Brevet FR2744043A1 — publié le 19970801

La présente invention dénommée Dispositif de déshydratation sous vide et à chaud des déchets d'origine animale ou vegetale (fumées, fientes, déchets animal ou végétal, etc...) est destinée à transformer ces dits déchets organiques en composés secs et pulvérulents employés comme engrais ou utilisés comme compléments alimentaires pour les animaux. Il est bien connu que les déchets d'animaux ou de végétaux constituent un potentiel énergétique important que lhomme a toujours recherché à récupérer. En outre, ces déchets hydratés constituent en l'état, une source de pollution non négligeable pour l'environnement. De nombreux procédés ont été inventés pour détruire cette nuisance et transformer ces déchets en composés organiques secs et recyclables. Le brevet français NO 2399395 du 4 août 1977 propose un procédé de déshydratation de déchets végétaux afin d'obtenir une matière organique utilisée sous forme d'engrais ou de complément alimentaire pour les animaux. La technique proposée par ce brevet consiste à utiliser une cuve métallique rotative que l'on chauffe à l'air libre entraînant une consommation d'énergie importante. D'autres techniques comme la lyophilisation ont été proposées. Cette dernière consiste à déshydrater les substances sous vide à basse température. Très consommatrice d'énergie elle ne permet pas de traiter de grosses quantités de substances à la fois. La présente invention a pour but d'obvier à cet inconvénient en proposant un dispositif du type enceinte métallique doté d'un malaxeur tournant qui, placé sous vide, est chauffé afin d'accélérer la déshydratation des déchets organiques quelle reçoit. Cette enceinte est dotée de filtres pour éliminer la pollution vers l'atmosphère dont l'origine est l'émanation de gaz carbonique ou ammoniacale issues des déchets en cours de déshydratation. L'invention dénommée Dispositif de déshydratation sous vide et à chaud des déchets d'origine animale ou végétale est caractérisée en ce qu'elle comporte une enceinte métallique (18) recevant les déchets au moyen d'une trémie (1) dont l'ouverture est commandée par une trappe guillotine (2) ; les déchets introduits par la trémie tombent sur un malaxeur qui tourne (4) sur l'axe central (25) de l'enceinte à la façon d'une vis sans fin ; ladite enceinte (18) est maintenue sous vide pendant la déshydratation au moyen d'une pompe à vide à grand débit (16) terminé par un filtre (22) ; cette enceinte est montée sur une trappe guillotine (6) mue par un moteur (14) ; ladite trappe repose sur une trémie vidoir (7) destinée à évacuer les déchets déshydratés dans un réceptacle mobile (8). Les parois extérieures de l'enceinte sont logées dans un coffrage isotherme (19) chauffée au moyen de brûleurs (10) disposés autour de l'enceinte. Les moteurs (14) actionnent des systèmes de vis écrou, selon un programme assurant le remplissage et la vidange de l'enceinte que l'on alterne avec sa mise sous vide. L'invention ainsi caractérisée présente de nombreux avantages, notamment en ce qui concerne la vitesse de déshydratation et l'économie d'énergie par rapport aux dispositifs existants. L'invention sera mieux comprise grâce aux dessins annexés qui sont présentés à titre d'exemple non limitatif dans une réalisation préférentielle de l'inventeur. La figure 1 représente en coupe l'aménagement général du dispositif. La figure 2 représente en coupe une variante du dispositif avec une enceinte tronconique. En se reportant à la figure 1 l'enceinte (18) métallique de forme cylindrique contient sur toute sa hauteur un malaxeur hélicoïdal (4) tournant autour de l'axe (25) vertical placé au centre de l'enceinte. La rotation du malaxeur est obtenue au moyen d'un moteur (5) alimenté par le secteur et entraînant l'axe du malaxeur au moyen de courroies. Un joint d'étanchéité souple et gonflable (3) permet notamment d'isoler l'intérieur l'enceinte et d'éviter les déperditions de charge au niveau du capot (29) protégeant l'émergence de l'axe tournant (25) du malaxeur. L'enceinte (18) reçoit au travers d'une trémie (1) les déchets à déshydrater. A la base de cette trémie (1) on a aménagé une trappe guillotine (2) dont l'ouverture et la fermeture sont commandées au moyen d'un moteur (14) extérieur au dispositif. Le côté mobile à glissière de la trappe guillotine (2) est relié au moteur (14) par un système à vis-écrou dont le fonctionnement est connu par l'homme de l'art. La partie mobile de la trappe glisse sur un joint gonflable (3) afin d'ouvrir ou fermer la trémie (1) sans altérer l'étanchéité. A la base de l'enceinte cylindrique (18) on a aménagé une seconde trappe guillotine (6) dont l'ouverture permet d'évacuer les déchets déshydratés. Son ouverture et sa fermeture sont commandées au moyen d'un second moteur (14) qui entraîne un système vis-écrou (13) solidaire de la partie mobile de la trappe (6). Cette trappe est glissée sous l'enceinte (18) sous un joint d'étanchéité (17) gonflable maintenant l'étanchéité dans l'enceinte (18) lorsque la trappe (6) est fermée. Sous la trappe guillotine (6) on trouve une trémie vidoir tronconique (7) dont le plus grand diamètre est égal à celui du cylindre de l'enceinte (18). Cette trémie guide l'écoulement des déchets devenus pulvérulents vers un convoyeur (18) mobile pour les évacuer et le)conditionner. Sur la partie supérieure de l'enceinte (18) une canalisation réunie l'intérieur de celle-ci à une pompe à vide (16). Entre la pompe à vide et l'enceinte, une réfrigération (23) a été adapté afin de refroidir les gaz de manière à ne pas affecter le fonctionnement de la pompe (16). La sortie de cette dernière est équipée d'un filtre absorbant (22) qui élimine les risques de pollution atmosphérique: . Lorsque les trappes (2) et (6) sont fermées et que la pompe (16) maintien le vide dans l'enceinte (18) celle-ci est chauffée sur sa périphérie extérieure au moyen de brûleurs (10) contenus dans un logement créant un foyer (11). L'air chaud lèche les parois extérieures du cylindre (18) et maintient une température suffisante pour assurer, sous l'effet du vide de la pompe (16), une déshydratation rapide des déchets contenus dans l'enceinte (18). Les trappes (2) et (6) étant fermée et les joints (3) et (17) gonflés assurenrl'etanchéité. L'enceinte (18) est logée dans une cabine (19) dont les parois sont isothermes. Entre la cabine (19) et l'enceinte (18) la circulation d'air chaud issu des brûleurs élève la température de l'enceinte avant de s'évacuer vers une cheminée tubulaire (20). L'ensemble, enceinte (18) cabine (19) sont contenus dans une chambre (21) dont les parois isothermes assure une faible déperdition de chaleur de l'installation. On a représenté sur la figure 2 vue en coupe, l'installation équipée d'une enceinte de déshydratation trOn. onique. La chambre isotherme (21) contient la cabine (19) où circule l'air chauffé par les brûleurs (10). Au centre de cette cabine (19) est située l'enceinte de déshydratation (27) de forme tronconique dont le diamètre le plus faible constitue la partie inférieure de la dite enceinte. L'axe central (25) de l'enceinte (27) entraîne un malaxeur hélicoïdal (4) dont les plateaux tournants constituent une vis sans fin dont le diamètre décroît du haut vers le bas. Les bords extérieurs de ces plateaux frottent avec la cloison interne de l'enceinte (27) afin d'assurer un écoulement lent des déchets vers le bas. Le malaxeur (4) est entraîné par l'axe (25) relié au moteur (5) au moyen de courroie. L'axe (25) est coiffé sur sa partie supérieure par un capot (29) qui repose sur le joint d'étanchéité gonflable (3). Sur la partie supérieure de l'enceinte (27) on trouve la trémie (1) utilisée pour introduire les déchets à déshydratation. Cette trémie est fermée par une trappe guillotine (3) dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par le mouvement d'un système vis-écrou (12) entraîné par le moteur (14) extérieur à la chambre isotherme (21). Sous la trappe guillotine (3) et le capot (29) on adapte sur la couronne supérieure de l'enceinte (27) le joint d'étanchéité gonflable (3). Le volume intérieur de l'enceinte (27) est relié à une pompe à vide (16) par une canalisation portant entre l'enceinte (27) et la pompe (16) un réfrigérateur de température (23) destiné à refroidir les gaz issus de la déshydratation. La pompe à vide (16) est équipée de filtre absorbant (22) nécessaire à éviter la pollution atmosphérique. La base de l'enceinte conique (27) repose sur un joint d'étanchéité gonflable (17) qui sépare ladite enceinte de la trappe guillotine (6) destinée à évacuer les déchets déshydratés vers la trémie vidoir (7). La trappe guillotine (6) est commandée par le système vis-écrou (13) mû par le moteur (14) extérieur à la chambre isotherme (21). Les déchets déshydratés tombant dans la trémie (7) s'écoulent au travers de l'ouverture (29) situé à la base de ladite trémie pour être stockée dans un convoyeur (8) avant leur conditionnement. La paroi extérieure de l'enceinte (27) est chauffée au moyen de brûleurs (10) qui génèrent un courant d'air chaud sur ses parois, chauffe l'enceinte lorsque celle-ci est maintenu sous vide avec ses déchets pour assurer leur déshydratation. L'air chaud issu de la combustion est évacué par la cheminée (20) érigée sur la chambre séparant l'enceinte (27) et la cabine (19) constituant la double enveloppe de l'enceinte. FONCTIONNEMENT Dans les exemples de dispositifs précédemment décrit le fonctionnement est similaire. La trappe guillotine de vidange (6) étant fermée on ouvre celle de remplissage (3). Les déchets hydratés d'animaux ou de végétaux sont introduits par la trémie (1). Le malaxeur hélicoïdal (4) est mis en rotation jusqu'au remplissage complet de l'enceinte (18). l'enceinte remplit on ferme la trappe guillotine (3), on gonfle les joints d'étanchéité et on pratique le vide dans ladite enceinte au moyen de la pompe (16). Pendant la rotation des malaxeurs (4) tout en maintenant le vide on chauffe les parois de l'enceinte (18) jusqu'à obtenir la déshydratation complète des déchets constatez par l'absence de vapeur d'eau à la sortie (22). REVENDICATION 1 Dispositif de déshydratation sous vide et à chaud des déchets d'origine animale ou végétale caractérisé:: en ce qu'il comporte une enceinte métallique (18) (27) dotée d'une trémie (1) destinée à recevoir les dits déchets ; ladite trémie est posée sur une trappe guillotine (2) dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un système vis-écrou (12) actionné par un moteur (14) ; l'intérieur de l'enceinte (18) (27) est équipée d'un malaxeur hélicoïdal (4) tournant sur un axe central (25), la partie inférieure de l'enceinte est dotée d'une autre trappe guillotine (6) de vidange mû par un système vis-écrou (13) actionné par un moteur (14) ; l'enceinte équipée de joints d'étanchéité (3) (17) est maintenu sous vide au moyen d'une pompe (16) tandis que des brûleurs (10) chauffent la paroi extérieure de ladite enceinte dont les fumées s'échappent par une cheminée (20) ; l'enceinte repose sur une trémie vidoir (7) destinée à évacuer les déchets déshydratés ; l'ensemble du dispositif est contenue dans une chambre isotherme (21). REVENDICATION 2 Dispositif de déshydratation sous vide et à chaud des déchets d'origine végétale ou animale, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étanchéité de l'enceinte (18) mise sous vide est assurée au moyen de joints gonflables(3) (17) disposés sur la partie supérieure et inférieure de l'enceinte. REVENDICATION 3 Dispositif de déshydratation sous vide et à chaud d'origine animale ou végétale, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déshydratation des déchets est obtenue dans l'enceinte (18) maintenue sous vide au moyen d'une pompe à vide (16) et de brûleurs (10) chauffant les parois de l'enceinte (18). REVENDICATION 4 Dispositif de déshydratation sous vide et à chaud des déchets d'origine végétale ou animale selon la revendication 1, caractérisé en ce que le remplissage des déchets et leur évacuation est obtenue au moyen de deux trappe-guillotines l'une pour le remplissage (2) l'autre pour l'évacuation (6) commandées par deux systèmes vis-écrou (12) et (13) indépendants et chacun mû par deux moteurs (14) placés à l'extérieur de la chambre (21). REVENDICATION 5 Dispositif de déshydratation sous vide et à chaud des déchets d'origine animale ou végétale selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brassage des déchets durant leur déshydratation est obtenu au moyen d'un malaxeur (4) hélicoïdal, tournant sur l'axe vertical de l'enceinte à la manière d'une vis sans fin commandée par un moteur (5). REVENDICATION 6 Dispositif de déshydratation sous vide et à chaud des déchets d'origine animale ou végétale selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte (18), contenu dans une cabine (19) où circule l'air chaud est isolé de l'exterieur au moyen d'une chambre (21) dont les parois sont isothermes. REVENDICATION 7 Dispositif de déshydratation sous vide et au chaud des déchets d'origine animale ou végétale selon la revendication 1, caractérisé en ce que les gaz provenant des déchets en cours de déshydratation sont dépollués au moyen d'une réfrigération (23) et d'un filtre absorbant (22) placé après la pompe à vide.