Brevet FR2677579A1 — publié le 19921218

La présente invention a pour objet une presse de compactage de déchets hétérogènes. Depuis plusieurs années, le volume grandis- sant des déchets et notamment des ordures ménagères oblige à rechercher des solutions permettant de trai- ter et de valoriser ces déchets. On a déjà pensé à utiliser comme combusti- ble de tels déchets, mais la présence dans ceux-ci d'une forte teneur en eau et de produits incombusti- bles ne permet de produire qu'une énergie trop faible. En effet, de tels déchets sont constitués par une phase liquide ne contenant que des produits organiques et par une phase solide contenant des ma- tières métalliques, minérales et synthétiques. Une solution consiste à presser ces dé- chets, ce qui permet d'obtenir, d'une part, des rési- dus suffisamment secs pour constituer un combustible présentant un pouvoir calorifique acceptable et, d'au- tre part, des substances fluides utilisables selon leur nature, en agriculture comme produits d'amende- ment des sols ou comme matières premières à partir desquelles on peut extraire des produits chimiques. On connaît déjà des dispositifs permettant de comprimer ces déchets qui sont le plus souvent constitués par des presses hydrauliques comportant une zone d'alimentation recevant les déchets à traiter, une chambre de pressage reliée à des moyens de récupé- ration de la phase liquide. Cette chambre de pressage comprend un orifice d'entrée, un orifice de sortie et possède une section égale à celle d'un piston de compression d'un premier vérin. La paroi de ladite chambre comporte une multitude de perforations débouchant dans un canal d'évacuation de la phase liquide extraite par compres- sion des déchets. L'orifice de sortie de la chambre de pres- sage est généralement obturé par un bouchon porté par une tige d'un second vérin opposé au premier. Les pistons des deux vérins sont mobiles alternativement entre, d'une part, une première posi- tion de compression des déchets et d'évacuation de la phase liquide lors de laquelle le piston du premier vérin pénètre dans la chambre de pressage et le pis- ton du second vérin obture l'orifice de sortie de ladite chambre et d'autre part, une seconde position d'évacuation de la phase solide lors de laquelle le piston du premier vérin continue sa course et le pis- ton du deuxième vérin libère l'orifice de sortie de ladite chambre de pressage. Mais ce type de presse comporte des incon- vénients. En effet, compte-tenu des efforts impor- tants engendrés au moment du pressage des déchets, l'étanchéité n'est pas totalement réalisée au niveau de l'orifice de sortie de la chambre de pressage par le piston du second vérin, si bien que des fuites de liquide peuvent se produire et pénétrer dans la chambre d'évacuation de la phase solide, réduisant d'autant le pouvoir calorifique de cette phase solide. Par ailleurs, la course du piston du second vérin est relativement importante Cette course cor- respond à une épaisseur de la phase solide, ce qui implique un temps de réponse relativement long. Le but de la présente invention est d'évi- ter ces inconvénients et de proposer une presse qui soit simple à réaliser, c'est à dire en utilisant des moyens classiques, et qui permet d'obtenir des perfor- mances aussi bien d'ordre qualitatif que quantitatif. La présente invention a donc pour objet une presse de compactage de déchets hétérogènes comprenant une phase solide et une phase liquide, ladite presse comportant: un bâti, une zone d'alimentation recevant les déchets hétérogènes ouverte vers le haut et présen- tant deux ouvertures latérales opposées de section adaptée à celle d'un piston de compression mobile entre l'une des ouvertures de la zone d'alimentation et une position située au-delà de l'autre ouverture de ladite zone d'alimentation, une chambre de pressage des déchets pour la séparation de la phase solide et de la phase li- quide formée par une filière de section égale à celle du piston de compression et comportant des passages calibrés reliant ladite chambre de pressage à un col- lecteur de récupération de la phase liquide, et un sas d'évacuation de la phase soli- de. caractérisée en ce que la filière est montée dans un tiroir mobile angulairement entre une première posi- tion mettant en communication la chambre de pressage avec la zone d'alimentation et une seconde position mettant en communication ladite chambre de pressage avec le sas d'évacuation de la phase solide. Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion: le tiroir comporte un orifice unique d'entrée dans la chambre de pressage des déchets à compacter et de sortie de ladite chambre de pressage de la phase solide desdits déchets compactés, le tiroir est monté articulé dans le bâti de la presse par l'intermédiaire de deux axes latéraux opposés venant chacun se loger dans un palier soli- daire dudit bâti. le tiroir est relié à des moyens de commande du déplacement angulaire dudit tiroir. les moyens de commande sont formés par un vérin dont le corps est monté articulé sur le bâti de la presse et dont l'extrémité de la tige est reliée au tiroir par une articulation en chape, le tiroir comporte des moyens d'évacua- tion de la phase solide et des moyens d'évacuation de la phase liquide, les moyens d'évacuation de la phase solide sont formés par un vérin disposé coaxialement à la chambre de pressage et solidaire dudit tiroir, la tige dudit vérin traverse le tiroir et comporte à son extrémité libre un disque formant le fond de la chambre de pressage et de dimensions com- plémentaires à la filière, les moyens d'évacuation de la phase liquide sont formés par au moins un canal périphérique à la filière, communiquant avec les passages calibrés de ladite filière et le collecteur de récupération situé à l'extérieur du tiroir. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins an- nexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur les- quels: la Fig 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une presse réalisée conformément à l'invention, la Fig 2 est une vue en coupe et à plus grande échelle du tiroir porte-filière et des moyens de manoeuvre en position de compactage des déchets, la Fig 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la Fig 2, la Fig 4 est une vue en coupe du tiroir porte-filière en position d'évacuation de la phase solide des déchets. La presse représentée à la Fig 1 comporte un bâti 1 supportant notamment un réceptacle 2 for- mant une zone d'alimentation 3 des déchets hétérogè- nes A cet effet, la zone d'alimentation 3 est ouverte vers le haut et surmontée par une trémie 4 équipée au moins d'un fouloir, non représenté, permet- tant d'introduire des déchets dans ladite zone d'ali- mentation 3. Cette zone d'alimentation 3 présente deux ouvertures latérales, opposées 5 et 6 de section adap- tée à celle d'un piston de compression 7 d'un vérin 8, par exemple hydraulique supportant le bâti 1. Le piston 7 est mobile entre l'ouverture 5 et une position située au- delà de l'autre ouverture 6 de la zone d'alimentation 3. L'ouverture 6 de la zone d'alimentation 3 débouche dans une chambre de pressage 9 coaxiale à cette zone d'alimentation 3. L'ouverture 6 est pourvue d'une bague 10 dont la face orientée vers la chambre de pressage 9 est en forme de portion de cylindre. Comme représenté à plus grande échelle sur les Figs 2 et 3, la chambre de pressage 9 est formée par une filière 11 de section égale à celle du piston de compression 7 et percée d'une multitude de petits passages calibrés lia pour l'évacuation de la phase liquide au moment du compactage des déchets dans la chambre de pressage 9. La filière 11 est montée dans un alésage borgne 12 a ménagé dans un tiroir 12 porte-filière, mobile angulairement entre une première position met- tant en communication la chambre de pressage 9 avec la zone d'alimentation 3, et une seconde position mettant en communication ladite chambre de pressage 9 avec un sas 13 d'évacuation de la phase solide après le com- pactage des déchets. Le tiroir 12 comporte un orifice unique 14 servant, à la fois, d'entrée dans la chambre de pres- sage 9 des déchets à compacter et de sortie de ladite chambre 9 de la phase solide desdits déchets compac- tés. L'extrémité llb de la filière 11 en contact avec la bague 10 a une forme complémentaire à ladite bague 10. La face de la bague 10 en contact avec l'extrémité de la filière 11 est équipée d'un joint 15 assurant l'étanchéité entre cette bague 10 et la fi- lière 11. Comme représenté à la Fig 3, le tiroir 12 est monté articulé dans le bâti 1 de la presse par l'intermédiaire de deux axes 12 b latéraux et opposés, venant chacun se loger dans un palier 16 réglable et solidaire dudit bâti. Le tiroir 12 est relié à des moyens de commande du déplacement dudit tiroir qui sont formés par un vérin 17 (Fig 2) dont le corps 17 a est monté articulé autour d'un axe 18 sur le bâti 1 et dont l'extrémité de la tige 17 b est reliée au tiroir 12 par une articulation en chape 19. Le tiroir 12 comporte également des moyens d'évacuation de la phase solide et des moyens d'éva- cuation de la phase liquide de la filière 11. Les moyens d'évacuation de la phase solide des déchets de la chambre de pressage 9 sont formés par un vérin 20 à faible effort (Figs 2 et 3) disposé coaxialement à ladite chambre de pressage et solidaire du tiroir 12. La tige 20 a du vérin 20 coulisse dans un alésage débouchant 21 traversant axialement le fond du tiroir 12. L'alésage 21 comporte, dans sa partie centrale une chambre annulaire 22 de décompression assurant une récupération de fuites éventuelles L'ex- trémité libre de la tige 20 a porte un disque 23 for- mant le fond de la chambre de pressage 9 et de dimen- sions complémentaires à la filière 11. Le disque 23 est en appui sur le fond de l'alésage borgne 12 a du tiroir 12, pendant le compac- tage des déchets dans la chambre de pressage 9, ce qui permet de réaliser la reprise de l'effort de pressage directement sur le tiroir 12, donc indépendamment du vérin 20 de commande de ce disque. Les moyens d'évacuation de la phase liquide des déchets de la chambre de pressage 9 sont formés par au moins un canal 24 périphérique à la filière 11 communiquant, d'une part, avec les passages calibrés lia de ladite filière -t, d'autre part, avec un col- lecteur 25 de récupération de la phase liquide par un conduit 26 traversant l'un des axes 12 b du tiroir 12. Le collecteur 25 est situé à l'extérieur du tiroir 12. Le fonctionnement de la presse décrite ci- dessus est le suivant. Les déchets hétérogènes à traiter sont introduits dans la trémie 4 et poussés dans la zone d'alimentation 3 par exemple par un fouloir, non re- présenté. Au début du cycle de traitement, de manière à permettre l'introduction des déchets dans la zone d'alimentation 3, le piston est en position dégagée comme représentée sur la Fig 1. Le tiroir 12 est également dans une posi- tion comme représentée à la Fig 1, c'est à dire que la filière est dans l'axe du piston de compression 7, de manière que la chambre de pressage 9 communique avec la zone d'alimentation 3 par l'orifice 6. Le disque 23 est en appui dans le fond de la chambre de pressage 9. Le piston 7 commandé par le vérin 8, se déplace vers la chambre de pressage 9 en poussant les déchets contenus dans la zone d'alimentation 3 vers ladite chambre 9. Le piston 7, en poursuivant son avance, pousse les déchets dans la chambre de pressage 9 jus- qu'à l'obtention d'une forte pression et elle les comprime dans celle-ci contre le disque 23 en appui sur le fond de l'alésage borgne 12 a ménagé dans le tiroir 12, ce qui permet de réaliser la reprise de l'effort de pressage directement sur le tiroir 12. Lors de la compression des déchets dans la chambre de pressage 9, la phase liquide est exprimée de ces déchets bruts et est évacuée vers le collecteur par les passages calibrés lia et le conduit 26. Le pressage des déchets étant terminé, le piston de compression 7 est ramené dans sa position initiale par le vérin 8. Le vérin de commande 17 est alors actionné si bien que le tiroir 12 pivote autour des axes 12 b, dans les paliers 16, mettant ainsi en communication la chambre de pressage 9 avec le sas 13 d'évacuation de la phase solide, comme représenté sur la Fig 4. Ensuite, le vérin 20 est mis sous pression de tel sorte que le disque 23 se déplace axialement dans la filière Il et provoque l'extraction de la phase solide des déchets de la chambre de pressage 9 vers le sas 13. Lorsque les parties solides ont été éva- cuées de ladite chambre de pressage 9, le disque 23 revient à sa position initiale sous l'action du vérin 20 et le vérin de commande 17 assure le basculement en sens inverse du tiroir 12 afin de mettre en commu- nication la chambre de pressage 9 avec la zone d'ali- mentation 3 pour un nouveau cycle de fonctionnement semblable au précédent. Ce système présente l'avantage d'utiliser directement le fond de la chambre de pressage pour reprendre l'effort maximal de la presse par l'intermé- diaire d'un élément fixe solidaire du bâti et par conséquent de supprimer tout organe mobile pour obtu- rer le fond de cette chambre de pressage. Il permet également de réaliser l'étan- chéité entre la partie fixe et la partie mobile de la presse dans une zone de basse pression et de limiter la course du piston de compression. REVENDICATIONS 1 Presse de compactage de déchets hétéro- gènes comprenant une phase solide et une phase li- quide, ladite presse comportant un bâti ( 1), une zone ( 3) d'alimentation recevant les déchets hétérogènes, ouverte vers le haut et présen- tant deux ouvertures ( 5, 6) latérales, opposées de section adaptée à celle d'un piston ( 7) de compression mobile entre l'une ( 5) des ouvertures de la zone d'a- limentation ( 3) et une position située au-delà de l'autre ouverture ( 6) de ladite zone d'alimentation, une chambre ( 9) de pressage des déchets pour la séparation de la phase solide et de la phase liquide, formée par une filière ( 11) de section égale à celle du piston ( 7) de compression et comportant des passages calibrés (lia) reliant ladite chambre de pressage ( 9) à un collecteur ( 25) de récupération de la phase liquide, et un sas ( 13) d'évacuation de la phase solide, caractérisée en ce que la filière ( 11) est montée dans un tiroir ( 12) mobile angulairement entre une première position mettant en communication la chambre de pres- sage ( 9) avec la zone ( 3) d'alimentation et une se- conde position mettant en communication ladite chambre de pressage ( 9) avec le sas ( 13) d'évacuation de la phase solide. 2 Presse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le tiroir ( 12) comporte un orifice ( 14) unique d'entré dans la chambre de pressage ( 9) des déchets à compacter et de sortie de ladite chambre de pressage ( 9) de la phase solide desdits déchets compactés. 3 Presse selon la revendication 1, carac- Il térisée en ce que le tiroir ( 12) est monté articulé sur le bâti ( 1) de la presse par l'intermédiaire de deux axes ( 12 b) latéraux opposés venant chacun se loger dans un palier ( 16 > solidaire du bâti ( 1). 4 Presse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le tiroir ( 12) est relié à des moyens ( 17) de commande du déplacement angulaire dudit tiroir. Presse selon la revendication 4, carac- térisée en ce que les moyens de commande sont formés par un vérin ( 17) dont le corps ( 17 a) est monté arti- culé sur le bâti ( 1) de la presse et dont l'extrémité de la tige ( 17 b) est reliée au tiroir ( 12) par une articulation en chape ( 19). 6 Presse selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le ti- roir ( 12) comporte des moyens ( 20, 23) d'évacuation de la phase solide et des moyens ( 24, 26) d'évacuation de la phase liquide. 7 Presse selon la revendication 6, carac- térisée en ce que les moyens d'évacuation de la phase solide sont formés par un vérin ( 20) disposé coaxiale- ment à la chambre de pressage ( 9) et solidaire dudit tiroir ( 12). 8 Presse selon la revendication 7, carac- térisée en ce que la tige ( 20 a) dudit vérin ( 20) tra- verse le tiroir ( 12) et comporte à son extrémité libre un disque ( 23) formant le fond de la chambre de pres- sage ( 9) et de dimensions complémentaires à la filière ( 11). 9 Presse selon la revendication 6, carac- térisée en ce que les moyens d'évacuation de la phase liquide sont formés par au moins un canal ( 24) péri- phérique à la filière ( 11) communiquant avec les pas- sages calibrés (lia) de ladite filière ( 11) et le collecteur ( 25) de récupération situé à l'extérieur du tiroir ( 12).