de colmatage du crible, dû à la trop grande rigidité des fils et à la trop faible surface passante de la grille. Ceci est confirmé par le faible taux de capture de la fraction 0-5 mm. Les résultats sont nettement améliorés dans les essais 7 et 8 où l'on diminue le diamètre des fils avec une maille sensiblement de même dimension. On augmente d'environ 50 % le débit de sortie et le taux de capture de la fraction 0-5 mm dans le matériau passant le crible. En termes de qualité, la teneur en plastique du matériau passant reste nulle, ce qui est parfait. La teneur en verre augmente, mais en restant dans des limites acceptables pour l'utilisation en méthanisation et compostage.

Dans les essais 3 et 4, l'augmentation de la taille de maille conduit à des débits et à un taux de captation de la fraction 0-5 mm très satisfaisants, mais en dégradant la qualité en termes de teneur en verre.

Le compromis optimum qualité et quantité est obtenu pour les essais 5 et 6.

Table 1