Titre de l’invention : Procédé et installation de séchage de produits pâteux

[0001] La présente invention se situe dans le domaine du séchage de produits pâteux, à titre d’exemple et de manière non limitative de boues résiduaires provenant de stations d’épuration d’eaux résiduaires. L’invention peut s’appliquer à d’autres types de boues, telles que des boues industrielles ou des boues issues de la production d’eau potable.

[0002] Les boues organiques, notamment les boues résiduaires, comprennent de l'eau et des matières sèches. La siccité d'une boue indique sa teneur en matières sèches.

[0003] Le séchage des boues permet de réduire la quantité d’eau contenue dans les boues, les faisant passer de la plage 15-25% MS (MS pour matière sèche) en sortie de déshydratation avant séchage à 70-90% MS en sortie de séchage. Une telle étape est utile pour leur valorisation. En particulier, des boues séchées ne fermentent pas, ce qui favorise les conditions de leur stockage ; ainsi les boues séchées peuvent servir de produit d'épandage ou être brûlées comme combustible.

[0004] Le séchage des boues peut être réalisé par séchage solaire ou par séchage thermique.

[0005] Dans le cas du séchage solaire, les boues sont généralement déposées sur le sol dans une serre solaire. Ces boues déshydratées sont ensuite étalées, ou retournées et avancées, notamment avec un pont-retourneur, ou dispositif de retournement, classiquement rencontré. Un exemple de dispositif de retournement est divulgué dans le document W02006/024794. Il fonctionne par fragmentation et granulation et permet de diminuer le caractère pâteux de la boue. Il en résulte une diminution des mauvaises odeurs générées par la boue épaissie.

[0006] Le séchage solaire des boues s’effectue sous serre (fermée ou ouverte), grâce aux radiations solaires qui chauffent l’air à l’intérieur de la serre, et à un balayage à l’air et à la machine de retournement/d’étalement. Le séchage solaire utilisant l’énergie solaire - énergie renouvelable et gratuite - pour permettre l’évaporation de l’eau contenue dans les boues, est un procédé dit « extensif ». [0007] Le séchage solaire est donc une solution simple, peu énergivore mais nécessitant des emprises au sol importantes. En outre, les performances évaporatoires dépendent essentiellement des conditions météorologiques locales. Ainsi, le séchage solaire est principalement utilisé dans les pays chauds, mais même dans ce cas, le coefficient d’évaporation est en moyenne de l’ordre de 0,2 à 0,4 kg H2O/m ² .h (lorsque l’on se place sans apport calorifique autre que l’énergie solaire arrivant sur la serre).

[0008] Dans le cas du séchage thermique, un fluide caloporteur est nécessaire pour accélérer le séchage. Ce fluide caloporteur est généralement chauffé par des énergies fossiles. Le séchage thermique peut être direct (les boues sont alors en contact avec le fluide caloporteur) ou indirect (les boues ne sont pas, dans ce cas, en contact direct avec le fluide caloporteur).

[0009] Un exemple de sécheur thermique dit à contact direct est un sécheur à bandes. Typiquement, un tel sécheur comprend une ou plusieurs bandes de séchage sur lesquelles sont disposées des boues à sécher. Ces bandes ont un mouvement de translation pour permettre à la boue d’avancer dans le sécheur. Les boues sont soumises à un écoulement d'air chaud appliqué parallèlement ou perpendiculairement à leur sens de déplacement. Préférablement, les boues peuvent être mises en forme à l'aide d'une extrudeuse ou d'un granulateur afin d'augmenter la surface d'échange, ainsi que faire tenir les boues déshydratées sur la bande de manière plus aérée pour que l’air de séchage puisse passer entre les interstices et donc permettre d’augmenter la cinétique de séchage. En fonction des technologies de séchage thermique à bandes, les températures de l’air varient généralement de 30°C à 100°C.

[0010] La siccité en entrée de sécheur est également un paramètre très important : si elle est trop faible, les boues ne se tiennent pas sur la bande et l’air ne peut pas passer et la boue sèche difficilement.

[0011] Les procédés utilisant des sécheurs thermiques à bandes ne s’appliquent donc typiquement que pour des boues avec une siccité comprise entre 20% et 25 %, avec le cas échéant une recirculation d’une partie des boues séchées pour obtenir une siccité suffisante en entrée de sécheur thermique. [0012] Le séchage thermique est ainsi une solution plus compacte que le séchage solaire. Les sécheurs à bandes sont très robustes et faciles d'exploitation. Néanmoins, ce type de sécheur nécessite des surfaces de bande d’autant plus importantes que la température de l’air de séchage est faible. De ce fait, plus les bandes de séchage sont de taille conséquente, plus le nombre de ventilateurs nécessaire à la circulation du fluide caloporteur au niveau des bandes est important. Outre l’énergie électrique nécessaire pour l’avancement des bandes et les ventilateurs, l’énergie thermique pour chauffer le fluide caloporteur est importante, puisqu’elle est typiquement de l’ordre de 750 à 1000 kWh/tH2O en fonction des technologies de séchage thermique.

[0013] Le document WO2016/020829 décrit par exemple un procédé et une installation de séchage thermique de produits pâteux. Il s’agit d’un sécheur thermique à bandes traversant plusieurs compartiments, chacun ayant une température d’air différente (air chaud, air basse température et air froid). Pour optimiser sa consommation énergétique, une récupération d’énergie thermique entre les compartiments est mise en place par des bouclages de circuits d’alimentation en air. La réutilisation de l’air avec le traitement adéquate entre compartiments (niveau de température et degré d’humidité) demeure consommatrice d’énergie et ajoute de la complexité dans la gestion de l’installation.

[0014] L’invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en proposant un procédé de séchage des produits pâteux peu énergivore et plus compact qu’un séchage solaire classique. Plus particulièrement, le présent objet de l’invention opère uniquement avec l’énergie solaire, c’est-à-dire sans nécessiter d’apport additionnel d’énergie thermique extérieure.

[0015] A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de séchage de produits pâteux, en particulier de boues d’eau résiduaire urbaine, dans une serre comprenant une unité de séchage, ladite unité de séchage comprenant une pluralité de bandes de séchage aptes à recevoir le produit pâteux et définissant depuis une première bande de séchage parmi la pluralité de bandes de séchage disposée à une première hauteur vers une deuxième bande de séchage parmi la pluralité de bandes de séchage disposée à une deuxième hauteur inférieure à la première hauteur un chemin pour le produit pâteux, ledit procédé comportant les étapes suivantes : Une étape de disposition du produit pâteux à sécher sur la première bande de séchage de l’unité de séchage,

Une étape de circulation du produit pâteux sur la pluralité de bandes de séchage depuis la première bande de séchage suivant le chemin vers la deuxième bande de séchage, pour fournir un produit séché, le procédé de séchage de produits pâteux comprenant, pendant l’étape de circulation du produit pâteux sur la pluralité de bandes de séchage : une étape de génération d’un flux d’air dans l’unité de séchage, à partir d’un air venant de l’extérieur de la serre, une étape d’orientation du flux d’air vers la pluralité de bandes de séchage, une étape de circulation du flux d’air entre la pluralité de bandes de séchage le long du chemin, ledit flux d’air se chargeant d’eau au fur et à mesure de l’évaporation devenant ainsi un air humide, et le procédé de séchage de produits pâteux comprenant une étape d’évacuation dudit air humide de la serre, préférentiellement en partie haute.

[0016] Le produit pâteux est typiquement une boue organique. Il peut s’agir de boues résiduaires municipales ou industrielles, ou de boues issues de la production d’eau potable. De préférence, il s’agira de boues résiduaires issues de station d’épuration. Typiquement, un produit pâteux, notamment une boue organique, présente une siccité comprise entre 10 et 25%, de préférence entre 15% et 25%, avantageusement entre 20% et 25%. Le produit pâteux est qualifié de solide lorsque sa siccité est comprise entre 25 et 70%, et il est considéré comme sec lorsque sa siccité est supérieure à 70%, voire supérieure à 75%.

[0017] Avantageusement, le procédé de séchage selon l’invention comprend une étape de traitement des odeurs générées par le produit pâteux, notamment par adsorption sur un matériau adsorbant ou dispersion des odeurs.

[0018] Avantageusement, le procédé de séchage selon l’invention comprend une étape d’adaptation du débit du flux d’air généré dans l’unité de séchage en fonction d’un ou plusieurs paramètres préalablement définis/mesurés.

[0019] Avantageusement, l’étape d’orientation du flux d’air vers la pluralité de bandes de séchage est contrôlée en fonction d’un ou plusieurs paramètres préalablement définis. [0020] Avantageusement, le flux d’air généré dans l’unité de séchage a une température comprise entre 30°C et 75°C.

[0021] L’invention concerne aussi une installation de séchage de produits pâteux, en particulier de boue résiduaire urbaine, comprenant une serre, ladite installation comprenant, dans la serre : une unité de séchage, ladite unité de séchage comprenant une pluralité de bandes de séchage, préférentiellement au moins trois bandes de séchage, aptes à recevoir le produit pâteux à sécher, et définissant depuis une première bande de séchage parmi la pluralité de bandes de séchage disposée à une première hauteur vers une deuxième bande de séchage parmi la pluralité de bandes de séchage disposée à une deuxième hauteur inférieure à la première hauteur un chemin pour le produit pâteux, la première bande de séchage de l’unité de séchage étant destinée à recevoir le produit pâteux, le produit pâteux étant destiné à circuler sur la pluralité de bandes de séchage depuis la première bande de séchage suivant le chemin vers la deuxième bande de séchage, pour fournir un produit séché, un dispositif de génération d’un flux d’air dans l’unité de séchage à partir d’un air venant de l’extérieur de la serre,

Un dispositif d’orientation du flux d’air vers la pluralité de bandes de séchage, un dispositif de circulation du flux d’air entre la pluralité de bandes de séchage le long du chemin, ledit flux d’air se chargeant d’eau au fur et à mesure de l’évaporation devenant ainsi un air humide, une ouverture d’évacuation apte à évacuer l’air humide vers l’extérieur de la serre, préférentiellement située en partie haute de la serre.

[0022] Avantageusement, l’installation selon l’invention comprend un ventilateur de tirage destiné à évacuer l’air humide vers l’extérieur de la serre, et optionnellement une gaine agencée pour diriger l’air humide tiré par le ventilateur de tirage vers l’ouverture d’évacuation.

[0023] Avantageusement, l’installation selon l’invention comporte un dispositif de traitement des odeurs générées par le produit pâteux.

[0024] Avantageusement, l’installation selon l’invention comprend comporte un dispositif de mesure d’un ou plusieurs paramètres et un dispositif d’adaptation du débit du flux d’air généré dans l’unité de séchage en fonction de la mesure dudit ou desdits plusieurs paramètres préalablement mesurés

[0025] Avantageusement, le dispositif d’orientation du flux d’air vers la pluralité de bandes de séchage comprend au moins un déflecteur s’étendant entre une première extrémité apte à recevoir le flux d’air s’écoulant selon une première direction et une deuxième extrémité à proximité d’une parmi la pluralité de bandes de séchage, le au moins un déflecteur étant configuré pour modifier l’écoulement de flux d’air depuis la première direction vers une deuxième direction orientée vers la une parmi la pluralité de bandes de séchage.

[0026] L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d’un mode de réalisation donné à titre d’exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel :

[0027] [Fig.1] représente schématiquement une vue en coupe d’une installation de séchage de produits pâteux selon l’invention ;

[0028] [Fig.2] représente schématiquement une vue en coupe, dans un plan horizontal, de l’installation de séchage de produits pâteux selon l’invention ;

[0029] [Fig.3] représente schématiquement un organigramme des étapes d’un procédé de séchage de produits pâteux selon l’invention ;

[0030] [Fig.4] est un tableau comparatif entre les performances de sécheurs thermique, solaire conventionnel ;

[0031] [Fig.5] est un tableau comparatif entre les performances de l’installation selon l’invention.

[0032] Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures. Pour une meilleure visibilité et dans un souci de compréhension accrue, les éléments ne sont pas toujours représentés à l’échelle.

[0033] La figure 1 représente schématiquement une vue en coupe d’une installation 10 de séchage de produits pâteux 9, en particulier de boue résiduaire urbaine, selon l’invention. L’installation 10 comprend une serre 11 . Dans cette serre 11 , l’installation 10 comprend une unité de séchage 12, ladite unité de séchage 12 comprenant une pluralité de bandes de séchage 13-1 , 13-2, 13-3, 13-4, préférentiellement au moins trois bandes de séchage. Les bandes de séchages sont disposées les unes par- dessus les autres et espacées entre elles. Les bandes de séchages sont aptes à recevoir le produit pâteux 9 à sécher et sont mobiles en translation pour permettre au produit pâteux 9 d’être déplacé. Les bandes de séchage définissent depuis une première bande de séchage 13-1 disposée à une première hauteur 21 vers une deuxième bande de séchage 13-4 disposée à une deuxième hauteur 24 (inférieure à la première hauteur 21 ) un chemin 20 pour le produit pâteux 9. Le chemin 20 peut être vu comme un chemin vertical puisque le déplacement du produit pâteux 9 se fait linéairement sur une bande et verticalement d’une bande à une autre disposée à une hauteur inférieure. Avantageusement, le produit pâteux 9 passe d’une bande à la suivante (de la bande 13-1 à la bande 13-2, puis de la bande 13-2 à la bande 13-3, etc.) dans le sens de la hauteur décroissante. Toutefois, le principe de l’invention s’applique de manière similaire avec un chemin ne passant pas par toutes les bandes (par exemple de la bande 13-1 à la bande 13-4). Dans l’unité de séchage 12 représentée sur la gauche de la serre 11 , le déplacement du produit pâteux 9, correspondant au déplacement linéaire des bandes de séchage, est représenté par des vecteurs (cercle avec une croix ou un point en son centre selon le sens du vecteur). S’agissant d’une vue en coupe, ce déplacement linéaire des bandes se fait perpendiculairement à la vue représentée. Sur la bande supérieure (13-1 ), la bande (et donc le produit pâteux) se déplace en s’éloignant de l’observateur. En bout de bande, le produit pâteux tombe sur la bande suivante (13-2). Sur la bande suivante (13-2), la bande (et donc le produit pâteux) se déplace en s’approchant de l’observateur, et ainsi de suite jusqu’à l’obtention d’un produit séché 90 en partie inférieure de l’unité de séchage. Le chemin 20 que parcourt le produit pâteux est représenté sur la partie gauche de la figure 2, cette fois-ci en coupe selon une hauteur de l’unité de séchage, le long des bandes (les longues flèches en pointillés représentent donc chacune une longueur de bande de séchage).

[0034] La première bande de séchage 13-1 de l’unité de séchage 12 est destinée à recevoir le produit pâteux 9. Le produit pâteux 9 est destiné à circuler sur la pluralité de bandes de séchage depuis la première bande de séchage 13-1 suivant le chemin 20 vers la deuxième bande de séchage 13-4, pour fournir un produit séché 90.

[0035] Selon l’invention, l’installation 10 comprend un dispositif 40 de génération d’un flux d’air 30 dans l’unité de séchage 12 à partir d’un air 31 venant de l’extérieur de la serre 11 . Avantageusement, le dispositif 40 de génération du flux d’air 30 est agencé au niveau d’une ouverture dans le toit de la serre et/ou d’une ouverture 29 dans les parois de la serre pour introduire l’air sec 31 depuis l’extérieur de la serre 11 sur les bandes de séchage. Le dispositif 40 de génération du flux d’air 30 peut comprend un ventilateur.

[0036] L’installation 10 comprend un dispositif d’orientation 50 du flux d’air 30 vers la pluralité de bandes de séchage. Le dispositif d’orientation 50 du flux d’air 30 généré dans la serre permet d’orienter le flux d’air 30 vers le produit pâteux disposé sur les bandes de séchage.

[0037] L’installation 10 comprend un dispositif 58 de circulation du flux d’air 30 entre la pluralité de bandes de séchage le long du chemin 20, ledit flux d’air 30 se chargeant d’eau au fur et à mesure de l’évaporation devenant ainsi un air humide 32. Le dispositif 58 de circulation du flux d’air 30 assure la bonne circulation du flux d’air d’une bande de séchage à la bande suivante dans le sens de la hauteur décroissante.

[0038] L’installation 10 comprend une ouverture d’évacuation 60 apte à évacuer l’air humide 32 vers l’extérieur de la serre 11 , préférentiellement située en partie haute de la serre.

[0039] Dans un mode de réalisation de l’invention, l’installation 10 comprend un ventilateur de tirage 70 destiné à évacuer l’air humide 32 vers l’extérieur de la serre 11 , et optionnellement une gaine 71 agencée pour diriger l’air humide 32 tiré par le ventilateur de tirage 70 vers l’ouverture d’évacuation 60. La gaine 71 peut être souple, pour rendre son positionnement plus aisé dans la serre, mais elle peut également être rigide ou semi-rigide. Le ventilateur de tirage 70 est avantageusement disposé dans la partie basse de la serre, là où le flux d’air humide s’est chargé au maximum d’eau. Le ventilateur de tirage 70 permet ainsi la mise en mouvement du flux d’air humide 32 vers l’extérieur de la serre, et l’évacuation de cet air humide 32 par l’ouverture 60.

[0040] Ainsi, l’invention se base sur deux mouvements principaux : d’une part, le produit pâteux se déplace selon le chemin 20, c’est-à-dire linéairement par bande, et d’autre part, le flux d’air 30 se déplace vers les bandes selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement linéaire des bandes, grâce au dispositif d’orientation 50 du flux d’air 30 vers la pluralité de bandes de séchage. En d’autres termes, un flux d’air 30 sec balaie la première bande 13-1 . Il se charge un peu en humidité issue du produit pâteux sur la bande 13-1 , et balaie ensuite la bande 13-2 et se charge encore un peu en humidité contenue dans le produit pâteux de la bande 13-2. En fin de chemin 20, le produit pâteux est délesté de son humidité et est devenu un produit séché 90. Le flux d’air, quant à lui, s’est chargé en humidité et est devenu un air humide 32. A ces deux mouvements qui se croisent (flux d’air et translation des bandes) résultant en un transfert d’humidité depuis le produit pâteux vers le flux d’air s’ajoute l’effet radiatif de la serre 11 qui permet d’assurer une température élevée de l’air ambiant dans la serre. Cette combinaison garantit une valeur du coefficient évaporatoire suffisamment élevée, typiquement entre 1 et 10 kgH2O/m2.h, que l’on ne pourrait pas obtenir avec un séchage solaire seul.

[0041] Avantageusement, l’installation 10 peut comporter un dispositif de traitement des odeurs générées par le produit pâteux 9. Ce dispositif peut être positionné à l’intérieur de la serre pour traiter les odeurs dans la serre, ou bien il peut être positionné à l’extérieur de la serre, avantageusement à proximité de l’ouverture 60 pour capter et traiter les mauvaises odeurs dès leur sortie de la serre.

[0042] 0ptionnellement, l’installation 10 peut comprendre un dispositif de retournement du produit pâteux, par exemple de type roue dentée, sur une ou plusieurs bandes de séchage. Le dispositif de retournement permet d’améliorer le coefficient évaporatoire de l’eau contenue dans le produit pâteux.

[0043] Dans un autre mode de réalisation, l’installation 10 selon l’invention comporte un dispositif de mesure 80 d’un ou plusieurs paramètres et un dispositif d’adaptation 85 du débit du flux d’air 30 généré dans l’unité de séchage 12 en fonction de la mesure dudit ou desdits plusieurs paramètres préalablement mesurés. Les paramètres mesurés peuvent être la température extérieure à la serre, la température de l’air ambiant dans la serre, la vitesse de circulation du produit pâteux sur la pluralité de bandes de séchage, la vitesse de circulation du flux d’air entre la pluralité de bandes de séchage, la surface totale de la pluralité de bandes de séchage. Ainsi, si la température extérieure à la serre augmente, le flux d’air 30 généré est plus chaud. Cette condition assure un bon niveau d’évaporation. Il peut alors être judicieux, pour des raisons d’économie d’énergie, de diminuer le débit du flux d’air 30 généré. Dans le cas où la vitesse de circulation du produit pâteux augmente (ce qui peut arriver lorsqu’une grande quantité de produit pâteux doit être séchée), afin de garantir le même niveau d’évaporation et obtenir le séchage cible, le dispositif d’adaptation 85 est alors configuré pour accroître le débit du flux d’air 30. Le dispositif d’adaptation 85 du débit du flux d’air 30 permet ainsi de faire correspondre le débit du flux d’air 30 aux conditions dans et autour de la serre.

[0044] Avantageusement, le dispositif 50 d’orientation du flux d’air vers la pluralité de bandes de séchage comprend au moins un déflecteur 51 s’étendant entre une première extrémité 52 apte à recevoir le flux d’air 30 s’écoulant selon une première direction 53 et une deuxième extrémité 54 à proximité d’une parmi la pluralité de bandes de séchage, le au moins un déflecteur 51 étant configuré pour modifier l’écoulement de flux d’air 30 depuis la première direction 53 vers une deuxième direction 55 orientée vers la une parmi la pluralité de bandes de séchage. Le déflecteur 51 permet d’orienter le flux d’air sur le produit pâteux sur une bande de séchage. Avantageusement, le dispositif 50 d’orientation comprend plusieurs déflecteurs, chacun orientant le flux d’air vers une bande de séchage à laquelle il est associé. Les déflecteurs garantissent que le produit pâteux est soumis au flux d’air le long du chemin 20, et quelle que soit sa position le long du chemin 20.

[0045] Avantageusement, l’installation 10 est exempte de système de chauffage additionnel (notamment thermique) du flux d’air 30.

[0046] La figure 2 représente schématiquement une vue en coupe, dans un plan horizontal au niveau de la première hauteur 21 , de l’installation 10 de séchage de produits pâteux selon l’invention. La figure 2 met en évidence qu’une installation selon l’invention peut comprendre une unité de séchage 12, mais également plusieurs unités de séchage dans la serre 11 , par exemple six comme ici représenté. Pour une meilleure compréhension, les parois latérales 5 et 6 de la serre 11 représentées sur la figure 1 sont rapportées sur la figure 2. La largeur de la serre est indiquée par la référence « larg ». Pour rappel, sur la partie à gauche de la figure 2, c’est le chemin 20 parcouru par le produit pâteux qui est représenté schématiquement, cette fois dans une vue en coupe selon une hauteur de l’unité de séchage, à travers les bandes de séchage.

[0047] Chaque unité de séchage 12 comprend avantageusement plusieurs dispositifs 40 de génération de flux d’air 30 à partir d’un air 31 venant de l’extérieur de la serre 11 . Les dispositifs 40 sont avantageusement disposés à proximité des parois 5, 6 le long des bandes de séchage pour aspirer l’air 31 depuis l’extérieur de la serre 11 et le souffler sur les bandes de séchages, sur toute leur longueur. Alternativement, chaque unité de séchage peut comprendre un seul dispositif 40 (ou un nombre limité de dispositifs 40, par exemple deux ou trois) relié à une ouverture 29 dans la paroi (ou le toit) de sorte à aspirer l’air extérieur 31 dans l’unité de séchage où un collecteur d’air peut être associé aux dispositifs 50 d’orientation du flux d’air vers la pluralité de bandes de séchage pour répartir le flux d’air 30 vers les bandes.

[0048] Chaque unité de séchage 12 comprend avantageusement un ou plusieurs ventilateurs de tirage 70 destiné à évacuer l’air humide 32 vers l’extérieur de la serre 11 . Un ventilateur de tirage 70 peut être judicieusement disposé entre deux unités de séchage, en position centrale de la serre 11 , pour évacuer l’air humide issu des deux unités de séchage.

[0049] La figure 3 représente schématiquement un organigramme des étapes d’un procédé de séchage de produits pâteux selon l’invention. Le procédé de séchage de produits pâteux 9, en particulier de boues d’eau résiduaire urbaine, est mis en oeuvre dans une serre 11 comprenant une unité de séchage 12, ladite unité de séchage 12 comprenant une pluralité de bandes de séchage 13-1 , 13-2, 13-3, 13-4 aptes à recevoir le produit pâteux 9 et définissant depuis une première bande de séchage 13-1 parmi la pluralité de bandes de séchage disposée à une première hauteur 21 vers une deuxième bande de séchage 13-4 parmi la pluralité de bandes de séchage disposée à une deuxième hauteur 24 inférieure à la première hauteur 21 un chemin 20 pour le produit pâteux 9. Le procédé selon l’invention comporte les étapes suivantes :

Une étape 100 de disposition du produit pâteux 9 à sécher sur la première bande de séchage 13-1 de l’unité de séchage 12,

Une étape 110 de circulation du produit pâteux 9 sur la pluralité de bandes de séchage 13-1 , 13-2, 13-3, 13-4 depuis la première bande de séchage 13-1 suivant le chemin 20 vers la deuxième bande de séchage 13-4, pour fournir un produit séché 90. [0050] Selon l’invention, le procédé de séchage de produits pâteux comprend, pendant l’étape 110 de circulation du produit pâteux 9 sur la pluralité de bandes de séchage : une étape 120 de génération d’un flux d’air 30 dans l’unité de séchage 12, à partir d’un air 31 venant de l’extérieur de la serre 11 , une étape 130 d’orientation du flux d’air 30 vers la pluralité de bandes de séchage le long du chemin 20, une étape 140 de circulation du flux d’air 30 entre la pluralité de bandes de séchage le long du chemin 20, ledit flux d’air 30 se chargeant d’eau au fur et à mesure de l’évaporation devenant ainsi un air humide 32, et une étape 150 d’évacuation dudit air humide 32 de la serre 11 , préférentiellement en partie haute afin que les odeurs ne se trouvent pas à hauteur d’homme, mais soient diluées dans l’atmosphère.

[0051] Le procédé de séchage selon l’invention associe le séchage par bandes issu d’un sécheur thermique à bandes et le placement de ces bandes dans une serre solaire. Le procédé de l’invention utilise l’air ambiant extérieur à la serre et l’air ambiant de la serre, air chauffé par le rayonnement solaire, et qui va permettre l’évaporation de l’eau contenue dans le produit pâteux (boue). Le séchage est ici accéléré via la faible hauteur de boue déposée sur les bandes. De plus, la combinaison des étapes 120, 130, 140 et 150 (génération d’un flux d’air 30 dans l’unité de séchage 12, orientation du flux d’air 30 vers la pluralité de bandes de séchage le long du chemin 20, circulation du flux d’air 30 entre la pluralité de bandes de séchage le long du chemin 20, et évacuation de l’air humide) permet de surmonter la problématique d’un flux d’air chaud saturé en humidité qui limiterait l’évaporation de l’eau contenue dans les boues. Grâce à l’invention, un flux d’air chaud circule dans l’unité de séchage et se charge en humidité. Cet air humide est ensuite évacué vers l’extérieur de la serre. En d’autres termes, le coefficient évaporatoire résultant est très important puisqu’il traduit la capacité à évaporer l’eau du produit pâteux.

[0052] Afin d’optimiser l’évaporation de l’eau du produit pâteux, l’air 31 aspiré depuis l’extérieur de la serre et soufflé sous forme de flux d’air 30 sur les bandes de séchage est avantageusement dirigé juste au-dessus du produit pâteux (optimisant la vitesse de l’air et donc également l’évaporation) via des déflecteurs judicieusement disposés. Comme décrit précédemment, chaque déflecteur s’étend entre une première extrémité et une deuxième extrémité. Le flux d’air arrive au niveau de la première extrémité et le déflecteur oriente le flux d’air vers le produit pâteux disposé sur la bande associée. Autrement dit, à partir de l’air extérieur 31 , l’invention permet de souffler un flux d’air sur le produit pâteux, avantageusement sur toute la longueur de toutes les bandes de séchage, à l’aide du dispositif d’orientation 50 du flux d’air 30 vers une bande de séchage et du dispositif 58 de circulation du flux d’air 30 d’une bande à la bande suivante le long du chemin 20.

[0053] Des petits ventilateurs de tirage (dispositifs 30 de génération de flux d’air) permettent d’aspirer l’air extérieur pour le diriger vers l’intérieur de la serre. Ensuite un plus gros ventilateur de tirage 70 permet d’assurer l’évacuation vers l’extérieur de la serre de l’air chaud et humide.

[0054] En supposant une température de l’air de séchage de l’ordre de 35°C à hauteur de 10 heures par jour, le coefficient évaporatoire peut atteindre 1 à 10 kg H2O/m ² .h, sans consommation d’énergie thermique.

[0055] Préférentiellement, l’installation de l’invention est placée dans des pays chauds pour bénéficier du soleil chauffant l’air dans la serre et seulement avoir, en consommation énergétique (électrique), les ventilateurs (générateur de flux d’air) qui tirent de l’air chaud pris à l’extérieur de la serre, et les moteurs pour faire avancer les bandes.

[0056] Dans un exemple de réalisation de l’invention, le coefficient d’échange (ou coefficient évaporatoire) est de 7,6 kg H2O/m ² .h avec deux bandes superposées avec de l’air chaud soufflé sur les bandes de l’unité de séchage à 34°C.

[0057] Par la suite, comme la superposition des bandes diminue le coefficient d’échange, typiquement de l’ordre de -10% à -30%, par exemple -20% par bande superposée, on obtient un coefficient évaporatoire de 6,08 kg H2O/m ² .h avec trois bandes superposées, et de 4,86 kg H2O/m ² .h avec quatre bandes superposées.

[0058] On peut mettre jusqu’à 7 cm de hauteur de boue déshydratée, puis 10 cm de hauteur de boue lorsque la siccité atteint 50 à 60%MS.

[0059] En considérant des dimensions de bandes de séchage thermique classique, soit 2,5 m de largeur et 20 m de longueur, et quatre bandes superposées, on arrive à 200 m ² de surface d’échange par sécheur thermique (2,5 x 20 x 4 = 200 m ² par sécheur thermique constitué de quatre bandes).

[0060] Comparativement à une solution de séchage solaire classique, la surface au sol de l’installation selon l’invention est divisée par dix, tout en conservant une solution peu énergivore, caractéristique principale des sécheurs solaires.

[0061] Le procédé de séchage selon l’invention peut comprendre une étape 160 de traitement des odeurs générées par le produit pâteux 9, notamment par adsorption sur un matériau adsorbant ou dispersion des odeurs.

[0062] Dans un mode de réalisation, le procédé de séchage selon l’invention comprend une étape 125 d’adaptation du débit du flux d’air 30 généré dans l’unité de séchage 12 en fonction d’un ou plusieurs paramètres préalablement définis/mesurés, tels que la température extérieure à la serre, la température ambiante dans la serre, la vitesse de circulation du produit pâteux du produit pâteux sur la pluralité de bandes de séchage, la vitesse de circulation du flux d’air entre la pluralité de bandes de séchage, de la surface totale de la pluralité de bandes de séchage, et l’épaisseur de boue sur les bandes de séchage.

[0063] D’une part, le séchage est accéléré via la faible hauteur de boue déposée sur les bandes, ainsi qu’une vitesse d’avancée des bandes liée au débit d’air du flux d’air généré et à sa température, air chaud soufflé sur les boues déposées préalablement sur les bandes. D’autre part, en adaptant le débit du flux d’air en fonction de révolution des températures extérieure et intérieure, de la vitesse linéaire des bandes et de l’épaisseur du produit pâteux, il est possible d’optimiser la consommation d’énergie électrique en diminuant la demande énergétique du dispositif de génération du flux d’air.

[0064] Dans une variante du procédé de séchage selon l’invention, l’étape 130 d’orientation du flux d’air 30 vers la pluralité de bandes de séchage le long du chemin 20 peut être contrôlée en fonction d’un ou plusieurs paramètres préalablement définis, notamment un débit de flux d’air cible.

[0065] Avantageusement, le flux d’air 30 généré dans l’unité de séchage 12 a une température comprise entre 30°C et 75°C, notamment entre 30 et 55°C, ou entre 70 et 75°C si la serre est installée dans un pays chaud. On peut souligner que, de manière préférentielle, le flux d’air généré ne subit pas de chauffage (notamment thermique) de tout ou partie de celui-ci.

[0066] Les figures 4 et 5 sont des tableaux comparatifs entre les performances de sécheurs thermique, solaire conventionnel (figure 4) et l’installation selon l’invention (figure 5). Les données de base sont les suivantes :

[0067] On peut voir qu’avec un séchage thermique traditionnel, un seul sécheur thermique est à exploiter, mais la facture thermique (en gaz ou en fuel) est élevée. Avec un séchage solaire traditionnel, il n’y a pas de facture thermique (ni en gaz, ni en fuel) puisque seule l’énergie solaire est utilisée. Toutefois, un tel séchage nécessite d’exploiter 24 sécheurs solaires. Avec un séchage selon l’invention, dans le cas d’un fonctionnement 100% solaire et électrique, 8 sécheurs mix thermiques/solaires sont à exploiter, et il n’y a pas de consommation énergétique additionnel (pas de fuel ni de gaz). Avec l’installation selon l’invention, dans le cas d’un fonctionnement 50% solaire et électrique et 50% thermique, seulement 4 sécheurs mix thermiques/solaires sont à exploiter, et la consommation énergétique est réduite par rapport à un séchage thermique traditionnel.

[0068] En outre, on voit clairement que l’installation selon l’invention nécessite une surface au sol très inférieure comparée au séchage solaire traditionnel (de l’ordre de 2,8 à 18 fois moins). Cette surface au sol est tout de même plus importante comparée au séchage thermique traditionnel (facteur d’environ 2,5 à 17). Par contre, la consommation d’énergie totale est bien moindre (facteur de l’ordre de 4 à 5) que celle requise pour le séchage thermique. [0069] L’objet de l’invention réside dans le fait de combiner deux types de séchage (solaire et thermique) bien distincts et jusqu’alors utilisés de manière exclusive l’un de l’autre. Ceci est rendu possible grâce à une gestion judicieuse d’alimentation en air de la serre et un contrôle de la trajectoire du flux d’air dans la serre, qui permettent d’obtenir une valeur du coefficient évaporatoire entre 1 et 10 kgH2O/m2.h, par exemple 6 kgH2O/m2.h. Il en résulte que l’invention permet de tirer profit des avantages de chaque type de séchage sans en avoir les inconvénients.

[0070] Il apparaîtra plus généralement à l'Homme du métier que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Dans les revendications qui suivent, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant les revendications aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents que les revendications visent à couvrir du fait de leur formulation et dont la prévision est à la portée de l'Homme du métier se basant sur ses connaissances générales.