Brevet FR2759448A1 — publié le 19980814

La présente invention concerne un dispositif de déshydratation des déchets d'origine animale et végétale en vue de leur recyclage, caractérisé par un réacteur isotherme chauffé, maintenu sous vide, et contenant deux rampes de malaxeur ayant chacune un sens de rotation inversé. Les déchets qui tombent dans le réacteur sont brassés et déshydratés de façon à éviter tout phénomène de compacification pour obtenir une poudre utilisée soit comme engrais, soit pour la consommation animalière. Ces réacteurs peuvent être associés en série, chacun chauffé à des températures différentes afin de fabriquer des substances caractérisées par ces températures de déshydratation et permettant de récupérer séparément, des déchets et des huiles dont les qualités s'adaptent aux besoins. De nombreux procédés ont été imaginés pour récupérer le potentiel énergétique contenu dans les déchets organiques (fumier, fientes, déchets d'origine animale ou végétale). Par exemple, le brevet français NO 2.399.395 proposait déjà en 1977 un procédé de déshydratation de déchets de végétaux ou d'animaux afin d'obtenir après déshydratation desdits déchets un engrais pour la culture. Le procédé revendiqué utilisait une enceinte tournante, chauffée à l'air libre. Plus récemment le brevet français NO 96.009.175 proposait un dispositif de déshydratation sous vide et à chaud des déchets organiques d'origine végétale et animale. Ce dernier brevet revendiquait l'utilisation d'une enceinte métallique contenant un malaxeur tournant à la façon d'une vis sans fin recevant au travers d'une goulotte les déchets organiques. Ladite enceinte était maintenue sous vide au moyen d'une pompe et chauffée par des brûleurs à gaz. Cette enceinte reposait sur une trémie-vidoir destinée à évacuer les déchets dans un réceptacle mobile. Logés dans un coffrage isotherme, des moteurs actionnaient le mouvement du malaxeur et l'ouverture des trémies d'évacuation et la goulotte de réception desdits déchets. Ces dispositifs, généralement lourds, s'adaptaient difficilement aux traitements des déchets d'origine animale ou végétale recueillis, caractérisés par le site géographique où ils sont recueillis. En outre, la mise en oeuvre de ces dispositifs produisaient une substance déshydratée, compacifiée, difficile à récupérer et à utiliser. La présente invention a pour but de revendiquer une installation plus souple, constituée par une enceinte ou plusieurs enceintes montées en série, chauffées à des températures différentes afin de constituer un ensemble à étages. En outre, les déchets introduits dans l'enceinte sous vide sont brassés au moyen de malaxeur dont chaque rampe tourne dans le sens inverse l'une de l'autre. Cet aménagement permet de racler les déchets en cours de déshydratation et d'obtenir un produit final pulvérulent. Les brûleurs, chauffant l'enceinte, sont alimentés au moyen de fuel ou de gaz et assurent la destruction des gaz et de l'eau issue de la déshydratation desdits déchets. L'invention dénommée Dispositif de déshydratation des déchets d'origine animale ou végétale en vue de leur recyclage est caractérisée par un réacteur (8) isotherme maintenue sous vide au moyen d'une pompe à vide (17), chauffé par un brûleur (15) ; les déchets sont introduits au travers d'une trappe (6) type guillotine, brassés au moyen de rampes (4) (5) montées sur leur axe et dont la rotation est inversée l'une par rapport à l'autre ; ces déchets se déhydratent et s'écoulent au bas du réacteur par une trémie-trappe (12) motorisée au moyen d'un moteur (21). L'eau et les gaz issus de la déshydratation des déchets sont refroidis dans un condenseur (10) et éliminés au niveau du foyer de chauffe (14) ; le réacteur rempli de déchets est soutenu par un levier relié à un peson (18) qui évalue la perte de charge des déchets et contrôle l'opération de déshydratation afin d'apprécier la vitesse de celle-ci et automatise l'arrêt de l'opération. Des réacteurs peuvent être associés en série, et dans ce cas chaque réacteur est chauffé a une température précise permettant d'obtenir pour chaque réacteur une déshydratation différente selon l'origine des déchets. L'invention a pour but d'obtenir un dispositif qui s'adapte à toute forme de déchets quelque soit leur origine, et produit une substance pulvérulente facilement récupérable. L'invention ainsi caractérisée sera mieux comprise grâce aux dessins annexés qui ne sont présentés qu'à titre indicatif dans une version préférentielle de l'inventeur. La figure 1 de la planche I/III représente trois réacteurs chauffés différemment et montés en série. la figure 2 de la planche II/III représente le dispositif composé d'un réacteur avec tous ses éléments périphériques. Les figures 3 et 4 de la planche III/III représentent la trémie trappe motorisée d'où s'échappe les substances après déshydratation On a représenté sur la figure 1 de la planche I/III trois réacteurs en schéma simplifié montés en série et permettant de réaliser trois étapes de déshydratation en fonction d'une température croissante. Les réacteurs (8) sont pourvus d'une goulotte ou trappe guillotine (6) utilisée pour recevoir les déchets organiques (végétal ou animal) d'origine ou issue des réacteurs placés en amont. L'intérieur de chaque réacteur est équipé de malaxeur composé de deux rampes dont l'une (4) tourne dans le sens inverse de l'autre (5). Cette disposition permet à l'une des rampes (4) de constituer un racleur pour la substance placée sur la rampe (5). La partie inférieure des réacteurs est dotée d'une trémie trappe (12) porté par un bac (22) destiné à récupérer les huiles et les déchets déshydratés avec un taux d'humidité différent selon le besoin. Ce bac est motorisé au moyen du moteur (21) et peut après réception des huiles s'effacer avec la trémie trappe (12) pour laisser s'écouler les déchets déshydratés soit dans un autre réacteur chauffé à une température supérieure, soit être récupérés pour leur utilisation au niveau (23). Chaque réacteur (8) est placé dans une enceinte isotherme (9) où il est chauffé au moyen de brûleur (15) alimentés en fuel ou avec tout autre carburant issu de réservoir (30). Les réacteurs (8) sont maintenus sous vide au moyen d'une pompe (17), elle-même isolée du réacteur (8) par un condenseur (10) utilisé pour séparer les gaz aspirés et l'eau de déshydratation issue des déchets. Les gaz chauds circulant entre l'enceinte cylindrique (9) et le réacteur (8) chauffent ce dernier évacués par la cheminée (1). En se reportant à la figure 2 de la planche II/III on a dessiné sur celle-ci les réacteurs associé à ses asservissements qui pourra constituer un dispositif unique ou être associé dans un ensemble ; ce réacteur (8) constitué par une cuve cylindrique a sa partie inférieure de forme tronconique d'où s'écoule les substances déshydratées et les huiles. Cette cuve est enfermée dans une enceinte en acier cylindrique (9) de plus grande dimension afin de rendre le réacteur (8) isotherme. Cette seconde chambre (9) forme avec le réacteur (8) une double paroi où circulent les gaz d'échauffement du réacteur. Une dernière enceinte (16) maintient l'ensemble parfaitement isotherme. Les gaz sont issus du brûleur (15) est alimenté en gaz combustible brûlant dans le foyer (14). Selon la température de déshydratation recherchée le brûleur (15) échauffe les parois du réacteur (8) quelques centaines de degrés par le réglage du brûleur (15). Les déchets d'origine végétale ou animale sont introduits au niveau d'une trappe guillotine (6) placée sur un joint d'étanchéité gonflable et motorisable L'écoulement de déchets au niveau du remplissage est obtenu soit sous l'effet du vide maintenu dans le réacteur soit au moyen d'une vis sans fin fixée au-dessus de la trappe (6). La quantité de déchets introduit est estimé au moyen d'un peson (18) pesant le réacteur (8) et qui commande la fermeture de la trappe (6) lorsque ledit réacteur est rempli. L'intérieur de ce dernier contient un malaxeur mis en mouvement par un moteur (3). Ce dernier entraîne la rampe du malaxeur ayant pour fonction de racler les déchets entraînés par la rampe (5). L'inversion de rotation des rampes (4) et (5) est obtenues au moyen de pignon (28) entraînant directement la rampe (4) du malaxeur tandis que les autres pignons d'entraînement (29) inversent le sens de transmission et mettent en rotation inverse la rampe (5). La rampe (4)constitue un racleur qui brasse les déchets portés par la rampe (5). A la base de ce réacteur on trouve une trappe trémie d'évacuation (12) motorisée par un moteur (21) et agissant sur les bras (26) solidaires de ladite trémie. La motorisation du moteur (21) est commandée par la vitesse de déshydratation et la perte de poids observé par le peson (18). Le réacteur est maintenu sous vide au moyen d'une pompe à vide (17) relié audit réacteur (8) par la canalisation (11). Cette canalisation est équipée d'un condenseur (10) qui récupère les gaz issus de la déshydratation des déchets, condense l'eau contenue dans les gaz aspirés et permet à la pompe de maintenir le vide dans le réacteur. Les gaz recueillis dans le condenseur (10) et captés par la pompe à vide (17) sont récupérés dans le foyer (14) du brûleur pour être détruits. L'eau de déshydratation récupérée au niveau du condenseur (10) particulièrement nauséabonde, est acheminée au travers d'une électrovanne (20) dans le foyer du brûleur (14) pour être détruite. Afin de réguler la température des brûleurs une vanne (19) règle l'injection de l'eau de déshydratation dans le foyer (14) du brûleur. Dans une hypothèse de travail les eaux sont stockées pour être détruites dans d'autres conditions. Sur le circuit général de mise sous vide des réacteurs (8) une électrovanne générale (7) stoppe l'action de la pompe (17) que l'on ferme lorsque l'on purge le réacteur ou durant son remplissage. On a représenté, vu de profil, et de dessus sur les figures 3 et 4 de la planche III/III les détails de l'aménagement du dispositif de la trémie trappe guillotine (12) placée sous la partie inférieure conique du réacteur (8). le réacteur (8) après chauffage et une première opération de déshydratation des déchets a été remise à la pression atmosphérique. Dans ces conditions le moteur (21) ouvre la trappe trémie (12) disposée à la base inférieure du réacteur (8). Les déchets se séparent de l'huile qui va traverser la trémie (27) pour s'accumuler dans un bac (22). Ces huiles s'écoulent au travers d'une électrovanne (24) et sont récupérées. Les déchets déshydratés sont évacués après l'effacement de la trémie (27) sous l'action des bras de translation (26). Le moteur (21) d'évacuation des déchets déshydratés et de leurs composants (huiles) commande par les bras de translation (26) et le moteur (3) qui actionnent la rotation des rampes (4) et (5) du malaxeur, sont commandés par le peson (18) ce dernier pilote également l'ouverture et la fermeture de la trappe guillotine (6) utilisé pour le remplissage du réacteur (8). Ce dernier porte le réacteur au moyen de câbles non représentés ici, détecte la perte de poids des déchets traités et provoque au moyen de relais électrique le pilotage des moteurs (3) et (21). REVENDICATION 1 Dispositif de déshydratation des déchets d'origine animale ou végétale en vue de leur recyclage caractérisé par un ou plusieurs réacteurs (8) montés en série, chaque réacteur est maintenu sous vide par une pompe (17), chauffé dans une enceinte isotherme (9) au moyen de brûleurs (15) ; la pompe à vide (17) est isolée du réacteur par un condenseur (10) qui sépare les gaz aspirés et l'eau de déshydratation issus des déchets ; le réacteur est alimenté à sa partie supérieure par une trappe guillotine (6) motorisée, les substances issues de ces déchets sont évacuées du réacteur par une trémie (12) mue par un moteur (21). L'intérieur du réacteur (8) contient un malaxeur dont les rampes (4) et (5) ont une rotation inversée ; un peson (18) contrôle les variations de poids du réacteur et l'avancement de l'opération de déshydratation. REVENDICATION 2 Dispositif de déshydratation de déchets d'origine animale en vue de leur recyclage selon la revendication 1, caractérisée en ce que cette déshydratation est faite en plusieurs étapes au moyen de connexion en série de réacteurs doté chacun de trappe guillotine (6) motorisé destiné à recevoir les déchets d'origine ou ceux d'un réacteur (8) placé en amont, chaque réacteur chauffé à des températures croissante sont dotés à leur partie inférieure de trappe trémie (12) évacuant les huiles séparément dans un bac (22) motorisé et récupérant les déchets déshydratés. REVENDICATION 3 Dispositif de déshydratation de déchets d'origine animale ou végétale en vue de leur recyclage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'éviter de compacifier les déchets au cours de leur déshydratation est obtenue par un malaxeur constitué de deux rampes (4) et (5) mu par un moteur (3) ; la rampe (4) constituant le racleur des déchets portés par la rampe (5) ces rampes (4) (5) ont un sens de rotation inversé au moyen des pignons (28) et (29). REVENDICATION 4 : Dispositif de déshydratation de déchets d'origine animale ou végétale en vue de leur recyclage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vide dans les réacteurs est obtenu au moyen d'une pompe (17) reliée au réacteur (8) par l'intermédiaire d'un condenseur qui isole les gaz usés des déchets et l'eau de déshydratation, ces gaz et cette eau sont détruits dans le foyer (14). REVENDICATION 5 Dispositif de déshydratation de déchets d'origine animale ou végétale en vue de leur recyclage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'introduction des déchets est obtenue au moyen d'une trappe guillotine (6) placée sur un joint d'étanchéité gonflable qui s'ouvre sous l'action d'un moteur (3) commandé par un peson. REVENDICATION 6 Dispositif de déshydratation de déchets d'origine animale ou végétale en vue de leur recyclage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évacuation des déchets déshydratés est obtenue au moyen d'une trappe (12) placée sous le réacteur, dotée d'une trémie (27) isolant l'huile issue des déchets que l'on évacue au travers d'une électrovanne (24) dans un bac (22) ; les déchets déshydratés sont récupérés après l'affacement de la trémie (27) translatée par les bras (26) mus par le moteur (21). REVENDICATION 7 Dispositif de déshydratation de déchets d'origine animale ou végétale en vue de leur recyclage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le contrôle de l'opération de déshydratation est obtenue au moyen d'un peSon (18) qui porte le réacteur (8) par des câbles et détecte la perte de poids de déchets durant l'opération ce pezon est utilisé pour synchroniser l'ouverture et la fermeture des trappes (6) d'alimentation et trémie trappe (12) d'évacuation des déchets déshydratés.