Brevet FR2557478A1 — publié le 19850705

PROCEDE DE COLLECTE DES ORDURES ET MACHINE POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE La présente invention a pour objet un procédé de collecte des déchets ou ordures et en particulier, mais non exclusivement, des ordures ménagères ainsi qu'une machine pour la mise en oeuvre du procédé. On sait que le développement de la civilisation et le recours à des produits jetables en se combinant à la concentration urbaine posent d'une manière accrue le problème de la collecte et du traitement des ordures ménagères. Plus généralement, le développement de l'industrie a conduit à l'apparition de différents rejets ou débris organiques ou végétaux. Dans le cas des ordures ménagères, la solution actuellement utilisée consiste à stocker temporairement celles-ci dans des poubelles, les poubelles étant vidées chaque jour par des bennes automobiles qui acheminent les ordures vers des incinérateurs. Cette solution n'est pas satisfaisante. En effet, elle est coûteuse, au moins trois personnes étant nécessaires pour conduire et charger une benne dont le volume est d'environ 10 mètres cubes ; elle est anti-hygiénique dans la mesure où la charge des poubelles peut se répandre sur le sol ; elle est dangereuse car, par suite de la décomposition de certaines des ordures, il se produit des dégagements de gaz inflammables provoquant fréquemment des incendies dans les incinérateurs. Par ailleurs, étant donné que les ordures ménagères comprennent une forte proportion d'emballages ou de récipients vides, la matière à collecter se présente sous un volume important avec un poids relativement faible. Afin de remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé. de comprimer les ordures afin d'augmenter la densité du produit transporté. Cette compression se produit notamment dans certaines bennes de collecte. Une force de quelques kilogrammes permet ainsi de tasser les ordures pour faciliter le transport.Toutefois, cette compression est de valeur limitée et, au moins certains constituants des ordures ne sont déformés qu'élastiquement c'est à dire qu'ils reprennent, dès que la compression cesse, un volume voisin de leur volume initial La présente invention a pour objet un procédé et une machine permettant de désynchroniser la collecte des ordures et leur "production". Selon la présente invention, le procédé de collecte des ordures est caractérisé en ce qu'il consiste à : - introduire des volumes délimités d'ordures dans un récipient - après chaque introduction d'un volume d'ordures, à procéder à un compactage sous très forte pression du volume d'ordures introduit, jusqu'à remplissage du récipient - à enclipser un couvercle après remplissage du récipient - à stocker le récipient plein et à introduire un récipient vide. La présente invention vise également une machine de compactage caractérisée en ce qu'elle présente une zone de stockage des récipients vides, une zone de stockage des couvercles, une zone de compactage comprenant deux coquilles destinées à venir entourer le récipient et un vérin hydraulique disposé au-dessus desdites coquilles, la zone de compactage étant reliée par une goulotte au lieu de décharge des ordures ménagères et une zone d'évacuation des récipients pleins. Une machine de ce type peut être disposée, par exemple, dans le sous-sol d'un immeuble au-dessous d'un vide-ordures de sorte que la goulotte soit raccordée au vide-ordures. Elle peut également être intégrée dans le sol de manière à ce que seule la goulotte fasse saillie au-dessus du trottoir. A partir de leur introduction dans la machine, les ordures ne sont plus jamais en contact avec l'air ambiant ce qui empêche toute décomposition. Le vérin de compactage présente une poussée de l'ordre de5x104 à 105 déca newton, par ex., de sorte que quelle que soit la nature des produits contenus dans le récipient, ils subissent une déformation plastique qui les rend compacts et durs et chasse l'air qui pouvait se trouver emprisonné. Après remplissage du récipient, un couvercle est enclipsé sur celui-ci au moyen du vérin de compactage ce qui par une déformation du couvercle assure une étanchéité parfaite.Les récipients remplis sont ensuite stockés dans une aire appropriée et il est possible de venir les récupérer à tout moment, en fonction des disponibilités des incinérateurs ou plus généralement des possibilités soit de traitement soit d'emploi desdits récipients. En effet, à l'abri des gaz, ils conservent une tenue parfaite dans le temps. Les récipients ou bacs sont eux-mêmes à parois relativement minces. Ils ne peuvent résister à la pression exercée par le vérin que dans la mesure où ils sont maintenus et soutenus par les coquilles de l'appareil lors de la compression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ap paraîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'evemplenon limitatif, en regard des dessins annexés qui représentent - la Fig.1, une vue en élévation d'une machine de compactage - la Fig.2, une vue de côté de la zone de compactage - la Fig.3, une vue par dessus de l'installation - la Fig.4, une vue montrant l'empilage des récipients et leur fermeture par un couvercle - les Figs.5, 6 et 7, des vues des deux coquilles servant à maintenir les récipients dans la zone de compactage - la Fig.8, une vue en coupe des moyens de guidage des deux coquilles. Sur la Fig.1, qui est une vue partiellement coupée au niveau de l'aire de compactage, on distingue le vérin hydraulique 1 dont la tige est mécaniquement reliée à un plateau ou presse 2. Cet ensemble surplombe un récipient, container ou fût 3 qui est latéralement contenu par.des coquilles respectivement 4 et 5 et à sa partie inférieure par une plaque 6. Derrière le vérin 1 et au-dessus de celui-ci se trouve la goulotte de remplisssage 7. Les éléments qui viennent d'être mentionnés sont montés et enfermés dans un bâti capoté 8. De part et d'autre de l'aire de compactage 9 se trouve sur la gauche une aire 10 de stockage des containers-récipients vides et sur la droite de la Fig. une zone ou aire de stockage 11 de containers pleins. Dans l'exemple représenté, ces containers sont au nombre de quatre.Ils sont montés sur des roulettes 12 permettant leur déplacement latéral sur le bâti 8. Dans l'aire de compactage 9, on distingue également derrière le vérin la goulotte de transfert 17 ainsi qu'un chemin de guidage 13 permettant l'acheminement des couvercles au- dessus du récipient 3. On retrouve les éléments précédemment mentionnés, à savoir la zone de compactage 9-, la zone de stockage 10 des containers vides et la zone de stockage 12 des containers pleins en vue par dessus. Avant leur utilisation, les couvercles sont disposés en pile dans la zone 14 reliée à la zone de compactage 9 par les rails de guidage 13. La zone de compactage est fermée par un couvercle 15, portant le vérin et fermant la zone 9 d'une manière étanche. Sur la Fig.2,on voit plus en détail en coupe, d'une part la goulotte de remplissage 7 et d'autre part la goulotte de transfert 17. La goulotte de remplissage 7 est reliée directement et de manière étanche à un vide-ordures ou à tout autre dispositif d'introduction des ordures dans l'appareil. La goulotte de transfert 17 présente à sa partie inférieure un plan incliné 16 de guidage des ordures et une trappe 18 escamotable obturant l'ouverture 19 se trouvant à la partie inférieure de la trémie et permettant d'acheminer les ordures dans le container 13 se trouvant immédiatement au-dessous de l'ouverture 19. Selon une caractéristique de l'invention, la goulotte de transfert 17 comporte à sa partie supérieure deux volets 20 et 21, pivotant sous l'action de vérins non représentés, de manière à venir fermer l'extrémité inférieure de la goulotte de remplissage 7 et à l'isoler de la zone de compactage lorsque la goulotte de transfert a emmagasiné un volume pré-déterminé d'ordures, comme cela sera décrit par la suite. On distingue également sur la Fig.2 les deux coquilles 4 et 5 montées sur des galets 24 et 25. La Fig.4 représente des récipients ou containers 3. Conformément à une caractéristique de l'invention, ces récipients sont à parois minces et ne peuvent pas supporter par euxmêmes les efforts dus à la compression du vérin. C'est pour cette raison qu'au cours du compactage les récipients 3 sont enserrés entre les coquilles 4 et 5 elles-mêmes dûment verrouillées de manière à ce que la réaction des parois latérales des récipients 3 à la compression soit assurée par les parois internes des coquilles 4 et 5. Les récipients 3 peuvent être en une matière quelconque, choisie en fonction du type de rejet et, par exemple en polyester armé ou en caoutchouc pour les ordures ménagères, les containers pleins étant ensuite convoyés et détruits dans les usines d'incinération ( TIRU).Ils peuvent être également en métal dans le cas où l'on doit récupérer des copeaux sortant de machines d'usinage, l'ensemble étant ensuite introduit dans les hauts fourneaux. Ils peuvent être également en caoutchouc, néoprène, plastique, carton, bois etc... Les containers 3 sont de forme générale conique de manière à pouvoir être gerbables et empilables. On a représenté à la partie supérieure de la Fig.4 deux récipients 3a,3b respectivement empilés, le récipient supérieur reposant sur le récipient immédiatement inférieur par l'intermédiaire d'une gorge 22 formée par une collerette supérieure 23. Ainsi, le récipient 3a repose sur le récipient 3b par appui de sa gorge 22 contre la partie supérieure de la collerette 23 du récipient 3b. A la partie inférieure de la Fig.4 on a représenté un récipient 3c obturé par un couvercle 26.Ce couvercle présente un rebord 27 rentrant pouvant venir s'assuJettir dans la gorge 22 du container 3c. Conformément à une caractéristique de l'invention,-c'est le vérin de compactage lui-même qui assujettit le couvercle 26 sur le container se trouvant en-dessous de lui. Les dimensions des couvercles sont calculées de manière à ce que leur montage sur les containers nécessite un effort important entraînant une déformation élastique. La collerette 23 étant conique, la pression sur le couvercle produit un écartement du bord 27 qui cesse dès que le bord 27 rencontre la gorge 22 dans laquelle il s'insère. Compte tenu de l'élasticité du matériau choisi, la fermeture du récipient est assurée d'une manière parfaitement étanche. Les Figs. 5,6 et 7 représentent les coquilles 4 et 5 respectivement en bout, en vue par dessus et en élévation. Sur ces figures,les flèches F indiquent la direction de circulation des containers 3 avant et après leur remplissage dans l'aire~de compactage 9. Cette direction est transversale au plan de la Fig.5. La Fig.5 représente une coquille 4 comprenant un chassis 28 monté sur deux galets 24 et sur deux poulies à gorge 24a de guidage. Cette coquille présente une paroi verticale conique 29 dont les dimensions internes sont égales aux dimensions externes des récipients 3 et dans le fond une ouverture semi-circulaire 30 permettant le passage de la plaque 6 de soutien lors du compactage. A la partie supérieure, elle présente également une ouverture semi-circulaire 31 destinée à recevoir le bord 27 des récipients 3 et permettant d'introduire les ordures à l'intérieur de ce récipient. On a prévu, sensiblement au milieu de la hauteur de la coquille, des nervures radiales de raidissement 32. La paroi extérieure 33 de la coquille 4 est hémi-cylindrique comme la paroi extérieure de la coquille 5. Les deux coquilles 4 et 5 sont mobiles latéralement et peuvent se déplacer dans le sens montré par les flèches respectivement F1-et F2. Le déplacement des coquilles est commandé par des vérins. Dans le plan médian de réunion des deux coquilles sont prévus des verrous 34 destinés à solidariser les coquilles durant l'opération de compactage Un verrou 34 apparaît sur la Fig.7 dans la partie centrale. Il se compose d'une tige verticale 35 portant des broches 36 régulièrement espacées. Les broches 36 sont destinées à s'insérer dans des anneaux 37 solidaires de chacune des deux coquilles. Les verrous 34 sont mobiles en hauteur de manière à prendre deux positions, une position supérieure dans laquelle les broches 36 sont hors des anneaux 37 qui est la position de déverrouillage et une position basse dans laquelle les broches pénètrent à l'intérieur des anneaux qui est la position de verrouillage utilisée lors du compactage. Les mouvements des verrous sont commandés par des vérins (non représentés). Dans la partie centrale du bâti 8 apparaît une lumière 38 dans laquelle est mobile une entretoise 39 solidaire de la plaque de fond 6, la lumière 28 formant came pour élever le fond 6 à travers l'ouverture 30 prévue dans les coquilles de manière à maintenir le fond lors du compactage. La Fig.8 est une vue de détail montrant l'entraînement en translation d'une coquille 4 ou 5. A l'intérieur du bâti 8 est monté un vérin 40 dont le corps est solidaire du bâti et dont la tige est solidaire d'une chape 41 portant une poulie 24a se déplaçant sur un rail de guidage 42 soudé sur le bati. -Par déplacement de la tige du vérin, une patte 43 entraîne la coquille 4 en vue de la fermeture ou de l'ou- verture des deux coquilles 4 et 5. Le fonctionnement de la machine est le suivant : après mise sous tension, l'un des containers vides contenus dans la zone 9 descend au niveau du compactage. La pile est maintenue par des griffes commandées par des vérins qui peuvent s'écarter temporairement pour laisser le passage à un seul container mais reprennent leur position d'origine avant que le second container soit descendu. La descente d'un container est guidée par des rouleaux ou tapis de transfert 44 disposés de part et d'autre de la pile. Le mécanisme d'entrainement libère le container et revient dans l'aire de stockage, le container 3 occupant maintenant sa position de remplissage, au-dessous d'une part de la goulotte de transfert 17 et d'autre part du vérin 1.L'opération suivante est la fermeture des deux coquilles mobiles 4 et 5 qui s'étaient séparées pour permettre le passage d'un récipient 3. Les coquilles mobiles sont ensuite verrouillées à l'aide des verrous 34. La porte constituée par les volets pivotantS 20 et 21 est alors ouverte et la machine est prête à fonctionner. C'est à dire que les usagers vont pouvoir déverser des ordures. Lorsque le bac de transfert est plein, il se produit une pression sur la porte 18. Cette porte est en relation avec un contact 45 (Fig.Q) qui par détection de ce petit mouvement de la porte 18 ferme la porte 20 et 21 de la goulotte de remplissage 7. Les usagers peuvent toujours déverser les ordures qui restent à ce moment stockées temporairement dans la goulotte de remplissage.La porte 18 s'ouvre et les ordures se déversent dans le récipient 3 à la suite de quoi la porte 18 se referme et le vérin 1 compacte les ordures qui viennent d'-être introduites dans le récipient. Le vérin se rétracte, la porte 20,21 s'ouvre à nouveau et le cycle recommence un certain nombre de fois (de huit-à douze par exemple). La course du vérin diminue au fur et à mesure du remplissage du récipient 3. Lorsque celui-ci est plein, ce qui est détecté par une course du vérin minimale à l'aide d'un capteur 46(Fig.2)le vérin se rétracte et la porte 20-21 reste fermée. Le mécanisme amène à ce moment un couvercle 26 au-dessus du récipient 3 et le libère. La tige du vérin sort et presse le couvercle26 sur le container 3. Le vérin se rétracte à nouveau. Puis les coquilles sont déverrouillées et ouvertes. Le récipient plein et revêtu du couvercle passe de l'aire de compactage 9 à l'aire de stockage 11 et un nouveau récipient vide 3 est amené dans la zone 9 comme précédemment. La porte 20,21 s'ouvre à nouveau et l'ensemble des cycles remplissage-compactage recommence jusqu'à remplissage complet du récipient. Lorsqu'il n'y a plus de récipient vide en réserve, cette absence est détectée par la machine qui se met hors tension ce qui provoque notamment la fermeture de la porte 20,21. Le fonctionnement de la machine est entièrement automatique et, en raison de l'étanchéité des récipients, les ordures ou autres déchets peuvent être stockés pendant un témps très long. Avec un compactage effectué sous une pression de 12,5 kg/cm2, les fûts et leur contenu deviennent extêmement durs ce qui peut permettre de les utiliser en tant que matériau de remplissage. D'autre part, un fût étanche de 200 dm3 peut contenir un volume de déchet de 5 m , avant compactage. I1 en résulte que la capacité de stockage de chaque machine peut correspondre à une durée d'utilisation de plusieurs semaines, dépendant bien entendu de la cadence de rejet des ordures. Pendant cette période, aucune intervention humaine n'est nécessaire ce qui résoud élégamment le problème posé. On remarquera également que la compression chasse de la matière aussi bien les gaz que les liquides. Il en résulte que les ordures sont ainsi transformées en un bon combustible. I1 va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents, sans sortir pour celà du cadre de la présente invention tel qu'il est défini par les revendication annexées. REVENDICATIONS 10 Procédé de collecte des déchets et ordures ménagères ou industrielles, caractérisé en ce qu'il consiste à - introduire les ordures dans une goulotte (7) de remplissage; - les charger dans une goulotte (17) de transfert de volume limité et à refermer la porte (21,22) de la goulotte (7); - transférer le volume contenu dans la goulotte (17) dans un récipient (3); - compresser le volume introduit à l'intérieur du récipient (3) sous forte pression, à l'aide d'un vérin (1); - remplir la goulotte (17) puis recommencer le compactage du volume contenu- dans la goulotte (17) dans le récipient (3) et détecter lé niveau de remplissage du récipient; - après transfert du dernier volume, fermer la porte (21,22) et acheminer un couvercle (26) appliqué sur le récipient (3) à l'aide du vérin (1);; - évacuer le récipient plein (3) fermé d'une manière étanche vers une aire de stockage (11) des récipients pleins - acheminer les récipients pleins au bout d'un certain temps vers leurs lieux d'utilisation ou de destruction. 20 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les récipients (3) sont à parois minces et peu résistante et sont soutenus, lors du compactage par des coquilles (4,5) et par un fond (6) de manière à résister à la compression. 30 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le remplissage d'un récipient (3) est détecté par un capteur (46) de course du vérin, la course de la tige diminuant à chaque opération de compression. 40 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fermeture de la porte (21,22) isolant la goulotte (17) de la goulotte (7) est commandée par un capteur (45) de la pression exercée sur la porte (18) disposée entre la goulotte (17) et le récipient (3). 50 Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend une goulotte (7) de remplissage communiquant avec une aire (9) de compactage, l'aire (9) communiquant avec une aire (10) de stockage des récipients vides et avec une aire (11) de stockage des récipients pleins ainsi qu'avec une aire de stockage (14) des couvercles (26), un servomécanisme synebronsant les mouvements d'alimentation et d'évacuation des récipients (3) et des couvercles (26), en fonction du remplissage d'un récipient. 60 Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que la zone de compactage (9) comporte un vérin hydraulique (1), des moyens pour amener un récipient vide (3) au-dessous du vérin (1) et des moyens pour maintenir le récipient (3) lors de l'action du vérin, ces moyens consistant en deux coquilles (4,5)montées sur glissières (24a,42),entralnées par des vérins, et verrouillables par des verrous (34) commandés par des vérins, et en une plaque de fond (6) introduite entre les coquilles.