Brevet FR2431577A1 — publié le 19800215

L'invention est relative aux installations de WC et géné- ralement à un système de recyclage des eaux usées. Dans les véhicules particuliers du type camping ou marin, l'évacuation des matières fecales et des eaux usées constitue un problème grave. Bien qu'on ait développé des réservoirs ou récipients de stockage, leur taille est limitée pour des raisons dten- combrement et de poids. Par conséquent, on ne peut utiliser ces véhicules que peu de temps entre deux purges. Selon l'invention, on prévoit une installation de WC dans laquelle la même eau, utilisée pour la chasse, est réutilisée de nombreuses fois, les déchets étant traités pour que les matières solides à stocker-soient réduites à leur minimum de poids et de volume. Les matières, au cours du traitement, sont transformées en gaz, essentiellement en oyigène, chlore, bioxyde de carbone et hy drogene. De plus, il reste suffisamment de chlore pour maintenir 11 ensemble hygiéniquement sain et sans odeur. L'eau, séparée des matières solides, est recyclée. Selon l'invention, on prévoit une cuvette de WC standard, par exemple du type marine, avec une pompe de chasse incorporée et une pompe de macération pour les déchets, de sorte que lten- semble peut être actionné électriquement, les déchets ayant to- talement macérés avant d'être évacués. Les déchets macérés passent dans un réservoir de stockage et sont pompés à travers une cellule où ils sont traites electro-chimiquement pour une stéri- lisation du liquide et des matières solides, une floculation et une séparation des matières solides. L'ensemble est ensuite renvoyé dans l'unité de stockage où les matières solides sont séparées de l'eau qui est dirigée vers le réservoir de chasse pour sa réutilisation. L'agglomération des matières solides est relativement lente, ce qui permet d'utiliser le système un grand nombre de fois avant qu'un nettoyage soit nécessaire. On comprendra bien l'invention à l'aide de la description qui va-suivre et des dessins annexés, donnés å simple titre d'exem ple, et dans lesquels Fige #I est une vue schématique d'ensemble de l'installation et montre en particulier l'unité de stockage en plan Fig. 2 est une coupe verticale de l'unité de stockage, selon 2-2 de la fig. 1 ; Fig. 3 est une coupe verticale transversale selon 3-3 de la fig. 2 et montre d'autres détails du réservoir ; et Fig. 4 est une coupe verticale transversale selon 4-4 de la fig. 2. L'installation, désignée dans son ensemble par la référence 5, comporte un ensemble cuvette 6 à cuvette classique 7, par exemple du type marine, avec pompe de chasse 8 et pompe de macération 9. L'installation 5 comporte aussi une unité de stockage 10, de préférence sous la forme d'une structure unitaire à plusieurs compartiments ; chaque compartiment peut néanmoins être séparé des autres. L'unité 10 comporte un compartiment 11 poux la réception des déchets, disposé à une extrémité de l'unité 10, et un compartiment 12 pour eau de chasse, disposé à l'autre extrémité de l'unité 10. Entre les compartiments 11 et 12 est prévu un compartiment 13 de séparation par flottage. Le compartiment 13 s'étend sur toute la largeur de l'unité 10, entre les compartiments 11 et 12, et comporte un compartiment principal central 14 et un compartiment auxiliaire 15 de chaque coté. Comme on le voit sur la fig. 3, le compartiment principal 14 est de forme générale trapézoidale et converge vers le haut, d'une base large à un sommet étroit. Les compartiments auxiliaires 15 convergent vers le bas, d'un sommet large à une base étroite. Les largeurs combinées des compartiments 14 et 15 à leur base et à leur sommet sont sensiblement égales, le compartiment 13 étant ainsi rectangulaire et de même section que les compartiments 11 et 12. Quand l'unité de stockage 10 est unitaire, les compartiments 11 à 15 présentent un fond 17, des parois extrêmes 18, 19, des parois latérales 20, 21 et une paroi supérieure 22. Des cloisons transversales de séparation 23, 24, définissant les compartiments 11 a 13, s'étendent entre les parois latérales 20, 21. Des cloisons longitudinales inclinées de séparation 25, 26 (Fig. 1), divisant le compartiment 13 en les trois compartiments 14 et 15, s'étendent entre les cloisons transversales 23 et 24. La paroi supérieure 22 est amovible et maintenue en place de manière hermétique par rapport aux parois 18-21 de toute manière appropriée pour faciliter le nettoyage et l'entretien de l'unité 10. Le compartiment principal 14 est muni d'un réceptacle d'entrée 27 qui s'étend le long du sommet du compartiment 14 ; une paroi du réceptacle 27 est constituée par la partie supérieure de la cloison 24 ; une paroi 28 est parallèle à la cloison 24. Un fond 29, qui s'étend entre les cloisons 25, 26, relie les cloisons 24 et 28. Les cloisons 25 et 26 constituent les autres parois opposées du réceptacle. Enfin le réceptacle 27 a sa propre cloison supérieure 30 qui présente un orifice d'entrée taraudé 31 aligné avec une ouverture 32 de la paroi supérieure 22. La paroi 28 s'arrête à distance de la paroi 29 pour définir une fente de sortie 33 faisant communiquer l'intérieur du compartiment 14 et l'intérieur du réceptacle 27. La cuvette 7 présente un orifice de sortie 34 relié à la sortie de déchets de la pompe de macération 9 et les dirige vers un conduit 35 qui, à son tour, est relié à un ajutage 36 porté par la paroi latérale 20 et débouchant dans le compartiment il de réception des déchets, à la partie inférieure de celui-ci. inférieur La paroi extrême 18 présente un ajutage/37 à distance de l'ajutage 36. Un conduit 38 part de l'ajutage 37 et mène à une pompe 39 suivie d'une unité 40 de stérilisation, de floculation et de séparation. L'unité 40 est plus particulièrement décrite dans le brevet américain 3 728 245. Les détails de l'unité 40 et le fonctionnement des cellules individuelles 41, 42 qui la composent ne seront pas décrits ici ; on indiquera simplement que les cellules 41, 42 sont reliées en série par un conduit 43. Les déchets traités sortent de la cellule 42 par un ajutage 44 et un conduit 45 relié au trou taraudé 31 pour déboucher dans le réceptacle 27. Le liquide reçu par le réceptacle 27 s'écoule à travers la fente 33 pour passer dans le compartiment principal 14 pui transversalement, dans les compartiments auxiliaires 15 à travers des ouvertures 46 relativement petites et situées dans la partie inférieure. Le liquide, essentiellement de l'eau, passe ensuite des compartiments 15 au compartiment de chasse 12 à travers de petites ouvertures 47 ménagées dans la partie inférieure de la cloison transversale 24. On voit sur les figures li 2 et 4 que la partie supérieure de la cloison transversale 23,qui constitue une paroi du compartiment principal 14, est ajourée pour présenter une ouverture 48. L'ouverture 48, à son tour, définit un déversoir ou trop-plein 49 par dessus lequel le liquide peut passer du compartiment 14 au compartiment 11 de déchets quand le compartiment 14 est rempli au niveau montré à la fig. 2. Les compartiments 15 sont remplis plus tard dans le cycle de traitement du fait du drainage lent a travers les ouvertures 46. Le compartiment de chasse 12 est rempli à sa capacité maximale plus tard dans le cycle de traitement du fait du drainage lent à travers les ouvertures 47. Comme montré sur les figures 3 et 4 des évents appropriés 50 sont ménagés dans la partie supérieure des cloisons transversales 23, 24 pour mettre les compartiments auxiliaires 15 en communication avec le compartiment de déchets 11 et le compartiment de chasse 12. Comme montré à #la fig. 1 l'installation 5 comporte un système électrique 51 comprenant une source 52, par exemple une batterie. Le système électrique 51 est commandé par un interrupteur 53 qui, lorsqu'il est provisoirement fermé, excite des minuteries 54, 55, 56. La minuterie 54 commande l'excitation des cellules 41, 42, et de la pompe 39 ; la minuterie 55 commande l'excitation de la pompe de chasse 8 ; la minuterie 56 commande le fonctionnement de la pompe de macération. Bien que les minuteries 55 et 56 aient été décrites comme commandant séparément la pompe de chasse 8 et la pompe de macération 9, il est entendu qu'une minuterie unique pourrait commander ces deux pompes. Le fonctionnement de l'installation est le suivant. Un faible volume d'eau, par exemple 25 litres, est placé dans l'unité de stockage 10, et plus précisément, dans le compartiment principal 14, pour occuper également les compartiments auxiliaires 15 et le compartiment de chasse 12 par les orifices 46 et 47. Une petite quantité d'eau peut s'écouler dans le compartiment à déchets 11 par le trop-plein 49. Si l'eau utilisée n'est pas salée, du sel, par exemple du sel ordinaire de table, est ajouté. pour porter la salinité de la solution à environ 10 % de saturation ou pour la rendre équivalente à celle de l'eau de mer. Le rle du chlorure de sodium (sel) est de constituer une source de chlore par électrolyse. La saturation à 10 % a pour rôle de fournir le niveau approprié de conductivité de la solution pour que le fonctionnement de l'unité 40 soit compatible avec l'alimentation électrique des véhicules. Une source continue de 12 volts est suffisante pour commander l'unité 40 et l'ensemble du système électrique 51. La source 52 peut être une batterie classique de 12 volts et 100 A-h. Les pontes 8, 9 et 39 sont, de préférence, commandées par la source continue de 12 volts. L'unité 40 peut cependant être commandée séparément des pompes qui alors peuvent utiliser une source totalement dif fervente. Après que la. cuvette 6 a été utilisée, la chasse est actionnée pendant quelques secondes sous la commande de la minuterie 55. L'eau de chasse vient du compartiment 12. Dès que la chasse commence, la pompe de circulation 39 effectue le pompage des déchets depuis le compartiment à déchets 11 vers l'unité 40 qui est aussi actionnée au démarrage de la chasse. Quand les déchets sont dans l'unité 40, ils sont traités de la manière décrite dans le brevet précité et des gaz oxygène, chlore; hydrogène, etc.) sont produits par l'effet électrolytique du sel et de l'eau. Le pompage des déchets à travers l'unité 40 se poursuit pendant environ 2,5 mn. Après l'unité 40, les déchets traités passent dans le compartiment de séparation 13. Quand la solution entre dans l'unité de séparation, les minuscules bulles de gaz se fixent à la multitude de particules solides en suspension qui diffusent dans la solution traitée, ce qui fait monter les particules solides quand elles sont introduites dans le compartiment de séparation. Quand elles atteignent la surface dans le compartiment principal 14, elles passent par dessus le trop-plein 49 pour revenir dans le compartiment à déchets 11. En même temps, une faible quantité de liquide chlore et clarifié descend et passe par les ouvertures 46 dans les compartiments auxiliaires 15 opérant en chambres de stabilisation.Des compartiments 15, l'eau clarifiée traverse lentement les ouvertures immergées 47 pour passer dans le comparti ment de chasse 12 qui se remplit ainsi graduellement jusqu'à sa capacité maximale en vue d'une nouvelle chasse. On a constaté qu'après un traitement de 2,5 mn l'eau traitée est suffisamment chlorée pour détruire toutes les bactéries et réduire à zéro dans tout le système le degré coliforme. I1 reste suffisamment de chlore pour maintenir le système entier hygiéniquement sain et sans odeur. On a constaté que le système peut fonctionner plusieurs mois sans nettoyage, entretien ou recharge. Quand celle-ci devient nécessaire, les matières solides stériles accumulées peuvent être facilement enlevées sans risque après que le couvercle 22 a été ôte. En fonctionnement, une grande partie du volume des déchets a été dissipée sous forme de gaz inodores. On comprendra facilement qu'il n'est pas nécessaire d'évacuer les déchets, sauf lors du nettoyage. On ne procède donc à aucune décharge qui pourrait nuire à l'environnement. En raison du changement de volumes de liquides dans le système quand la chasse est actionnée, et de gaz par la formation de gaz dans l'unité 10, un évent approprié (non représenté) est ménagé dans le couvercle 22. REVENDICATIONS 1. Système de recyclage pour installation sanitaire, caractérisé en ce qu'il comporte : un poste d'utilisation ; un système de chasse avec une entrée ; un système d'évacuation avec une sortie ; une unité réservoir de stockage comprenant un compartiment d'eau de chasse et un compartiment à déchets ; une unité cellulaire de stérilisation et un circuit reliant la sortie du système de décharge au compartiment à déchets, le compartiment à déchets à l'unité cellulaire, l'unité cellulaire au compartiment d'eau de chasse et le compartiment d'eau de chasse à l'entrée du système de chasse, l'unité réservoir de stockage comprenant un compartiment de séparation par flottage couplé entre l'unité cellulaire et le compartiment d'eau de chasse. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité cellulaire de stérilisation est agencée pour effectuer la séparation et la floculation des matières solides contenues dans les déchets. 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le compartiment de séparation par flottage est disposé entre le compartiment à déchets et le compartiment d'eau de chasse. 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caracté- risé en ce que le compartiment de séparation par flottage est relié au compartiment d'eau de chasse par des passages normalement immergés et au compartiment à déchets par un trop-plein, le compartiment de séparation par flottage comprenant un compartiment principal et au moins un compartiment auxiliaire disposé à cté du compartiment principal, des passages immergés respectifs reliant le compartiment principal au compartiment auxiliaire et celui-ci au compartiment d'eau de chasse. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le compartiment principal converge vers le haut et le compartiment auxiliaire converge vers le bas. 6. Système selon la revendication-S, caractérisé en ce que les largeurs combinées du compartiment principal et du compartiment auxiliaire sont égales à la partie supérieure et à la partie inférieure. 7. Système selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu il comporte deux compartiments auxiliaires situés respectivement de part et d'autre du compartiment principal. 8. Système selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le compartiment auxiliaire présente des évents supérieurs de communication avec le compartiment à déchets et le compartiment d'eau de chasse. 9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'unité réservoir de stockage est sous la forme d'une structure unitaire. 10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le poste d'utilisation est un poste de WC et le système de décharge comporte un macérateur. 11. Système de recyclage pour installation sanitaire,carac térisé en ce qu'il comporte une unité réservoir de stockage comprenant un compartiment d'eaux usées qui présente une entrée pour recevoir les déchets et une sortie, un compartiment d'eau de chasse qui présente une sortie pour fournir l'eau de chasse recyclée, et un compartiment de séparation par flottage pour recevoir les eaux usées et les déchets, ce compartiment comportant un tropplein de sortie vers le compartiment d'eaux usées pour séparer et décharger les déchets flottants et une sortie immergée débouchant dans le compartiment d'eau de chasse pour diriger l'eau recyclée vers le compartiment d'eau de chasse.