Brevet FR2771479A1 — publié le 19990528

La présente invention concerne un dispositif de déshydratation des déchets d'origines animale et végétale en vue de leur recyclage caractérisé par un chauffage à plus de 1300 des dits déchets. Ces derniers sont brassés dans un réacteur par un arbre doté de lames ou rampes et dont la rotation est inversée, l'une par rapport à l'autre. La déshydratation s'effectue sous vide avec des périodes d'injection d'air pour assurer le brassage de la substance et maintenir une température supérieure à 1300 durant toute l'opération. Les mises sous vide et les injections d'air comprimé dans le réacteur sont programmables. Différents procédés ont déjà été brevetés pour assurer la déshydratation des déchets d'origines animale et végétale en vue d'obtenir une substance pulvérulente parfaitement saine et utilisable comme engrais ou pour la consommation animalière. Pour commercialiser ces substances sans risques de prolifération bactérienne, il a été demandé aux fabricants des dites substances de respecter une norme leur imposant de traiter les déchets à chaud à une température supérieure à 1350 et sous 3 bars de pression. Déjà le Brevet français NO 9600974 proposait un dispositif de déshydratation sous vide et à chaud des déchets d'origines animale et végétale revendiquant l'utilisation d'un réacteur métallique doté d'un malaxeur tournant à la manière d'une vis sans fin. Le réacteur était maintenu sous vide au moyen d'une pompe et chauffé par des brûleurs à gaz.Ce réacteur, qui reposait sur une trémie vidoir contenait une motorisation qui assurait à la fois le mouvement du malaxeur et l'ouverture des trémies de réception et d'évacuation des déchets. Ce type de dispositif, généralement lourd, s'adaptait difficilement aux traitements des déchets spécifiques à un site géographique où ils étaient recueillis. En outre, ce dispositif produisait une substance particulièrement compacifiée. Pour palier à ces inconvénients, il a été proposé dans le Brevet français N" 9701465 des dispositifs comportant plusieurs enceintes de petites dimensions chauffées à différentes températures et pouvant être utilisées séparément ou constituer un ensemble à étages.Chaque enceinte ou réacteur etait doté de deux malaxeurs ou rampes tournant chacun dans le sens inverse. Chauffé à différentes températures, chaque réacteur était maintenu sous vide. Ces dispositifs présentaient l'inconvénient de produire une substance pulvérulente qui se compacifiait au cours de la déshydratation à chaud. En outre, le coeur de la substance n'atteignait pas une température suffisante pour détruire la flore bactérienne. Les déchets organiques et minéraux formaient au cours de leur déshydratation un magma réfractaire non conducteur de la chaleur. Il est proposé, dans la présente invention, un dispositif similaire aux Brevets précédents, mais sur lequel on a aménagé un compresseur ou un générateur de gaz comprimé qui injecte un flux gazeux dans le réacteur au moyen d'une vanne commandée. Ce flux gazeux ,alterné avec la mise sous vide, provoque un brassage violent des déchets en cours de déshydratation, élimine les risques de compacification, et assure une diffusion thermique satisfaisante dans le contenu du réacteur. Ce dispositif d'injection de gaz comprimé est commandé manuellement ou programmé lorsque l'écart de la température mesurée par la sonde indique que la substance en cours de déshydratation n'atteint pas la température désirée. La présente invention dénommée dispositif de déshydratation des déchets d'origines animale et végétale en vue de leur recyclage est caractérisée par un réacteur (8) constitué d'une cuve isotherme dont la partie inférieure sert à l'évacuation des substances déshydratées. Ce réacteur est logé dans une enceinte métallique (9) constituant une double paroi où circulent les gaz d'échauffement issus des brûleurs (15) placés dans le foyer (14). Les déchets d'origines animale et végétale sont introduits au niveau de la trappe guillotine (6) par gravitation ou sous l'effet du vide maintenu dans le réacteur. L'intérieur du réacteur contient un double malaxeur (29) dont les rampes (4) et (5) tournent avec un sens de rotation inversé au moyen des pignons. A la base du réacteur, on trouve la trappe trémie d'évacuation (12) qui se ferme ou s'efface au moyen du bras (26) entraîné par le moteur (21). Le réacteur est maintenu sous vide au moyen d'une pompe (17) par la canalisation (11). Sur cette canalisation on a disposé un condenseur (10) qui recueille l'eau des gaz issue de la déshydratation pour être injectée et détruite au niveau du brûleur (15). L'opération de déshydratation s'effectue à chaud après une mise sous vide au moyen de la pompe (17) dont l'action est commandée par une électrovanne (7). Durant l'opération de déshydratation ,on injecte de l'air comprimé au moyen du compresseur (30), après avoir fermé l'électrovanne à vide (7) et ouvert l'électrovanne (31) placée sur la canalisation reliant le compresseur (30) au réacteur (8). Les commandes d'ouverture des électrovannes (7) et (31) destinées à placer le réacteur sous vide ou sous pression sont assurées soit manuellement soit programmées en fonction de la température de la substance contenue dans le réacteur et que l'on apprécie au moyen de la sonde (32). L'invention ainsi caractérisée permet d'assurer un chauffage homogène de la substance et d'éviter un effet réfractaire. L'invention sera mieux comprise grâce aux dessins annexés qui sont donnée pour une réalisation préférentielle de l'invention. La figure 1 de la planche I/II représente le réacteur vu en coupe. La figure 2 de la planche 11/11 représente le réacteur vu de dessus avec sa canalisation de vide, son arrivée d'air comprimé, et la trémie destinée à remplir le dit réacteur. En se reportant à la figure 1 de la planche I/II on trouve le réacteur métallique cylindrique (8) dont la partie inférieure est tronçonique.Ce réacteur est logé dans une enceinte cylindrique (9) rendue isotherme au moyen d'un revêtement extérieur. Le réacteur est chauffé au moyen des gaz chauds issus des brûleurs (15) et circulant dans la double paroi (13) séparant le réacteur (8) et l'enceinte cylindrique (9). Ces gaz sont évacués au moyen de la cheminée (1). Sur la partie supérieure du réacteur, les déchets à déshydrater sont introduits au moyen d'une trappe guillotine (6) placée sur un joint d'étanchéité gonflable. La quantité de déchets introduits est estimée au moyen d'un peson (18) qui porte le réacteur et permet de suivre la perte de poids au cours de la déshydratation. Les déchets sont brassés au moyen de malaxeurs munis de lames ou rampes (4) et (5) dont les rotations sont inversées.En effet, le pignon (28) entraîne les rampes (4) tandis qu'un autre jeu de pignons (27) monté sur l'arbre (29) entraîne les rampes (5).Le mouvement des pignons est assuré au moyen du moteur (3). La base du réacteur est dotée d'une trappe trémie d'évacuation (12) qui s'ouvre au moyen d'un bras (26) et du moteur (21). La commande du moteur (21) est synchronisée avec la perte de poids des déchets contenus dans le réacteur au moyen du peson (18). Les huiles issues des déchets en cours de déshydratation sont recueillies au moyen du bac (25) placé sous la trémie (12) fermée par une électrovanne (24). La températre des déchets traités est contrôlée au moyen d'une sonde (32) disposée dans le réacteur. Pendant l'opération de déshydratation, le réacteur est maintenu sous vide au moyen d'une pompe (17) reliant le réacteur et la canalisation (11). L'eau de déshydratation est condensée au moyen d'un refroidisseur (10), acheminée au travers de l'électrovanne (20), pour être détruite dans le brûleur (14). Lorsque la température des déchets , contrôlée par la sonde (32), n'atteint pas la valeur désirée, la mise sous vide est interrompue au moyen de l'électrovanne (7) placée sur le conduit (11). A ce moment, on injecte l'air au moyen des compresseurs (30). L'injection est pilotée au moyen de l'électrovanne (31) placée sur le circuit d'air comprimé. L'air peut être injecté soit sur le haut du réacteur au moyen du conduit (34) et d'une électrovanne secondaire (3J,), soit dans le magma des déchets en cours de déshydratation au moyen du conduit (35) portant une seconde électrovanne (33). L'injection de l'air comprimé s'effectue pendant le chauffage et le malaxage des déchets, et s'arrête lorsque la température détectée par la sonde (32) atteint la valeur désirée. L'opération d'injection d'air terminée, on bascule le circuit du compresseur (30) au moyen de l'électrovanne (31) pour effectuer une nouvelle opération de mise sous vide en ouvrant l'électrovanne C7) Différents cycles de mise sous vide suivie d'injection d'air sont assurés par une programmation des électrovannes. Les index (16) et (2) constituent les éléments extérieurs de l'enceinte du dispositif. Sur la figure 2 de la planche II/II on a représenté le réacteur vu de dessus avec les éléments constitutifs. Ce réacteur métallique (8) ,de forme cylindrique est logé dans un autre cylindre (9) dont le diamètre est supérieur, afin de créer une double paroi (13) où circulent les gaz chauffants. Les déchets sont introduits dans la trappe guillotine (6). L'arbre du malaxeur (29) portant les rampes (5) est entraîné au moyen du pignon (27) et les rampes (4) sont entraînées en sens inverse par le pignon (28). La pompe à vide (17) reliée au condenseur (10) par le conduit (11) pénètre sur le dessus du couvercle du réacteur, au niveau (22), et son action peut être interrompue au moyen de l'électrovanne (7) placée entre le condenseur et l'orifice (22). L'injection d'air est obtenue au moyen d'un compresseur (30) ou simplement par une bouteille d'air comprimé, après avoir traversée l'électrovanne (31). Cette injection d'air pénètre sur le haut du réacteur, au niveau (23), lorsque l'on ouvre le robinet (36), Revendication 1 Dispositif de déshydratation des déchets d'origines animale et végétale en vue de leur recyclage caractérisé en ce qu'il comporte un réacteur (8) chauffé par des gaz issus des brûleurs (15) traversant une double enveloppe (13) séparant le réacteur d'une enceinte métallique (9); les déchets à déshydrater sont introduits au travers d'une trappe guillotine (6) placée sur un joint gonflable et brassés au moyen d'un malaxeur muni de rampes (4) et (5) dont la rotation est inversée par des pignons (27) et (28). Les déchets sont évacués au moyen d'une trémie (12) manoeuvrée par un bras (26) animé par un moteur (21). Le réacteur chauffé est maintenu sous vide au moyen d'une pompe (17) que l'on interrompt périodiquement pour injecter de l'air sous pression au moyen d'un compresseur (30). L'alternance mise sous vide et injection d'air est commandée au moyen d'une sonde (32) détectant la température atteinte par les déchets pendant leur déshydratation. Revendication 2 Dispositif de déshydratation des déchets d'origines animale et végétale en vue de leur recyclage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la température voulue pour déshydrater les déchets est obtenue au moyen d'un réacteur chauffé subissant un cycle de mise sous vide par une pompe (17) complété par une injection d'air obtenue par un compresseur (30). Revendication 3 Dispositif de déshydratation des déchets d'origines animale et végétale en vue de leur recyclage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'injection d'air dans le réacteur est assurée au moyen d'un compresseur (30) que l'on commande à l'aide d'une électrovanne (31) lorsque la température de la sonde (32) logée dans le réacteur est inférieure à la température désirée. Revendication 4 Dispositif de déshydratation des déchets d'origines animale et végétale en vue de leur recyclage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la température désirée est maintenue dans les déchets en cours de déshydratation au moyen d'une sonde (32) logée dans le réacteur (8), d'un compresseur d'air (30) commandé par une électrovanne (31), d'un robinet (3Ai) qui injecte l'air audessus des déchets brassés Revendication 5 Dispositif de déshydratation des déchets d'origine animale ou végétale en vue de leur recyclage selon la revendication 1 caractérisé en ce que les cycles alternés de mise sous vide et d'injection d'air peuvent être programmés au moyen d'une sonde (32) qui actionne l'ouverture et/ou la fermeture des électrovannes (Z) (31) connectées aux compresseurs (30) et (7) de la pompe (17).