Brevet FR2653741A1 — publié le 19910503

i La présente invention concerne un procédé pour l'élimination des matières fécales des toilettes de véhicules à grande vitesse, en particulier d'avions ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans les véhicules se déplaçant & grande vitesse, notamment dans les avions, on utilise des installations de toilette qui comportent des réservoirs centraux ou décentralisés, de collecte des matières fécales. Le fait que pendant tout le déplacement des véhicules, il faille transporter aussi le poids des matières fécales, consti- tue un inconvénient. L'invention se propose donc de réduire le poids des matières fécales transportées dans les véhicules à grande vitesse, notamment dans les avions. Ce but est atteint suivant l'invention en ce que pendant le déplacement du véhicule, les matières fécales liquides sont soumises à une déshydratation, en ce que l'eau extraite est cédée à l'environnement du véhicule ou réutilisée et en ce que la masse des matières fécales restantes est envoyée à un collecteur se trouvant dans le véhicule. Un avantage de l'invention réside dans le fait que la réduction du poids transporté pendant le fonction- nement du véhicule, augmente la rentabilité. On part ici du principe que le poids propre du dispositif nécessaire à la mise en oeuvre du procédé est compensé par le gain de poids résultant du fait qu'on n'a plus besoin de réservoirs de matières fécales et que les réservoirs d'eau de chasse peuvent être réduits. Il est avantageux aussi que l'élimination des matières fécales déshydratées puisse se faire sans additifs chimiques, contrairement aux toilettes dites "Chemieklo" (Toilette chimique). Suivant l'invention, les matières fécales liqui- des peuvent être séparées des matières fécales solides par congélation, par procédés mécaniques, par exemple par pressage au moyen d'une presse à vis sans fin, par centrifugation, par évaporation, par filtration, par procédé d'adhérence et/ou par osmose. Dans d'autres variantes de l'invention, il est proposé que la masse restante des matières fécales soit compactée, que l'eau récupérée soit utilisée comme eau de chasse des toilettes et que la chaleur de condensation nécessaire pour récupé- rer l'eau, soit envoyée aux autres nouvelles matières fécales. Une autre variante de l'invention prévoit qu'en supplément les matières liquides des ordures sont déshy- dratées, en ce que l'eau récupérée est évacuée dans l'environnement du véhicule ou réutilisée et en ce que les ordures restantes sont envoyées à un collecteur. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'in- vention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. Fig. 1 représente un dispositif placé dans la soute d'un avion, et Fig. 2 représente un dispositif qui est placé de préférence à proximité d'un réservoir de collecte des matières fécales. Selon la fig. 1, on trouve dans la soute de l'avion dont l'enveloppe extérieure est désignée par 1 et dont la cloison de séparation d'avec la cabine des passagers est désignée par 2, un réservoir de matières fécales 3 auquel sont envoyées, par une arrivée 4, les matières fécales provenant de différentes toilettes placées dans l'avion. La sortie du réservoir de matières fécales 3 est reliée, par un conduit 6, pouvant être fermé par une vanne 5, à l'entrée du réservoir de déshy- dratation 7 qui comporte un dispositif de chauffage, un conduit de sortie pour l'évacuation de l'eau évaporée et une presse à vis sans fin 8 pour compacter et évacuer la masse restante des matières fécales. Des capteurs de niveau 9 dont les signaux de sortie sont envoyés à un x. 2653741 dispositif de commande, non représenté, en vue d'engen- drer un signal d'ouverture de la vanne et d'amorcer une opération de déshydratation, sont placés sur le réservoir de matières fécales 3 et le réservoir de déshydrata- tion 7. Le conduit de sortie 10 dans lequel est placée une pompe 11 motorisée, pour l'évacuation de l'eau évaporée, peut communiquer soit avec le milieu entourant le véhicule, soit avec un condensateur 12, pour la production d'eau sanitaire. Ces deux possibilités sont représentées aux dessins, les mêmes références étant utilisées pour les mêmes composants. D'une manière avantageuse, le condensateur 12 est relié par un conduit, au réservoir de matières fécales 3, afin que sa chaleur de condensation soit cédée aux nouvelles matières féca- les. Comme le montre la fig. 2, sur le lieu de montage d'un dispositif, l'enveloppe extérieure d'un avion est désignée par 1 et la cloison de séparation d'avec la cabine des passagers par 2. A l'intérieur de ce lieu de montage se trouve un réservoir de matières fécales 3 qui est relié A un réservoir de déshydratation 7 (par exemple un dispositif 1 filtre), par un conduit 6 contenant une pompe et une vanne 5. Ces deux réservoirs comportent des capteurs de niveau 21 et 22 dont les signaux de sortie sont envoyés à un dispositif de commande, pour l'entraî- nement des pompes de circulation 5, 14 et pour amorcer une opération de déshydratation. Pour envoyer la masse restante des matières fécales du réservoir de déshydra- tation 7 au réservoir de matières fécales 3, les deux réservoirs sont reliés entre eux par un conduit de retour 13 dans lequel est montée une pompe de circulation 14. Tandis que le réservoir de déshydratation 3 peut être vidangé par un conduit 15 avec vanne, l'eau extraite de la masse restante des matières fécales s'écoule soit par un conduit de sortie 16, vers l'environnement du véhi- cule, soit par un conduit 17, vers un dispositif ' filtre fin 18, dans le cas o l'on a besoin d'une filtration fine. Dans le cas o l'eau évacuée dans l'environnement du véhicule doit être améliorée en ce qui concerne sa couleur, par exemple en raison de dispositions légales, le dispositif à filtre fin 18 est monté en aval du réservoir de déshydratation 7. Ce dispositif comporte une sortie qui est reliée, par un tube de sortie 19, à l'environnement du véhicule ou, en option, à l'instal- lation de stérilisation 19. Dans le tube de sortie 19 est alors monté (en option) un dispositif de stérilisation 20 avec lequel, au besoin, l'eau peut être débarrassée de ses germes. On obtient ainsi avantageusement que l'eau extraite peut être cédée à l'environnement, y compris à des faibles hauteurs de vol, pour lesquelles les condi- tions ambiantes ne sont pas suffisantes pour stériliser l'eau. Le dispositif de stérilisation peut être supprimé pour les hauteurs de vol pour lesquelles l'ozone et les rayons ultra-violets stérilisent et tuent les germes. Les avantages du dispositif de la fig. 2 résident dans le fait qu'il suffit de procéder à des modifications techniques insignifiantes sur un dispositif existant qui possède un réservoir de matières fécales et un réservoir de déshydratation monté en aval et dans le fait qu'on peut réduire le réservoir de matières fécales puisqu'il sert en grande partie à recueillir la masse restante déshydratée des matières fécales. Une autre variante de l'invention prévoit que le tube de sortie du dispositif à filtre fin est interrompu par un dispositif de stérilisation, monté en aval du dispositif à filtre fin. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'élimination des matières fécales des toilettes de véhicules à grande vitesse, en particulier d'avions, caractérisé en ce que pendant le déplacement du véhicule (1), les matières fécales liqui- des sont soumises à une déshydratation, en ce que l'eau extraite est cédée à l'environnement du véhicule ou réutilisée et en ce que la masse des matières fécales restantes est envoyée à un collecteur se trouvant dans le véhicule (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matières fécales liquides sont séparées des matières fécales solides par congélation. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matières fécales liquides sont séparées des matières fécales solides par procédés mécaniques. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par séparation par pressage au moyen d'une presse à vis sans fin. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matières fécales liquides sont séparées des matières fécales solides par centrifugation. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matières fécales liquides sont séparées des matières fécales solides par évaporation. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matières fécales liquides sont séparées des matières fécales solides par filtration. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par un procédé d'adhérence pour séparer les matières fécales liquides des matières fécales solides. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matières fécales liquides sont séparées des matières fécales solides par un procédé par osmose. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les matières fécales restantes sont compactées. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'eau récupérée est utilisée comme eau de chasse des toilettes. 12. Procédé selon la revendication 1, 6 ou 11, caractérisé en ce que la chaleur de condensation néces- saire pour récupérer l'eau est envoyée aux autres nouvel- les matières fécales. 13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'en supplément les matières liquides des ordures sont déshydratées, en ce que l'eau récupérée est évacuée dans l'environnement du véhicule ou réutilisée et en ce que les ordures restantes sont envoy- ées à un collecteur. 14. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, carac- térisé en ce que pour collecter les matières fécales, on prévoit un réservoir de matières fécales (3) dont la sortie est reliée à l'entrée d'un réservoir de déshydra- tation (7), par un conduit (6) pouvant être fermé par une vanne (5) et en ce que le réservoir de déshydratation (7) comporte un dispositif de chauffage, un conduit de sortie (10) pour l'évacuation de l'eau évaporée et une presse à vis sans fin (8) pour compacter et évacuer la masse des matières fécales restantes. 15. Dispositif selon la revendication 14, carac- térisé en ce que le réservoir de matières fécales (3) et le réservoir de déshydratation (7) comportent des cap- teurs de niveau (9) dont les signaux de sortie sont envoyés à un dispositif de commande, en vue d'engendrer un signal d'ouverture de la vanne (5) et d'amorcer une opération de déshydratation. 16. Dispositif selon la revendication 14, carac- térisé en ce qu'on place dans le conduit de sortie (10) une pompe (11) motorisée, pour l'évacuation de l'eau évaporée. 17. Dispositif selon la revendication 14 ou 16, caractérisé en ce que le conduit de sortie (10) est relié au milieu entourant le véhicule (1). 18. Dispositif selon la revendication 14 ou 16, caractérisé en ce que le conduit de sortie (10) est relié à un condensateur (12) pour la production d'eau sanitaire ainsi que pour la récupération de la chaleur du groupe. 19. Dispositif selon la revendication 18, carac- térisé en ce que le condensateur (12) est relié au réservoir de matières fécales (3), par un conduit, pour céder sa chaleur de condensation aux nouvelles matières fécales. 20. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'on prévoit, pour recueillir les matières fécales, un réservoir de matières fécales (3) dont la sortie est reliée à l'entrée d'un réservoir de déshydra- tation (7), par un conduit (6) pouvant être fermé de préférence par une vanne (5) et en ce que pour envoyer la masse restante des matières fécales du réservoir de déshydratation (7) au réservoir de matières fécales (3), les deux réservoirs (7, 3) sont reliés entre eux par un conduit de retour (13) dans lequel est placée une pompe de circulation (14). 21. Dispositif selon la revendication 20, carac- térisé par un conduit (6) pouvant être fermé par une vanne (5). 22. Dispositif selon la revendication 20, carac- térisé en ce que le réservoir de déshydratation (7) est relié à l'environnement du véhicule, pour évacuer l'eau extraite, par un conduit de sortie (16). 23. Dispositif selon la revendication 20, 21 ou 22, caractérisé en ce que le réservoir de déshydratation (7) comporte un dispositif à filtre. 24. Dispositif selon la revendication 20, 21, 22, 23 ou 14, caractérisé en ce qu'on place en aval du réservoir de déshydratation (7) un dispositif à filtre fin (18) dont la sortie est reliée à l'environnement du véhicule, par un tube de sortie (19). 25. Dispositif selon la revendication 24, carac- térisé en ce que le tube de sortie (19) est interrompu par un dispositif de stérilisation (20), monté en aval du dispositif à filtre fin (18). 26. Dispositif selon la revendication 20, 22, 23 ou 24, caractérisé en ce que le réservoir de matières fécales (3) et le réservoir de déshydratation (7) compor- tent des capteurs de niveaux (21, 22) dont les signaux de sortie sont envoyés à un dispositif de commande, pour l'entraînement des pompes (5, 14) et pour amorcer une opération de déshydratation.