Brevet FR2666732A1 — publié le 19920320

TOILETTE A COMPOST ROTATIF FONCTIONNANT A SEC La présente invention concerne Le domaine technique généra L des dispositifs d'assainissement, d'évacuation et de Oz transformation des matières fécales et des urines humaines. L'invention vise plus particulièrement Les dispositifs du type ci-dessus fonctionnant à sec, c'est-à-dire ceux qui ne sont pas destinés à être reliés ou raccordés à un réseau d'évacuation général utilisant un fluide ou un Liquide porteur, généralement aqueux. Dans les pays industrie L Lement développés, il est courant d'utiliser L'eau comme moyen d'évacuation et éventuellement comme milieu d'assainissement dans Les techniques d'assainissement. Cependant, dans certains cas, il n'est pas possible de bénéficier de La présence d'un réseau d'eau et Le recours à une te L Le technique s'avère impossible En outre, même dans Le cas o Le branchement sur un réseau d'évacuation d'eau est techniquement possible, le rejet des déjections humaines peut s'avérer une source de pollution importante, Lorsque le sol possède un très faible pouvoir épurateur ou reste tout simplement gelé une grande partie de L'année Dans de tels cas, il est donc nécessaire d'avoir recours à d'autres techniques d'assainissement qui sont, par exemple, des techniques de stabilisation chimique, d'assèchement électrique ou de compostage statique. La présente invention entre dans La catégorie des toilettes à compost assurant un compostage des matières fécales humaines, sans recours à un fluide annexe d'évacuation et permettant donc de s'affranchir de l'absence de possibilité de branchement sur un réseau général d'évacuation d'eau. Récemment, en dehors des solutions de combustion électrique ou de dégradation chimique, il a été tenté d'améliorer La dégradation des matières fécales par accélération et maîtrise de La digestion aérobie Divers types de toilettes à compost ont ainsi été proposés et on connaît, par exemple, d'après Le brevet GB-A-1 580 659 un dispositif comportant un siège de toilette associé à un compartiment de compostage et à une réserve d'eau Le dispositif comprend également un réseau de canalisation et des compartiments annexes de pompage mettant en relation Le bac de compostage proprement dit, équipé d'un moyen de brassage, avec un ou plusieurs compartiments annexes de réception des déjections La conception d'un tel dispositif aboutit à une unité d'un encombrement important, en raison de la succession des bacs et qui nécessite la présence d'un réservoir d'eau additionnel Par ailleurs, l'agencement interne de ce dispositif est tel qu'il subsiste le long des bacs et canalisations, un grand nombre de zones et surfaces non atteignables par le liquide d'évacuation, ce qui conduit, d'une part, à une hétérogénéité de la digestion aérobie et, d'autre part, à la production d'odeurs désagréables Un tel dispositif requiert, en outre, la présence d'un réservoir d'eau annexe, qui nécessite un remplissage et un entretien constants. Il doit également être noté que dans certaines régions et, notamment celles o l'eau est rare ou d'accès difficile, l'obligation d'avoir recours à un fluide d'évacuation représente un grave inconvénient Enfin, l'utilisation d'un bac de compostage statique, simplement muni d'un moyen de brassage, améliore dans une certaine mesure la vitesse de compostage qui reste cependant relativement lente. On connaît également, d'après la demande PCT 81-03 487, une toilette biologique munie d'un siège de toilette disposé au-dessus d'un bac de compostage incluant un moyen de brassage constitué d'une vis sans fin La toilette est complétée par une unité d'humidification incluant un réservoir d'eau et par des résistances chauffantes destinées à augmenter la température à l'intérieur du bac de compostage Un tel dispositif souffre de divers inconvénients et, notamment, d'une mauvaise présentation visuelle, dans la mesure o le siège est disposé à l'aplomb du bac de réception qui fait office de bac de compostage Par ailleurs, malgré la présence d'un microprocesseur chargé de réguler le malaxage, l'humification et le chauffage, la digestion aérobie est relativement longue en raison de l'absence de séparation des phases Liquides et solides, ce qui provoque inévitablement L'émission d'odeurs Un tel dispositif nécessite, par ailleurs, comme le dispositif décrit au paragraphe précédent, La présence d'un réservoir de liquide annexe. On connaît, enfin, une toilette biologique décrite dans le brevet canadien CA-A-10 54 307 et qui comporte un siège de toilette disposé au- dessus d'une unité de réception constituée de quatre bacs montés inclinés et rotatifs autour d'un axe commun Les bacs de réception sont disposés en dehors de l'orifice d'évacuation de la toilette et un dispositif annexe de réflexion constitué d'une plaque mobi Le, disposé sous le siège est chargé, d'une part, d'assurer le séparation des phases liquides et so Lides et, d'autre part, de diriger Les matières sèches vers les bacs de réception faisant office de bacs de compostage Un tel dispositif présente également un inconvénient lié à son encombrement et à la présence d'un dispositif de déflexion dont Le maintien dans des conditions d'hygiène totales s'avère impossible et dont La position à L'aplomb du siège ne permet pas d'assurer une présentation visuelle soignée de la toilette IL doit également être noté que le système de déflexion mobile comporte un ensemble mécanique complexe faisant intervenir des ressorts et des articulations sujets à blocage. L'objet de La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients des toilettes à compost de l'art antérieur et à proposer une toilette à compost fonctionnant à sec, apte à entretenir un compostage accéléré, tout en assurant une bonne présentation visuelle du fond de la toilette. Un autre objet de L'invention est de proposer une toilette à compost permettant d'obtenir une compost de qualité homogène, que Lque soit Le degré d'utilisation des toilettes. Un autre objet de L'invention est de proposer une toilette à compost de conception particulièrement simple, robuste et compacte. Les objets assignés à l'invention sont atteints grâce à une toilette à compost fonctionnant à sec, caractérisée en ce que le bac est monté incliné et rotatif autour de son axe de symétrie longitudinal, lequel forme avec le plan longitudinal un angle a au moins égal à 15 o, le bac et le siège étant montés relativement, de telle manière que l'ensemble des génératrices verticales de l'ouverture d'évacuation se projettent à l'intérieur de l'orifice de réception du bac. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig 1 montre, selon une vue latérale, un exemple d'une toilette à compost selon l'invention. La fig 2 montre, selon une vue en coupe transversale, une toilette à compost selon l'invention. La fig 3 montre, selon une vue avant, un exemple de réalisation d'une toilette à compost selon l'invention. La fig 4 montre, selon une vue arrière, un détail de réalisation d'un bac de compostage selon l'invention. La toilette à compost, représentée à la fig 1, comporte un bac de réception 1 formant bac de compostage reposant sur un bloc support 2 en appui sur le sol 3 Dans une forme préférée de l'invention, le bac de réception 1 est assimilable à un cylindre comportant un fond 4 à partir duquel s'élèvent des parois 5 constituant des enveloppes périphériques cylindriques externe 5 a et interne 5 b La section supérieure terminale du cylindre, opposée au fond 4, est ouverte et constitue l'orifice de réception 6 dudit bac 5 De préférence également, les parois 5 s'élèvent à une hauteur constante au-dessus du fond 4 et définissent un cylindre de section transversale circulaire Le bac cylindrique 1 est monté à rotation autour de son axe longitudinal x-x' par l'intermédiaire de galets ou roues 7 en appui sur l'enveloppe externe du bac cylindrique 1 et solidaires du bloc support 2 Le bac cylindrique 1 est également monté avec une inclinaison telle que son axe longitudinal x-x' forme un angle a avec le plan horizontal, au moins égal à 15 o et de préférence compris entre 15 et 30 , l'inclinaison étant telle que le fond 4 est situé plus près du sol 3 que l'orifice 6, ce dernier représentant la partie la plus haute du cylindre, matérialisée par le point H. L'entraînement en rotation du bac 1 autour de son axe longitudinal x-x' peut être obtenu à l'aide d'une source d'énergie électrique, par exemple reliée aux galets 7, ou comme cela est représenté sur la fig 1, à l'aide d'un dispositif mécanique A cet effet, le bac 1 comporte à sa périphérie, une série de dents 9 solidaires de l'enveloppe externe 5 b du bac 1, espacées et disposées selon un cercle coaxial à l'axe x-x'. soumises à l'action d'un bras bras de levier 12 articulé s L sur le sol L'autre extrémité par un organe d'actionnement moyen d'entraînement est donc tangentielle sur les dents 9 réception 1 Avantageusement, système du type à roue libre Les dents 9 sont destinées à être 11 solidaire de l'extrémité d'un ir une barrette d'appui 13 reposant du bras de levier 12 est constituée 14, de préférence une pédale Ce : destiné à assurer une force assurant la rotation du bac de les galets 7 sont équipés d'un uni-directeur n'autorisant la rotation du bac 1 que dans un seul sens. Le bac 1 est également muni d'une série de perforations ménagées à travers les parois 5 de l'enveloppe cylindrique 5, au voisinage du fond 4 et alignées, de préférence, selon un cercle coaxial à l'axe x-x' Ces perforations sont destinées à l'évacuation des phases liquides susceptibles d'être contenues dans le bac 1 Les perforations 15 peuvent être associées à une protubérance périphérique et annulaire 16 solidaire de l'enveloppe cylindrique, ladite protubérance étant coaxiale à l'axe xx' et disposée entre le fond 4 et la série des perforations 15 La protubérance annulaire 16 est destinée à éviter le ruissellement des liquides sur la paroi externe 5 b vers la partie la plus basse du bac cylindrique 1 en canalisant l'évacuation gravitaire des liquides à l'aplomb inférieur le plus bas de ladite protubérance annulaire 16. Avantageusement également, la paroi interne 5 a de l'enveloppe cylindrique peut être pourvue d'ailettes de brassage 17 espacées sur la circonférence interne de l'enveloppe et s'étendant radialement De préférence, le bac de réception 1 est équipé de quatre ailettes de brassage 17, opposées diamétralement deux à deux et s'étendant sur environ le tiers de la hauteur du bac cylindrique 1 et disposées dans la partie inférieure du cylindre, à proximité du fond 4. Le fond 4 est constitué d'une paroi circulaire présentant un évidement central 18 (fig 2), de préférence circulaire, pour permettre l'évacuation du contenu du bac cylindrique 1 L'évidement central 18 est recouvert d'un cône 19 solidaire du bac cylindrique 1, coaxial à l'axe x- x' et muni sur toute ou partie de sa périphérie d'un ensemble de tamis 21 constituant l'enveloppe dudit cône. La toilette à compost, selon l'invention, est complétée par un siège de toilette 22 délimitant une ouverture d'évacuation gravitaire 23, de préférence circulaire ou ovale, solidaire d'une cabine 24 incluant une cloison de séparation arrière 25 et deux cloisons latérales 26 Avantageusement, la cabine 24 est complétée par une cloison supérieure 27, une embase 28 et une cloison frontale 29, de manière à constituer une cabine isolant totalement l'utilisateur de l'extérieur Le bac cylindrique 1 et la cabine 24 incluant le siège 22 sont montés relativement, de telle manière que l'ensemble des génératrices verticales G 1, G 2 Gn de l'ouverture d'évacuation 23 se projettent toutes à l'intérieur ou dans le plan définissant l'orifice de réception 6 du bac cylindrique 1 Un tel agencement est de nature à permettre une évacuation directe par simple gravité des matières fécales et urinaires dans le bac cylindrique 1 directement sur la paroi interne 5 b à l'aplomb de l'ouverture 23 Dans un tel cas, les déjections tombent directement à l'intérieur du bac de réception 1 sur la paroi interne 5 b, dans une zone limitée à sa partie supérieure correspondant, sur la paroi interne 5 b, à une bande circulaire délimitée par les projections géométriques des génératrices G 1 à Gn Avantageusement, comme cela est représenté aux fig 1 et 2, le siège 22 est disposé à l'intérieur du volume défini par le bac cylindrique 1 en étant adossé contre la verticale 25, cette dernière s'étendant, au moins en partie, à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique 5 De manière avantageuse et en vue de limiter l'encombrement de la toilette, le siège 22 et la cloison verticale 25 sont encastrés à l'intérieur du volume défini par le bac cylindrique 1, de telle manière que la cloison 25 soit située sensiblement à la verticale du point le plus haut H du bac 1 Bien évidemment, plus l'angle a augmente, plus la verticale passant par le point H se projette à l'intérieur du volume du bac 1 sur les parois internes 5 b et plus le volume disponible pour insérer les sièges 22 dans le bac 1 est important. La toilette à compost conforme à l'invention comporte également, avantageusement, un moyen de dévidement d'une bande de papier sous l'orifice 23 et à l'aplomb de celui-ci, afin d'assurer en permanence une bonne présentation visuelle de l'orifice d'évacuation 23 en mettant hors de vue la paroi interne 5 b du bac cylindrique 1, amenée à défiler sous l'orifice 23 A cet effet, le moyen de dévidage peut être constitué d'un rouleau de papier 31 retenu par l'intermédiaire de deux bras 32 mobiles, solidaires d'une paroi latérale 26 de la cabine 24 ou de moyens de support annexes Le rouleau 31 est monté de manière à être plaqué contre la paroi interne du bac 1, soit par son propre poids, soit par un système de compression annexe, tel qu'un ressort de compression par exemple Le rouleau 31 étant disposé latéralement à l'orifice 23 et en appui contre la paroi interne 5 b du bac cylindrique 1, permet le dévidement du rouleau 31, lorsque le bac cylindrique 1 est en rotation et assure le déroulement de la bande papier sous l'orifice 23. La toilette à compost peut également être équipée d'un dispositif de râclage de la section de la paroi interne 5 b du bac cylindrique 1 défilant sous l'orifice d'avacuation 23 A cette fin, il est prévu de monter une lame de râclage 35 munie, par exemple à sont extrémité, d'une lame L Le en caoutchouc, ladite lame étant fixée à l'extrémité d'une pièce coudée 36 solidaire d'une paroi latérale 26 de la cabine 24 La lame de râclage 35 est, de manière préférentielle, fixée par rapport à l'orifice 23 du côté opposé à celui sur lequel est monté le rouleau de papier 31. La toilette à compost est avantageusement complétée par un récipient 37 disposé sous le cône 19, afin de récupérer le compost produit dans le bac cylindrique 1 et par un second récipient 38 disposé à l'aplomb des orifices 15 et de la partie annulaire 16, afin de récupérer la phase liquide susceptible d'être contenue dans le bac cylindrique 1. Après avoir utilisé la toilette à compost, l'utilisateur appuie sur la pédale 14, afin d'entraîner en rotation le bac cylindrique 1 autour de son axe x-x' Cette rotation a pour effet de créer avec la gravité un ensemble de forces contribuant, d'une part, à faciliter la descente des matières fécales et urinaires vers la partie la plus basse du bac cylindrique 1 et, d'autre part, à assurer, par l'intermédiaire des ailettes 17, un brassage, un méLange et une aération de matières fécales contenues dans le bac 1 conduisant à une digestion aérobie accélérée et par Là même à un compostage accéLéré L'aspect dynamique de la rotation du bac cylindrique 1 contribue également à une séparation efficace des phases liquides et solides du contenu du bac cylindrique 1 Par ailleurs, lors de la rotation du bac cylindrique 1, une portion propre de papier est dérou Lée sous l'orifice 23, tandis que la lame 35 en appui contre la paroi interne du bac cylindrique 1 assure la nettoyage de ladite paroi interne IL doit également être noté que la possibilité de rotation conférée au bac cylindrique 1 permet une bonne homogénéisation des matières contenues à l'intérieur dudit bac, ce qui contribue à l'obtention d'un compost de qualité relativement stable et homogène IL doit également être noté que le criblage du compost à travers le tamis 21 s'effectue naturellement lors de la rotation du bac cylindrique 1, dans la mesure o les particules les plus Légères du compost, c'est-à-dire donc les particules en état de décompostion avancée, surnagent relativement au-dessus de la masse de produit contenu à l'intérieur du bac 1, ce qui conduit à un criblage naturel et différencié du compost. La toilette à compost selon l'invention présente donc l'avantage de pouvoir fonctionner sans apport d'eau extérieur et de fournir, dans un délai relativement court, un compost de qualité également homogène L'encastrement du siège 22 à l'intérieur du bac cylindrique 1 permet d'obtenir une toilette à compost relativement compacte et de conception particulièrement simple, puisqu'aucun dispositif annexe d'évacuation n'est nécessaire, les produits s'évacuant par simple gravité L'agencement choisi, présente d'ailleurs l'avantage d'éliminer pratiquement la présence de foyers ou zones difficilement nettoyables, puisque le trajet entre la zone d'impact et la zone de compostage est constitué d'un simple plan incliné régulièrement nettoyé lors de la rotation du bac incliné. La toilette à compost fonctionnant à sec n'est pas limitée à l'exemple de réalisation montré aux fig 1 à 4 et diverses variantes de réalisation peuvent être conçues Ainsi, le bac cylindrique 1 peut être constitué d'une section variable pouvant avoir une forme ovale ou même polygonale et l'orifice de réception 6 peut présenter une section d'une surface inférieure à celle du fond 4, en vue de réduire le diamètre dudit orifice Il est également possible, en vue de réduire les risques d'émission d'odeurs, de munir la cabine 24 d'une jupe circulaire adaptable au jeu de rotation près, sur la périphérie du bac cylindrique 1, en vue de réaliser un capotage améliorant l'hermétisme du bac cylindrique 1. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 Toilette à compost fonctionnant à sec comprenant, d'une part, un siège de toilettes ( 22) sensiblement horizontal en liaison avec une ouverture d'évacuation ( 23) gravitaire s'étendant verticalement et, d'autre part, un bac de réception ( 1) monté avec une pressibilité ou rotation autour d'un axe (x-x') formant un angle (a) par rapport à l'horizontale, ledit bac ( 1) possédant un orifice de réception ( 6) s'étendant au moins en partie sous le siège ( 22), caractérisée en ce que: le bac ( 1) est monté incliné et rotatif autour de son axe de symétrie longitudinal (x-x'), lequel forme avec le plan horizontal un angle (a) au moins égal à 15 o, le bac ( 1) et le siège ( 22) étant montés relativement de telle manière que l'ensemble des génératrices verticales (G 1, Gn) de l'ouverture d'évacuation ( 23) se projettent à l'intérieur de l'orifice de réception ( 6) du bac ( 1). 2 Toilette selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bac est constitué d'un fond ( 4), à partir duquel s'éLèvent des parois ( 5) pour constituer une enveloppe asssimilable à un cylindre ou un polygone, dont la section supérieure terminale, cylindrique ou polygonale est ouverte et délimite l'orifice de réception ( 6). 3 Toilette selon la revendication 2, caractérisée en ce que le siège ( 22) est encastré, par l'intermédiaire de cloisons ( 25, 26), à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique ou polygonale et est adossé contre une cloison verticale de séparation ( 25) s'étendant, au moins en partie, à l'intérieur de ladite enveloppe. 4 Toilette selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le bac ( 1) est assimilable à un cylindre de section circulaire, le siège ( 22) étant encastré par l'intermédiaire d'une cloison verticale ( 25) de séparation passant par le point le plus haut (H) dudit cylindre. Toilette selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le bac ( 1) est incliné d'un angle (a) compris entre 15 et 30 o 6 Toilette selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les parois ( 5) du bac ( 1) comportent une série de perforations périphériques ( 15), disposées au voisinage du fond ( 4) pour l'évacuation des phases liquides hors du bac ( 1). 7 Toilette selon l'une revendications précédentes, caractérisée en ce que le bac ( 1) comporte, sur son fond ( 4), des moyens de tamisage du compost constitués d'un cône ( 19 coaxial au bac dont les parois sont munies de tamis ( 21). 8 Toilette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi interne ( 5 b) du bac ( 1) est munie d'ailettes ( 17) de malaxage et de brassage du compost. 9 Toilette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de déroulement automatique ( 31, 32) d'une bande de papier sous l'ouverture ( 23) comprenant un rouleau dévideur ( 31), maintenu plaqué contre les parois internes du bac ( 1) par l'intermédiaire de deux bras ( 32) mobiles, solidaires de cloisons ( 26) d'encastrement du siège ( 22). 10 Toilette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de râclage ( 35) des parois internes ( 5 b) du bac, maintenu plaqué contre lesdites parois et fixé sur des cloisons ( 26) d'encastrement du siège ( 22).