Traitement des déchets

Introduction

Les déchets résultants de la préparation des repas dans les cuisines collectives doivent être évacués suivant certaines règles d’hygiène et de respect de l’environnement.

L’origine des déchets dans les cuisines collectives est diverse :

  • Aliments périmés des chambres froides et autres zones de stockage,
  • déchets de nettoyage des fruits et légumes,
  • déchets de préparation : poisson, viande, fruits et légumes,
  • déchets de préparations cuisson : restes dans les récipients de cuisson, graisses de friteuses et autres, etc.,
  • restants sur les assiettes.

Selon la taille de la cuisine, les déchets peuvent être traités manuellement ou automatiquement.

Dans le premier cas, les déchets sont rassemblés dans des poubelles situées dans un local poubelle réfrigéré (pour raisons hygiéniques) avant d’être évacués vers une décharge. Le prix de l’enlèvement des déchets est estimé à 0,2 à 0,25 €/kg en comptant les taxes, sacs payants, etc.

Dans le second cas, différents systèmes automatiques peuvent être envisagés en fonction du nombre de repas préparés : systèmes à panier à partir de 50 repas, systèmes plus complexes à partir de 200 à 250 repas.
Dans ce cas, les déchets sont traités avant stockage, et sont, dans la plupart des cas, transportés automatiquement vers ce lieu de stockage.

On distingue deux systèmes de traitement et de transport des déchets :

  • Par voie humide
  • par voie sèche

Le premier système produit des déchets “impurs” qui contiennent beaucoup trop d’eau pour être réutilisés. Leur prix d’enlèvement varie entre 0,2 à 0,25 €/kg.

Le second système produit des déchets dits biologiques qui permettent de faire :

  • Du compost,
  • de la nourriture pour animaux (après stérilisation),
  • des produits cosmétiques,
  • du bio-gaz qui permet de produire de l’électricité (100 litres de déchets donne environ 45 litres de bio-gaz, 50 litres d’eau et 5 litres de déchets (à mettre en décharge ou à utiliser comme compost).

Le prix d’enlèvement de ces déchets tourne autour de 7,5 c€/kg.

Traitement par voie humide

Les déchets sont transportés et/ou traités en utilisant une grande quantité d’eau. Les eaux usées résultant de ce traitement transitent par un séparateur de graisse avant d’être rejetées à l’égout.

L’efficacité du système est faible : 10 à 20 % des déchets seulement sont récupérés, le reste partant à l’égout et dans le séparateur de graisse. Celui-ci doit donc être vidé très régulièrement (environ une fois par mois au lieu d’une fois tous les trois mois pour une cuisine sans ce type de traitement des déchets). Le prix de la vidange du séparateur de graisse (0,2 à 0,375 €/kg) doit être ajouté au prix d’enlèvement des déchets (0,2 à 0,25 €/kg).

Deux systèmes existent pour la séparation entre les déchets solides et liquides :

Vis d’Archimède

Des postes de travail, les déchets sont transportés dans des goulottes remplies d’eau puis dans des canalisations jusqu’à une vis d’Archimède (puissance de 5 à 8 kW par vis) inclinée vers le haut, située dans un local réfrigéré. Cette vis tourne dans une canalisation perforée elle-même incorporée dans une autre conduite plus large. Les déchets solides sont comprimés dans la vis, le résidu liquide traverse la canalisation perforée et est récupéré dans la canalisation plus large.

Ce résidu liquide peut être récupéré à concurrence d’environ 50 % et être réutilisé pour le transport des déchets, moyennant traitement (filtration, désinfection, désodorisation).
Les déchets solides tombent, au bout de la vis d’Archimède, dans un container situé également dans le local réfrigéré. Ce container est évacué régulièrement vers une décharge.

Ce système demande beaucoup d’entretien non seulement sur le système mais aussi sur le dégraisseur et consomme beaucoup d’eau. Il est utilisé pour des cuisines préparant au minimum 200 repas par jour.

Schéma principe traitement par voie humide Vis d'Archimède.

A panier

Ce système moins encombrant et moins automatisé peut être utilisé pour de plus petites cuisines (à partir de 50 repas par jour).

Une station de traitement contient un entonnoir, une vis d’Archimède verticale (puissance de l’ordre de 2 à 3 kW) et un panier perforé, ainsi qu’une alimentation en eau. Le tout est relié aux égouts.

Les déchets sont envoyés, avec un apport d’eau, dans la vis d’Archimède qui effectue une première séparation entre les déchets solides, et le résidu liquide. A la sortie de la vis, les déchets solides sont envoyés dans le panier perforé arrosé régulièrement et dans lequel s’opère la séparation définitive entre solide et liquide. Le panier est vidé manuellement dans un container situé dans un local réfrigéré. Les résidus liquides sont envoyés dans le réseau d’égout via le dégraisseur.

Le coût d’entretien reste élevé : entretien des stations et du dégraisseur.

Schéma principe traitement par voie humide à panier.

Traitement par voie sèche

Le traitement par voie sèche a l’avantage de ne pas être raccordé aux égouts, ce qui évite l’entretien très régulier du séparateur de graisses et l’apport de déchets dans les égouts. Il ne demande pas non plus d’apport d’eau.

Il est utilisé pour des cuisines préparant un minimum de 250 repas par jour (sinon, le coût d’investissement reste trop important).

Il existe trois systèmes par voie sèche :

  • A air pulsé : le transport des déchets se fait par mise sous pression d’un réservoir amont.
  • Sous vide : le transport des déchets se fait par mise sous vide du réservoir aval.
  • Par déshydratation : les déchets sont stocker dans un réservoir variant entre 55 et 120 litres par cycle.

A air pulsé

Les déchets sont introduits dans un entonnoir et envoyés dans un broyeur (puissance de l’ordre de 2 à 8 kW en fonction de l’importance des stations) puis dans un réservoir intermédiaire. Lorsque celui-ci est rempli, il est mis sous pression à l’aide d’un compresseur (2.2 kW minimum) et les déchets sont propulsés vers le réservoir principal.

Un moteur de 7.5 kW malaxe les déchets dans ce réservoir principal pour conserver une masse homogène (fonctionnement 5 min de l’ordre de 4 à 6 fois par jour). Sans cela, les déchets les plus denses se concentrent dans le bas du réservoir où ils peuvent former une masse trop dense qui empêche le vidangeage.

Schéma principe traitement par voie sèche a air pulsé.

Sous vide

Ce système ne nécessite pas de broyeur ni de réservoir intermédiaire avant le réservoir principal.

Il comprend :

  • Des entonnoirs de déversement,
  • des clapets de fermeture (électromagnétique ou pneumatique) séparant les entonnoirs de déversement des conduites,
  • les conduites reliant les entonnoirs avec le réservoir principal,
  • des clapets pneumatiques séparant les conduites du réservoir principal,
  • le réservoir principal avec homogénéisateur (7.5 kW),
  • une pompe (5.5 kW) pour faire le vide dans le réservoir,
  • un compresseur (2.2 kW) qui aliment les clapets pneumatiques.

Les déchets sont introduits dans des entonnoirs de déversement. Lorsqu’un entonnoir doit être vidé, les clapets situés aux deux extrémités de la conduite sont ouverts, et les déchets sont aspirés dans le réservoir sous vide.

Schéma principe traitement par voie sèche sous vide.

N.B. : Il existe aussi des machines de taille plus réduite (légèrement plus grande qu’un appareil ménager) permettant de réduire considérablement le volume des déchets organiques. Ces derniers sont alors réduits par un processus de déshydratation entre une partie de résidus solides (pouvant être réemployés comme ressource organique) et une partie de résidus liquides (rejetés à l’égout).

Par déshydratation

Les déchets (à l’exception des huitres) sont chargés dans une machine permettant de déshydrater les déchets fermentescibles en de courtes périodes (de 6 à 12 heures selon les volumes). En fin de cycle, le dispositif restitue un résidu solide égal à 10 – 30% des déchets à l’origine. Selon la législation propre à chaque pays, le résidu peut être utilisé comme engrais organico-minéral utilisable dans l’agriculture ou le secteur horto-floricole de manière directe ou après retraitement dans un centre de compostage agréé.

Comparaison énergétique

Le traitement par voie humide nécessite une alimentation électrique limitée : la vis d’Archimède et le local réfrigéré. Il demande une importante consommation en eau, et rejette une quantité importante de déchets liquides dans les égouts.

Le traitement par voie sèche demande plus d’énergie à l’utilisation, pour l’alimentation de l’homogénéisateur et du compresseur, du ou des broyeur(s) pour le système par air pulsé, de la pompe à vide pour le système sous vide ou du système de déshydratation. Par contre, il ne nécessite pas d’apport d’eau, et surtout ne rejette pas de déchets liquides dans les égouts.

Il est difficile des comparer la consommation globale de chaque système étant donné :

  • que la puissance installée dépend du type et de l’importance de l’installation,
  • qu’il est difficile d’estimer l’énergie nécessaire pour le traitement des déchets liquides dans les stations d’épuration.

À titre d’exemple, la machine permettant la déshydratation des déchets consomme pour 120 litres de déchets fermentescibles, 35 kWh / cycle en moyenne sur une durée de 8 à 12 heures / cycle.

Il semble néanmoins que les traitements par voie sèche sont plus hygiéniques et plus respectueux de l’environnement. Le traitement par vis d’Archimède est d’ailleurs déjà interdit par certains services des eaux pour des raisons environnementales.