Brevet FR2317235A1 — publié le 19770204

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour traiter et décomposer les matières organiques telles que les ordures de cuisine et les excréments des eaux d'égout qui sont transportés par une canalisation d'aspiration. Les soins du ménage moderne et l'utilisation croissante des toilettes a accru la pollution de la mer et des cours d'eau, lacs et autres eaux à un degré alarmant sur le plan général comme sur le plan local. Même lorsqu'on construit des installations de purification au voisinage des centres très peuplés, seules quelques installations de purification des eaux d'égout précipitent par voie chimique les matières fertilisantes telles que les phosphates et les perborates. Il est particulièrement coiiteux de séparer les phosphates et, lorsqu'ils demeurent dans les eaux épurées rejetées par les installations de purification des eaux d'égout, ils provoquent une fertilisation excessive de la mer et un développement rapide des algues dans les eaux stagnantes. Les algues ont un cycle de vie court et elles coulent rapidement au fond avant de pourrir.Ce processus de putréfaction consomme de l'oxygène et produit des composés soufrés. Pour limiter la croissance de la pollution de l'océan et respecter les lois et les résolutions que l'on a adoptées ou dont 1'adop- tion est prochaine, on a recherché un appareil de destruction simple et efficace des matières organiques des eaux d'égout et des ordures. On sait également que les toilettes de conception moderne provoquent une consommation exagérée d'eau potable. Les ressources en eau potable sont limitées et les besoins croissants en eau douce obligent utiliser des réserves de plus en plus couteuses. En plus de canalisations de transport très longues, cet accroissement des besoins en eau potable nécessite une purification coûteuse, L'invention concerne un procédé et un appareil pour traiter et décomposer de façon efficace les matières organiques des eaux d'égout s'appliquant en particulier à la navigation et aux emplacements où l'on ne dispose pas d'eaux pour rejeter les effluents ou lorsque ces eaux se polluent ou sont déjà utilisées au maximum. Le procédé de l'invention permet également d'économiser des quantités importantes d'eau douce. On connaît des systèmes de toilettes sous vide qu'on utilise en particulier à bord des navires. Ces systèmes utilisent l'air comme milieu de transport et on utilise seulement environ 1,2 litre d'eau pour chaque chasse de la cuvette. Ceci correspond au dizième de la consommation de toilettes classiques. L'air de transport est prélevé dans le local des toilettes qui est ainsi ventilé. L'invention concerne de tels systèmes et présente le grand avantage de ne pas rejeter d'effluents liquides pollués. Selon l'invention on traite et on décompose les matières organiques telles que les ordures de cuisine et les excréments transportés par une canalisation d'aspiration et la caractéristique de l'invention est qu'on introduit l'eau résiduaire dans un évaporateur, de préférence un évaporateur sous vide où l'on évapore une quantité importante de l'eau qu'on condense et qu'on élimine ou éventuellement qu'on recycle, tandis qu'on introduit la matière sèche dans un dispositif de production de compost. Les dispositifs de production de compost de ce type sont connus et utilisés comme toilettes, mais on ne les utilisait pas en association avec une purification des eaux d'égout. Le circuit d'eau est entièrement fermé lorsqu'on renvoie l'eau condensée dans un appareil à eau sous pression alimentant les toilettes, les broyeurs d'ordures et similaires. L'appareil pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention comporte une alimentation en eau sous pression pour les toilettes, les broyeurs à ordures et similaires, une sortie sous vide des dispositifs précités et éventuellement un réservoir du jour pour recueillir l'eau résiduaire, et il est caractérisé par le fait qu'il comporte un évaporateur qui est de préférence un évaporateur sous vide, un condenseur qui condense la vapeur de l'évaporateur et un dispositif de production de compost qui décompose la matière sèche provenant de l'évaporateur. Selon une caractéristique additionnelle, l'appareil de l'invention comporte une canalisation réunissant le dispositif de production de compost à la canalisation d'eau résiduaire en amont de l'évaporateur pour recycler tout excès éventuel d'eau présent dans le dispositif de production de compost. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de production de compost est constitué de deux chambres circulaires superposées comportant chacune un dispositif de mélange constitué d'au moins deux palettes tournant autour du centre de la chambre, au moins une des palettes étant placée à la périphérie de la chambre en formant avec le rayon de la chambre un angle tel que la masse soit forcée vers le centre de la chambre et au moins une palette étant placée au centre de la chambre en formant avec le rayon de la chambre un angle tel que la masse soit déplacée du centre vers la périphérie. Toutes les palettes sont inclinées par rapport au fond de la chambre. De plus le fond de chaque chambre est muni de préférence d'une ouverture susceptible d'etre fermée. En plus des avantages précités, le procédé et l'appareil de l'invention permettent d'utiliser des canalisations de petites dimensions en raison de la diminution importante du volume et de l'aspiration puissante. Le circuit ne nécessite pas de déclivité et les canalisations peuvent monter sur un trajet court. On peut donc disposer les canalisations vers le haut, le bas, l'avant et l'arrière, ce qui simplfie le montage. Par suite de leurs petites dimensions les canalisations sont moins coûteuses, moins encombrantes et plus faciles à dissimuler. Les ordures de cuisine ordinaires se prient bien à une décomposition biologique avec les eaux résiduaires à condition qu'elles soient broyées. On peut également broyer avec les ordures de cuisine des matériaux d'emballage renfermant de la pate de bois. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit faite en regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un diagramme d'ensemble illustrant de façon générale le procédé et l'appareil de l'invention. - la figure 2 est une coupe latérale du dispositif de production de compost. - la figure 3 est une coupe du dispositif de production de compost selon la ligne 3-3 de la figure 2, et - la figure 4 est une coupe effectuée à 900 par rapport à la coupe illustrée par la figure 2. Une canalisation d'eau sous pression 1 alimente l'appareil à partir d'un réservoir 3 ( hy ofor ), Une canalisation 4 conduit aux toilettes à aspiration 5 et à l'unité de rejet des ordures 6. La sortie d'aspiration 8 conduit des toilettes et de l'unité de rejet des ordures à un réservoir d'aspiration 10. Une canalisation d'aspiration 10' conduit du réservoir d'aspiration 10 à un dispositif d'évaporation 14 comportant un dispositif de chauffage 13. L'évaporateur 14 est de préférence un évaporateur sous vide. La vapeur d'eau de l'évaporateur est conduite par la canalisation 2 dans le condenseur 12. L'eau du condenseur est pompée par une pompe 7 dans le réservoir 3.La masse évaporée dans l'évaporateur 14 est conduite par une canalisation 14' comportant une pompe à boue 16 dans le dispositif 19 de production de compost. A la partie inférieure du dispositif de production de compost 19, une canalisation de retour 9 permet de renvoyer un excès d'eau éventuel dans la canalisation d'entrée du réservoir d'aspiration 10. Une sortie de ventilation 17 est raccordée à la partie supérieure du dispositif de production de compost. La cuve d'aspiration 10 est associée à un ensemble 11 de production du vide. Le dispositif de production de compost est constitué d'un récipient 20 divisé en deux chambres 21 et 22. Les chambres sont superposées et séparées par un fond-intermédiaire 23. Le fond intermédiaire comporte une ouverture 24 que l'on peut fermer ou ouvrir au moyen d'une plaque 25. Le fond inférieur 26 du récipient 20, c'est-à-dire le fond dé la chambre 22 comporte également une ouverture 27 que l'on peut fermer ou éuvrir au moyen d'une plaque 28. Un arbre tournant central 29 fait tourner les palettes 30 et 31 dans le récipient supérieur 21 et les palettes 32 et 33 dans la chambre inférieure 22. La palette 30 dans la chambre supérieure 21 et la palette 33 dans la chambre inférieure 22 sont adjacentes au pourtour des chambres et leur inclinaison par rapport au rayon des chambres est telle que la masse soit forcée vers le centre (voir figure 3). La palette 31 dans la chambre supérieure 21 et la palette 32 dans la chambre inférieure 22 sont inclinées par rapport au rayon de la chambre de telle sorte que la masse soit repoussée vers le pourtour du récipient (voir figure 3). La figure 4 montre comment les palettes (dans le cas illustré, la palette 30) sont inclinées par rapport au fond du récipient de telle sorte que la masse soit déplacée vers le haut par dessus le bord supérieur de la palette. On obtient ainsi une aération importante de la masse. Le dispositif de production de compost qui vient d'être décrit a une structure semblable à celle d'une bétonnière et soumet la masse à un mélange intime interne en l'aérant comme précédemment décrit. Le procédé et l'appareil de l'invention permettent la décomposition complète de toutes les substances organiques et il suffit d'éliminer de l'appareil de petites quantités d'un produit ae décomposition constituant un engrais riche. Ce produit ne pose pas de problèmes de rejet car caest un excellent engrais que l'on peut commercialiser. Comme précédemment indiqué l'évaporateur est de préférence un évaporateur sous vide. La raison en est que les bactéries entretenant le processus de décomposition ne peuvent pas résister à des températures supérieures à 55-600C, si bien qu'on doit effectuer la vaporisation sous vide pour que la température ne dépasse pas ces valeurs. Comme la matière sèche a un certain pouvoir d'isolation thermique, on peut vaporiser l'eau à une température plus élevée en conservant cependant suffisamment de bactéries dans la matière sèche pour que le processus de production de compost démarre. Lorsque la production du compost a démarré, les bactéries se multiplient rapidement dans la masse dans les conditions idéales régnant dans le dispositif de production de compost. Comme vaporiseur on peut utiliser les évaporateurs utilisés à bord des navires comme générateurs d'eau douce. Ils produisent de l'eau douce à partir d'eau de mer grace à la chaleur du circuit d'eau des machines. Le point d'ébullition est généralement de 400C et la pression absolue d'environ 0,07 bars. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour traiter et décomposer des matières organiques telles que des ordures de cuisine et des excréments dans une eau résiduaire transportée par une canalisation d'aspiration, caractérisé en ce qu'on conduit l'eau résiduaire dans un évaporateur, de préférence un évaporateur sous vide, où une partie importante de l'eau est vaporisée puis condensée et éliminée ou éventuellement recyclée et en ce que l'on introduit la matière sèche dans un dispositif de production de compost. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on renvoie l'eau de condensation dans une unité d'eau sous pression alimentant en eau des toilettes, des unités de rejet d'ordures et des dispositifs similaires. 3 - Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de l'une des revendications précédentes, comportant un dispositif d'alimentation en eau sous pression de toilettes, d'unités de rejet d'ordures et similaires, des sorties sous vide de ces dispositifs et, s'il est nécessaire un réservoir de jour pour recueillir les eaux résiduaires, caractérisé en ce qu'il comporte un évaporateur qui est de préférence un évaporateur sous vide, un condenseur condensant la vapeur d'eau de l'évaporateur et un dispositif de production de compost provoquant la décomposition de la matière sèche produite dans l'évaporateur. 4 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une canalisation réunit le dispositif de production de compost à la canalisation d'eau résiduaire entrant dans l'évaporateur pour recycler l'excès d'eau du dispositif de production de compost. 5 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de production de compost est constitué de deux chambres circulaires superposées comportant chacune un dispositif de mélange constitué d'au moins deux palettes tournant autour du centre de la chambre, au moins une de ces palettes étant située à la périphérie de la chambre et inclinée par rapport au rayon de la chambre de telle sorte que la masse soit forcée vers le centre de la chambre et au moins une palette étant placée au centre de la chambre et inclinée par rapport au rayon de la chambre de telle sorte que la masse soit transportée du centre vers la périphérie. 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que toutes les palettes sont inclinées par rapport au fond de la chambre. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le fond de chaque chambre comporte une ouverture pouvant etre fermée.