Brevet FR3083720A1 — publié le 20200117

SEPARATEUR DE SOLIDES La présente invention concerne un séparateur de solides. Les séparateurs sont utilisés dans divers domaines tels que l'industrie minière, mécanique, alimentaire, agricole, pharmaceutique ou encore dans le traitement des déchets et effluents. Il existe plusieurs types de séparateur de solides basés sur la différence de densité entre les solides à séparer. La séparation, selon la nature des solides à séparer, se fait par un courant gazeux porteur pour les solides de faible densité, par vibration mécanique, par tamisage ou par décantation dans un liquide de densité 10 défini. D'une manière générale, la séparation par vibration, tamisage ou par décantation ne permet pas d'atteindre des vitesses de séparation élevées pour des solides à séparer lourds et/ou fragiles. Par ailleurs, certains types de séparateur ne sont pas optimisés pour une utilisation dans un procédé de production en continu, avec un 15 temps de séjour dans le séparateur de quelques secondes. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un séparateur de solides utilisable quelle que soit la nature des solides à séparer, adapté à réaliser une séparation en continu à vitesses élevées et aisément intégrable dans un procédé de production continu. 20 A cet effet, l'invention a pour objet un séparateur de solides par décantation dans un liquide comportant au moins une cuve de séparation pourvue d'au moins un organe d'amenée des solides à séparer, d'au moins un organe d'alimentation en liquide, d'au moins un organe d'évacuation des solides séparés, caractérisé en ce qu'au moins une cuve de séparation est équipée d'au moins un organe adapté pour effectuer au moins 25 l'avance des solides dans ladite cuve, ledit organe adapté pour effectuer au moins l'avance des solides étant mobile en rotation autour d'un arbre perpendiculaire au sens de déplacement des solides à séparer dans ladite cuve. Ainsi, le ou les organes adapté(s) pour effectuer au moins l'avance des solides, de par leurs configurations, leurs positions dans la cuve du séparateur et leurs mouvements de rotation favorisent le déplacement des solides dans la cuve lors de la décantation. Par ailleurs, leurs configurations permettent d'assurer également un brassage des solides à séparer dans la cuve. Il est alors possible d'effectuer une séparation efficace et plus rapide que celle réalisée avec un déplacement des solides uniquement sous l'action du courant de liquide dans la cuve, tel que connu de l'état de la technique. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel séparateur peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - le séparateur comprend au moins deux types d'organes adaptés pour effectuer au 10 moins l'avance des solides. - Les organes adaptés pour effectuer au moins l'avance des solides situés au plus près de l'organe d'amenée des solides ont une configuration adaptée pour assurer également un brassage efficace des solides dans le liquide. - L'organe adapté pour effectuer au moins l'avance des solides situé au plus près de 15 l'organe d'évacuation des solides séparés a une configuration adaptée pour favoriser l'avance des solides dans le liquide par rapport à leur brassage. - L'organe d'amené des solides comprend une trémie, alimentant un plan incliné en solides. - Une rampe à liquide est positionnée sous la trémie, sur le plan incliné. 20 - Les organes d'évacuation des solides séparés sont des convoyeurs disposés dans la cuve de manière à évacuer sélectivement par débordement les solides séparés. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux 25 dessins suivants dans lesquels: - La figure 1 est une vue en perspective d'un séparateur conforme à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de face et à plus grande échelle, d'un organe d'avance conforme à un mode de réalisation de l'invention, 3 - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 d'un organe d'avance conforme à un autre mode de réalisation de l'invention et - la figure 4 est une vue de côté de l'organe de la figure 3. La figure 1 illustre un séparateur 1 conforme à un mode de réalisation de l'invention. Un tel séparateur 1 permet la séparation de solides de densités différentes par rapport à un liquide donné. Ici, le séparateur 1 est adapté pour séparer deux types de solides, à savoir séparer des éléments solides d'origine végétale et ligneux d'éléments solides non ligneux, par exemple des pierres, du sable ou autre. De facto, le séparateur 1 assure 10 également une fonction de nettoyage en débarrassant les éléments végétaux de toute souillure. Un tel usage d'un séparateur est connu dans le domaine agricole et agroalimentaire sous le terme d'épierreur. Par la suite, les termes épierreur et séparateur seront indifféremment employés. En l'espèce, un tel séparateur 1 est utilisé avec de l'eau comme liquide et pour 15 séparer, à titre d'exemple non limitatif, des solides de type végétal, tels que du bois, des branches, des palettes, des cagettes et autre déchets verts de tout autre matériau. Ici, le séparateur 1 est représenté dans une configuration où il est fixe, reposant sur des pieds. En variante, le séparateur 1 est mobile. Avantageusement, les dimensions du séparateur 1 permettent son déplacement sur un plateau de camion, dans une benne de camion 20 amovible ou dans un container. En l'espèce, le séparateur 1 illustré ici à une longueur de 6 m pour une largeur d'environ 2 m et une hauteur voisine de 3 m. En regardant la figure 1, le séparateur comprend au moins une cuve 2. Une telle cuve délimite un volume ouvert en partie supérieure dans lequel s'effectue la séparation. En variante, le séparateur comporte plusieurs cuves disposées en série ou en parallèle. 25 Ici, pour plus de lisibilité, une seule cuve 2 est illustrée. La cuve 2 est, dans l'exemple, en matériau métallique. En variante, elle est en un autre matériau, par exemple en polymères. Le séparateur 1 comprend, en partie basse en regardant la figure 1, un bac 3 de réception des solides qui, après séparation, ne sont pas conservés pour le procédé de 4 traitement principal des solides dans lequel est intégré le séparateur 1. En d'autres termes, le bac 3 peut être assimilé à un bac à déchets solides, étant entendu que les solides du bac 3 peuvent être dirigés vers un autre procédé de traitement, de valorisation, de stabilisation ou comme traiter comme déchets ultimes. Le bac 3 peut être fixe, mobile sur roues ou roulettes, basculant ou formé par une benne de camion amovible. Au-dessus du bac 3, la cuve 2 a un fond 4 incliné en direction l'extrémité 5 opposée de la cuve 2. Dans un autre mode de réalisation, le fond est horizontal. Un tapis de convoyage 6, par la suite désigné sous le terme de convoyeur, est positionné sur le fond 4. Le convoyeur 6 est rectiligne dans l'exemple. En variante il est articulé et/ou non 10 rectiligne. Une extrémité libre 7 du convoyeur 6 s'étend à l'extérieur de la cuve 2, de sorte à être à l'aplomb du bac 3. Le convoyeur 6 est, avantageusement, couvert d'un revêtement perforé, en polymère, en métal ou en matériau composite. En partie haute, au-dessus du fond incliné 4 au moins un organe d'amenée 8 des solides à séparer est fixé. L'organe d'amenée 8 comprend, dans l'exemple, une trémie 15 80 dont l'ouverture basse est située au-dessus d'un plan incliné 81 orienté vers le fond plat 9 de la cuve 2. En variante, la trémie est remplacée par un autre moyen connu en soi. La trémie 80 est alimentée, en partie supérieure par un convoyeur ou tout autre moyen connu en soi permettant une alimentation continue ou pour le moins semi-continue. La trémie 80 est montée oscillante selon la largeur du plan incliné 81. De la 20 sorte, le contenu de la trémie 80 se déverse de façon régulière et continue sur la largeur du plan incliné 81. Une rampe à eau 82, connue en soi, est également fixée sur le plan incliné 81. La rampe à eau 82 constitue un organe d'alimentation en liquide du séparateur 1. La présence de l'eau facilite la descente des solides et leurs répartitions régulières sur le plan incliné 81. De plus, on réalise ainsi une alimentation régulière en 25 liquide de la cuve 2, permettant de maintenir le niveau de liquide à une valeur donnée. On conçoit aisément que le trop plein de liquide est évacué par débordement de la cuve et, avantageusement, réintroduit par la rampe 82. En d'autres termes, le liquide circule en circuit fermé dans le séparateur 1, avec un système de pompage et/ou par gravité. Un moteur électrique 10 entraine, via un excentrique 11, l'oscillation de la trémie 80. A l'extrémité 5, un tapis de convoyage ou convoyeur 12 équipe la cuve 2. Le convoyeur 12 est, comme le convoyeur 6, en polymères, en métal ou en matériau composite et perforé. Le convoyeur 12 est incliné en direction de l'extérieur de l'épierreur 1. Une extrémité libre 120 du convoyeur 12 s'étend vers l'extérieur de l'épierreur 1, depuis le fond 9 de la cuve 2. De la sorte, les extrémités opposées de la cuve 2 sont pourvues chacune d'un convoyeur 6, 12 disposé pour assurer le déplacement d'un solide entre le fond de la cuve 2 et l'extérieur. Le convoyeur 12 constitue un organe d'évacuation des solides séparés que l'on souhaite conserver, le convoyeur 6 étant destiné à évacuer les solides considérés comme déchet et qui ne sont pas conservés. Ainsi, on évacue, régulièrement et sélectivement, par débordement les solides séparés. En variante, les destinations finales des solides évacués sur les convoyeurs 6 et 12 sont différentes. Ici, les solides évacués par le convoyeur 12 sont évacués dans un bac, sur un tapis roulant, dans des sacs, des bennes de véhicules ou autres, en vue de leurs utilisations immédiates ou vers un lieu de stockage. Entre les convoyeurs d'alimentation 6 et d'évacuation 12, les solides sont séparés dans la partie centrale 20 de la cuve 2. Comme cela ressort de la figure 1, cette partie 20 occupe la majeure partie de la cuve 2. Elle correspond à la zone de la cuve 2 pourvue du fond plat 9. Elle définit de facto la zone de travail de l'épierreur 1. C'est dans cette zone de travail 20 que s'effectue la séparation des solides, ces derniers étant introduits dans la cuve 2 par la trémie 80. La cuve 2 est remplie d'un liquide dont la densité est adaptée à celles des solides à séparer. Le liquide, selon les besoins peut recevoir des additifs agissant, par exemple, sur les éléments solides à séparer. Il peut s'agir de colorant, agents phytosanitaire, insecticide, détergent ou autre. En variante, le liquide est filtré afin d'assurer la propreté du séparateur, que le liquide circule en circuit fermé ou ouvert. En général, le liquide est de l'eau, comme dans l'exemple décrit. En partie supérieure de la zone de travail 20, au moins un organe adapté pour effectuer au moins l'avance des solides est positionné. Par la suite, pour faciliter la lecture, l'expression REVENDICATIONS1.- Séparateur de solides par décantation (1) dans un liquide comportant au moins une cuve de séparation (2) pourvue d'au moins un organe d'amenée (8) des solides à séparer, d'au moins un organe d'alimentation (82) en liquide, d'au moins un organe d'évacuation (6, 12) des solides séparés, caractérisé en ce qu'au moins une cuve de séparation (2) est équipée d'au moins un organe (13, 13A, 13B) adapté pour effectuer au moins l'avance des solides dans ladite cuve (2) , ledit organe (13, 13A, 13B) adapté pour 10 effectuer au moins l'avance des solides étant mobile en rotation autour d'un arbre (15) perpendiculaire au sens de déplacement (F) des solides à séparer dans ladite cuve (2). 2.- Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur comprend au moins deux types d'organes (13, 13A, 13B) adaptés pour effectuer au moins l'avance des solides dans ladite cuve (2). 15 3.- Séparateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les organes (13A, 13B) adaptés pour effectuer au moins l'avance des solides dans ladite cuve (2) situés au plus près de l'organe d'amenée (8) des solides ont une configuration adaptée pour assurer également un brassage efficace des solides dans le liquide. 4.- Séparateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe (13) adapté pour 20 effectuer au moins l'avance des solides dans ladite cuve (2) (13) situé au plus près de l'organe d'évacuation (12) des solides séparés a une configuration adaptée pour favoriser l'avance des solides dans le liquide par rapport à leur brassage. 5.- Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'amené (8) des solides comprend une trémie (80) alimentant un plan incliné (81) en solides. 25 6.- Séparateur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une rampe à liquide (82) est positionnée sous la trémie (80), sur le plan incliné. 7.- Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d'évacuation des solides séparés sont des convoyeurs (6, 12) disposés dans la cuve (2) de manière à évacuer sélectivement par débordement les solides séparés.