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PROCEDE ET APPAREIL DI flUlSl0RMATION D*, DECHETS ORGANIQUES ".-
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t.a; présente Invention est relative à un appareil et un procédé pour traiter des ut1re. organiques de rebut, 008' des déchets, des produite extraits des eaux d'aoûts et produite similaires, pour les convertir en un engrais fini, qui a l'odeur et 1 'apparence générale d'une bonne terre propre de culture.
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La mntirer produite par ce procédé est Inoffensives n'attire ni Monchaeni vermines et est, en substance, stérile et hygiénique. te d1.t:.stl1r ou appareil à digérer suivant la présente invention est conçu et fonctionne, pour constituer, en fait,
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une étuve A incubation pour bactéries aérobies thermophiles < '1ui sont contenue dans les détritus et autres déchets oreani- que.
Dans le digrateur, on maintient des conditions d'aération de température et d'agitation 1!811I8t!u'une masse importante ety trouve dans toutes les conditions de décomposition par bactéries thermophiles et contienne donc une énorme quantité de bactéries, dont le nombre réel n'est en fait limité que par la quantité de nourriture disponible. Donc, quand on ajoute au contenu du dictateur, de la nourriture sous forme de matière organique en quantité relativement réduite par rapport à la masse qui subit la digestion et quand on la mélange à la population de bactéries thormophiles déjà présentes, la matière organique est bientôt complètement infestée et se décompose dans le plus bref délai.
De nombreux digesteurs ont été conçus antérieurement, lesquels appareils utilisent plusieurs panneaux, trémies ou dispositifs comparables pour subdiviser la digestion en plusieurs étapes, la matière traitée étant transportée successivement d'une
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étape à l'autre. Dans de tels appareils, la décomposition est commencée par des bactéries mésphiles qui vivent à température ordinaire. Ce type de bactérie a une action naturellement exothermique, la chaleur produite pouvant dépasser de loin la cha- leur que peuvent tolérer les bactéries.
Quand cet excès de chaleur est produit, ces bactéries deviennent inactives et subis- sent finalement la stérilisation, Quand cela arrive, apparaît graduellement un autre groupe de bactéries qui prospèrent dans un domaine de température plus élevées, exercent leur action et subissent également la stérilisation. Ce cycle se présente approximativement tous les 5 à 8 C et se répète plusieurs fois avant qu'on atteigne des températures favorables aux bactéries thermophiles.
Dès lors, la décomposition progresse lentement,
Au sein du digesteur, suivant la présente invention, il est possible de maintenir à tout instant des températures d'environ 60 à 66 C favorables aux bactéries thermpphles, en retenant dans l'appareil un grand volume de matière et en y mélangeant de la matière nouvelle en quantités relativement fai- blet l'évacuation de la matière traitée étant liée à la manière d'introduire de la nouvelle matière. Ainsi, la température plus élevée produite est transmise à la matière qui entre, et la décomposition par bactéries thermophilea actives peut progresser sans que le processus d'évolution ne traîne en longueur.
D'une manière qui leur est propre, les digesteurs qui fonctionnent à température ambiante sont exposé- à la production d'organismes pathogènes, qui peuvent créer un grave problème d'hygiène. Au contraire, tous les organismes pathogènes sont stérilisés à une température qui dépasse environ 60 C et est maintenue dans toute la matière contenue dans le diesteur suivant la présente invention.
Un autre type général de systèmes proposés pour attein- dre les buts présents, comportait l'utilisation de récipients
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cylindriques ou tambours assez longs, ou de plusieurs tambours plus courts disposés en série, la matière contenue dans chaque tambour y étant agitée soit par rotation du tambour, soit par rotation, d'un arbre axial porteur de plusieurs rangées espacées de bras orientés radialement. Bien que ce type semblait offrir des possibilités d'un point de vue théorique et peut-être
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mme à l'échelle d'une installation pilote, on se heurtait, en von1nnt Appliquer le aystëme l'échelle commerciale, à des exigences tellement excessives quant au couple moteur, que l'opération devenait infaisable.
Dès lors, ces systèmes ont été finalement abandonnés à l'échelle pratique,
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Les System;s de la technique antérieure qui envisa- geaient de traiter la matière en forme de couche, ou lit, à la manière du procédé suivant l'invention, prévoyaient l'utilisation de moyens d'agitation pour déplacer la matière positivement et
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prog1l3dvement d'un point ou d'une surface ou aire d'introduc,. tion réduite vers un point ou une surface ou aire d'évacuation réduite. Cela limitait la vitesse d'alimentation ou d'amenée
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dm* le d1±ftsteur ê la. quantité que les moyens d'agitation pouvaient recevoir facilement.
Une suralimentation entraînait 1 'nccmmula.t.:I on de matière contre les parois, le plafond et d'au- tres mécanismes, qui causait finalement la destruction des compo- sants stratégiques, tandis que la sous-alimentation vidait le difPltet1r ou le faisait matcher bien en dessous de sa capacité. En tous cas, la bonne digestion était empêchée et parfois complè- tement bloquée. Parfois, durant les woekends et les jours de congé, par exemple, quand l'appareil ne recevait plus de matière nouvelle ou fraîche, il était impossible d'agiter la matière sans vider complètement la machine en tenant compte de l'effet
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positif d'alimntnnion exercé- par les moyens d'agitation.
On avait le choix d'agiter la matière, de vider la machine et de recommencer plus tard, ou de laisser la matière reposer et
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produire des odeurs de putréfaction et des gerace pathogène** Pour retondre et problème** on souvent utilisé des bacs pour
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stocker la tMtièrw premier en quantité suffisante pour permettre l'alimentation du digestour sur une base continue pendant des périodes Inactives prévisibles.
Ces bacs deviennent inévitable- ment contaminée par des mouches, de* rate et autres animaux nuisibles et produisent une odeur tellement infecte et des conditions tellement malsaines que leur présence est inacceptable*
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Par contre, le digestenr suivent la présente invention peut fonctionner en continu ou d'une manière discontinue, 3nd pende,mment de lu vitesse à laquelle la matière fraîche est reçue dans l'.p,rei1.
L'alimentation peut se faire en continu ou par intermittence, d9ftpr,",Is ce lie l'amenée de mlit5're première reluiertp sans interrompre le processus de direstiont car le digesteur n'évacuera pas de matière en dessous dt,me profondeur prédéterminée, Cuand de la matière fraîche est introduite dans le d1....eesteur en quantités suffisantes pour faire monter le niveau de matière dani:!'appareil au-dessus de ce niveau, de la Matière traitée est évacuée du djgesteur.
Indépendamment du type particulier de système utilisé,
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des chheur8 antérieurs ont normalement trouvé nécessaire d'ajouter certaines cultures préparées en laboratoire ou de recycler de la matière décomposée antérieurement pour contaminer la Matière fraîche, t'une et l'autre technique sont coûteuses et ne produisent, en outre, pas d'inoculation rapide ni complète
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comme on le réalise suivant la prestte invention.
'Le présent digesteur utilise comme moyen de transport des vis tournantes à hélice ou dispositifs similaires d'agitation qui fonctionnent indépendamment en imposant une composante verticale de mouvement à la matière qui y est en contacta et ne risque donc guère de se toucher ou de se caler en soulevant la matière d'une position proche du fond du lit, on couche, au sommet de
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celui-ci pour qu" lu mnti r y aoit aérée et échange de la cha- leur avec l'air frais, Cas aituteurs agissent ,'1l..nt sur les particules voisines e la surface du lit ou de In couche, en les tniamnt t..be1", ce qui cnndait A un contact Intime avec I oxyr?>n9 Tl y n avnztae disposer les gitnt ur pour qu'tia piti5mont ne d'plfl.c4r c;b'18 le lit suivant un W0uvam*ti% <r¯ cii;
u de fin lite mll"'ft ai l'appJ\!"811 fonctionna d*un* IMn1N continuai tzns p4r1nd* d*nf5tation ft.t dans ebactie partie du lit suivie d'un* p4rtrtd de ro8. ts pariade imitation introduit de l'atf ou 3 Itoxyrxne et permet l'cbp'8ment de 00 2 et d'air.
Lr période de tm:,nsp nar centre permet aux bl\ct4riea de se développer do ne multiplier et df accumuler de 14 chaleur interne.
C'est pourquoi suvflr t l'invention, la rJ1Iition de ces p4rio- dpu permet de contrôler toutes les condition essentielle pour farder un r*n,.4*mnnt maximal de décomposition. La trd'1'.Ience d'nf'1t!\t1on peut Atre contraire A l'aide d'un thermostat ou manlifllement et In vnrintinn de cette fréquence est pleinement efficace pouf contrôler ln tenp4ratnre du lit. Une agitation plu v11' .trft\\8e A dre 1nterv!\1 h:1 plus fréquente libère une plus grmde quantité" d<' chaleur et abaisse donc la température de la IlUtt1rft.
Sur les surfaces de lu matière dont elles se nourris- sent les bnct4ries produisent des produits finals k travers lesquels elles ne pavent pas p4nrttrer. 'Ltaeitation périodique délace ces prod.!1i ta tinn1. et prea"nte une surface neuve à l'action des bactéries. Pnr ai11tI'rs, comme les bactéries n'ont pas de moyens ""tt''rfl1s de locomotion, l'ablation et le m4111nre constituent un mode de distribution efficace de ces b,.c,.,r1ol au sein de Ir matière qui est amenée dans l'appareil.
Une acitation constante ou trop fréquente est, par contre, très désavantageuse, libérant des quai titra indues de chaleur de façon telle que la température du lit est abaissée drast1q,\\ement
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et gène ainsi la croissance des bactérie thermophiles. La présente invention permet d'atteindre un équilibre fortuit entre ces exigences contradictoires et fournit un moyen efficace pour maintenir cet équilibre dans des circonstances qui varient large- ment.
Les dispositifs d'agitation peuvent être montée vertica- lement mais en les disposant de façon qu'ils soient fortement inclinés vers le bas et vers l'avant A partir de la verticale, dans la direction de déplacement de la matière, par exemple suivant un angle de 12 ; le fonctionnement des agitateurs imprime une composante de mouvement vers l'avant, qui peut fournir, pour' une grande part, la force motrice nécessaire à faire avancer les agitateurs à travers la matière* Cette propriété ou caractéris- tique élimine pratiquement le problème que pose une force de torsion excessive appliquée au mécanisme d'agitation, comme cela se produisait si souvent dans les digesteurs antérieurs.
De la matière fraîche A digérer est déposée le long d'une paroi du réceptacle où elle doit normalement s'accumuler pour former un tas si ce n'est l'action de nivellement exercée fortuitement par les agitateurs quand ils traversent, h des intervalles réguliers toute la matière contenue dans le diges. teur. Ces appareils agitateurs fonctionnent très efficacement non seulement pour niveler le tas mais aussi pour donner à la matière contenue dans le digesteur une surface généralement plane et unie.
Quand de la matière est introduite dans le di- gesteur et agitée par les agitateurs qui élèvent, la surface de la matière monte dans le digesteur et descend en ondulations et la matière reçue du cote d'amenée ou entrée se fraye éventuelle- ment un chemin vers un côté opposé ou vers le centre dans le cas d'un réceptacle circulaire où les dispositions nécessaires sont prises pour l'évacuer sous ùrine d'un produit fini, inodore et stérilisé* Ce produit n'attire ni mouches ni vermines et ne polit subir aucune décomposition anaérobie subséquente ni présen-
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ter de danger pour la santés
Les dimensions du réceptacle ou récipient peuvent varier ,
et être déterminées pour convenir le mieux à l'appro- visionnement prévu en détritus ou autres matières à traiter.
En maintenant la profondeur de la couche, ou lit. en relation raisonnable avec son diamètre, la progression de la matière qui a lieu fortuitement quand les agitateurs fonctionnent, peut tire ajustée pour coïncider avec la période de tempe limitée requise pour que la matière soit complètement décomposée à la vitesse moyenne normale à laquelle la matière première est reçue, sans nuire aux tolérances qu'offre le système pour faire varier cette vitesse.
Ces avantages et d'autre caractéristiques de la présen- te invention apparaîtront à l'aide de la description détaillée suivante prise conjointement aux dessins ci-annexée dans lesquels: - la figure 1 est une coupe verticale médiane, quel- que peu schématique d'uen forme d'exécution d'un digesteur construit, suivant la présente invention ; ..
La fièvre 2 est une vue fragmentaire en plan du digesteur de la figure 1. prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1 : - la figure 3 est une coupe verticale fragmentaire d'une forme d'exécution modifiée de l'appareil représenté à la figure 1 ; .. la figure 4 est une vue en élévation et fragmentaire d'une vis A hélice servant d'agitateur, du type représenté à la figure 1, inclinée vers la direction de son déplacement ou mou- vement D; - la figure 5 est une vue fragmentaire en plan, prise de haut, d'une forme d'exécution modifiée d'un dispositif à vils fonctionnant comme agitateur, utilisé suivant la présente inven- tion ;
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- la figure 6 est une vue fragmentaire en élévation de
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lot tome d'exécution du dispo-ltit A via représenté à la figure 50 la vue étant prise vivant la ligne 66 de la figure 5 1 - les figures 7 et Il sont des coupes verticales frag- <Mnt)tir d'autre* formes d'exécution de vis fonctionnant comme agitateurs utilisable pour réaliser la présente Invention ;
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-' Aa filtre 9 est une coupe parti 11 vendait d'une autre variante de l'apnnreil de la figure 1, montrent un* façon de fournir )ux vis des fifres 7 et 6, l'air sous prisai on j - la figura 10 est une vue simplifiée en p erspective d'un agitateur de forme rectangulaire suivant la présente
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Inventinn et - la fignre 1 est un schéma en plan d'itn digesteur rectangulaire dans lequel la série des vis d'1\fltntion suit un trajet différent de celui de la figure 10 ;
- la figure 12 est un fragment d'zn di,este=1r suivant l'invention, semblable A la figure t nais comportant des pla- ques de séparation entre dispositifs agitateurs pour empêcher la matière fraîche d'enjamber la surface du lit, ou couche ; - la figure 13 est une coupe partielle suivant la
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ligne 13-13 de la fleure 12, montrant, en 41évat-fnn latérale, une des plaines de le figure 12 ;
- la figure 14 est une coupe partielle suivant la ligne 14-14 de la figure 13,montrant la configuration en plan d'une des plaques ; et
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la figure'1$ est une vue lemblnbl., . la fleure 1 Mais brisée, d'une autre variante du digesteur de la figure 1, comportant un écran fixe pour empêcher la entière d'enjamber la surface du lit.
En référence aux fibres 1 et 2, est représente un appareil pour traiter et pour transformer des déchet suivant la présente invention, lequel appareil comprend un plancher 10
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et une paroi il fixée e" plancher en 'tant dreaa<e par rapport A lut et d.\11 "ft1 tAnt ainsi 'ln rîtcîpient ou réceptacle eylindque ouvert A la partie alip4rielirop d4sign* d'une lJI'n1re finirait par In notnion de pAtArence 12# récipient dans lequel on d4pose d*e d4c>totn *pproî ri4 A partir d'une 8t)urcft, dont le dlopoit- tlt .oi,.sI!V,t.tt1"1T,"nt ,.ftI'rl"nt4 est d4sipn4 par h notation de r4f.&J"f)nce 1h les d-telipte d"Vt\\''\t tormer un lit 0 pour Otre tUr;
4- r. . contom4metit m pl"Oc4d de In pr4sonte invention* 'o'tr 41v<!f)t &4rerp 041nnror et "!! ter lu amena da Mftt1 0, on n pr4v%i de-,i raow n8 de transport fonctionnant comme 41"vatftnrs q'l1. ont, do- p,..I.!I.1"f!nce, 1% forme de 1':\.ua\8ut'a via to4trno%ntes ou vis A h4liema 13# notlonnées par des moyens ou diannaitifa appranri4s 160 tole que des poulies fix4es A Ilextré- att4 8upArffiUrf! deadttes vis et 8'engre..nant avec des p011Uea part4es par ltnrbre 17 frit est mtit par exemple# à l'aide d'un Moteur 19.
t- moteur 18 peut avoir une botte 19 pour faire vnr1er 1ft v1t.ft8re de fn-on que a" vitesse puisse varier sous le contrôle dt-in thermostat, d'après les chant9menta de tempe- rntltre de In 1I'\1\t.ire 0 tr1.tt., avec les r4sultate avantageux ,us1Jta, pour *?ne digft8t!0n uniforme et efficace, DAns ce but# la boîte de contrôle de vitesse 19 peut 'tre adaptée pour con- trbler In vitesse do rotation de l'arbre 17 dferrxe la tempera" turc qt1i r1>t:
nt dnna la II'VtU' A l'aide de moyens "1'1'ro1'1"1.$s, tels nu'un thermoatat 52 Associé h la botte de contrôle de vitesse 19 d'lime faron telle que la vitesse de rotation efficace de l'arbre 17 qui connnnde les IIgt tllt,'rra 15 est eh-tnrao directement et 4%tttom.tlniommnt d' l't!'r"" les vnrintlons de te/!lIArlltb1"e d8 le lit Go Ainsi, '1'\'lOd la température du lit monte$ l'arbre tourne lino viteaae accrue de manière correspondante en agitant plus
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rapidement et en aérant le lit 0 et en abaissant la température
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qui y règne. Tnversntent, 1;nnd la tomp.rnttre du lit tombe, Ion ftnJ"et18 15 fonctionnent pl-a lentement juaqu'au moment où la tomp4rnt.-iroi est montre au ni ,.""\\1 voulu.
Ainsi, le domaine
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voulu de température* par exemple, d'environ 50 0 A environ
75 C, et, de préférence d'environ 60 à 65 C, peut être main.. tenu automatiquement,
Souvent, une fois que les dimensions de l'appareil ont été fixées et qu'un mode opératoire normal a été établi, il ne sera pas nécessaire d'utiliaer des dispositifs automati- ques de contrôle de la vitesse car on trouvera qu'une vitesse donnée de déplacement de la série d'agitateur. à travers le lit produit environ le même résultat, en particulier si la tem- pérature ambiante ne varie pas fort. Ainsi, en réglant la com- mande de la série des agitateurs de façon qu'elle corresponde à cette vitesse, on peut se passer du dispositif de contrôle automatique de la vitesse.
Une telle compensation peut, si nécessaire, être effectuée en réglant manuellement la commande suivant les besoins du moment. Si le climat naturel n'est paa suffisamment constant, il est possible de contrôler artificiel- lement la température ambiante en utilisant si on le vent, la chaleur dégagée à partir du processus de décomposition.
Indépendamment de la manière de régler la vitesse du dispositif d'agitation, il est de la plus grande importance qu'une surface donnée du lit ne soit agitée que périodiquement, c'est-à-dire à des intervalles de temps espacés, plutôt que constamment, et que l'aire ou surface agitée à un moment donné soit limitée ou restreinte en comparaison de la surface restante du lit. Ainsi, on évite des variations extrêmes de température au sein de la matière, telles qu'elles sont produites quand tout le lit est agité en môme temps, la tendance de la température à baisser pendant l'agitation étant modérée par la présence de la masse de matière en repos et par la possibilité offerte à la matière agitée de se réchauffer entre les périodes d'agitation.
La fréquence d'agitation est déterminée par les dimen- sions du lie et par des facteurs du même genre, le critère ultime
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étant la nécessité de maintenir, partout dans le lit, la tem- pérature aussi près que possible du domaine de températures favorables aux bactéries thermophilea. Il parait préférable de déterminer empriquement l'aire ou surface 1 agiter à un moment donné.
La règle générale cet, cependant, qu'il ne faut pas agiter plus de 10% environ de l'aire du lit en même temps et qu'il est préférable d'agiter beaucoup moins que cette quan- tité, soit 3-5 % ou même 1 % ou moins encore, la limite inféri- *tire n'étant déterminée que par des considérations d'ordre pratique,
Afin de réduire le nombre de révolutions du chariot nécessaires pour agiter, en substance, toute la surface du lit de même que pour réduire la vitesse du chariot, on peut monter plusieurs dispositifs d'agitation pour les faire tourner indépen- damment sur un support commun destiné à se déplacer entièrement au-dessus du lit.
Il est préférable que l'espace libre entre dispositifs voisins soit réduit, soit de l'ordre 2,54 à 5,8 cm, de façon que le mouvement de la série d'agitateurs entratne l'agitation d'une bande à travers le lit sans laisser d'aires ou zones intactes entre les dispositifs séparés. Il est évi- demment important de laisser un certain espace.
La dispositon des appareils dans la série ainsi constituée peut varier à volonté mais une disposition rectiligne, c'est-à-dire dans laquelle les axes des appareils agitateurs se trouvent dans un même plan, s'est révélée entièrement satisfaisante,
Les dispositifs d'agitation les plus appropriés pour la présente invention se sont révélés être des vis tournantes, des vis à hélice ou similaires, possédant chacune une lame hélicoïdale fixée à un arbre rotatif, chaque dispositif étant destiné à fonctionner Indépendamment et à exercer un effet de levage sur la matière qu'il rencontre et à se frayer effective- ment son propre chemin à travers la matière sans transmettre
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de forçât de torsion au chariot qui le supporte,
en tenant compte de la résistance oppose par la matière, On pourrait concevoir d'autres dispositifs de transport et de levage connue destinés à fonctionner de la môme façèn et munis de séries de godets circulant suivant un parcours vertical sans fin. Un tel arrangement poserait cependant, des problèmes manifestes d'étude sans apporter aucun avantage Important1 on préfère donc les vis tournantes ou similaires.
Dans une forme d'exécution préférée d'un digesteur suivant la présente invention, représenté* aux figures 1 et 2, une rang.. de vis 15 formant une série d'agitateurs est touriè- lonnée dans un chariot 20, dont une extrémité 21 .et montée de manière à pouvoir tourner sur un coussinet 22, qui s'appuie sur un trépied ou un support analogue 23, 'une certaine distan- ce du plancher 10.
Le chariot 20 peut se déplacer au-dessus du lit 0 pour déplacer ainsi la ligne ou rangée de via 15 à travers la matière contenue dans le lit, à l'aide d'une ou de plusieurs roue* 27 placé.. 1 l'extrémité opposée 24 du chariot pour rouler sur le bord ou l'arête supérieure de la paroi 11:
les roues 27 peuvent Être fixées au même arbre 17 et actionnées par celui-ci qui fait tourner les via 15, ou bien elles peuvent être actionnées séparément à l'aide d'un moteur 26 qui peut posséder un contrôle thermostatique 51 indépendant destiné régler un appareil 25 de changement de vitesse pour commander les roues* Le mécanisme de contrôle thermostatique de la vites- se des roues 27 peut donc être semblable au mécanisme prévu pour les vis 15 ( et il peut être le même au et* ou le roue. et les via sont actionnées par le même moteur).
Quand la température du lit C descend en dessous d'un niveau déterminé au préalable, les roues doivent tourner à vitesse plus faible pour entratner le chariot plus lentement : inversement quand la température du lit C s'élève au-dessus du niveau voulu, les roues doivent être actionnées plus rapidement.
Il est ainsi possible de maintenir automatiquement le domaine de température$
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voulut de 60 - 65 G, Coma on 1" déjà dits le contrftt
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. ne
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thormatatique automatique de la vlt..../conlt1tue pan un aspect
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essentiel de la prisent* invention*
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ter via 15 doivent être formées de façon telle qu'en
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tournant *lien soulèvent de la matière de l'intérieur du lit
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à la surface da celui-ci pour la mettre en contact avec l'at- =4phéret Pour exercer cette fonction elle* doivent néceesai- rewent et prolonger ou *;étendre bien' l'intérieur du lit et doivent dans beaucoup du cu*, ae terminer très prêt du plancher zig.
Si les via sont incliné** à angle aigu par rapport à une verticale , l'angle étant,, par exeinplo# égal A 120 et désigné par la notation de ru'tdrenco 20 à la figure 4, leur rotation non .seulement soulève la matière 0 maia aide également à poue- ser les via et le chariot 20 à travers la matière dans la di- rection D voulue (PIS* 2) de la façon déjà expliquée. Normale- mant, lea via sont d13fsde. parallèlement et espacées les unes des autre*@ les premières vis Fig. 1) étant,de préférence, diepo.é.. assez près de la paroi 11, par exemple A environ 2,5 cat de celle-ci.
Pour que le passage de la mati6r. , travers le digte- tour se fasse avec succès , il est important d'introduire de la matière fraîche dana le digesteur d'une manière plus ou moins uniforme suivant un des ctës de celui-ci et de mime, d'éloigner
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la matière plus ou moins uniformément par un coté opposée
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t ensemble ou la série des agitateurs est capable de compenser
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et d'éliminer de* différences mineures de hauteur du lit en
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différents pointa de la surface de celui-ci, nais si l'introduo- tion de matière première était limitée à un seul endroit, il en
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résulterait une opération qui ne serait pas satisfaisante* Les spécialistes en la matière trouveront une variété de dispositifs
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d'alimentation propre à satisfaire ce besoin, d'après les dimen- aiona et le modèle du système,
Dans des dispositifs ou systèmes
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volumineux, dans lesquels le niveau du réceptacle ou récipient ae trouve en dessous d'une rampe de déchargement, la Matière première amenée peut être déchargée directement des chariot* qui la rassembleten tas généralement uniformes distribué@ le long d'un côté du réceptacle. Ou bien, dans le cas d'un récep- tacle rectangulaire, on pourrait utiliser un transporteur dit- tributeur télescopique pivotant à partir d'un point fixe de déchargement le long d'un coté de la paroi du réceptale. ou une trémie chargée en un point et circulant le long de cette paroi.
Un arrangement très commode pour un lit circulaire est illustré aux figures 1 et 2. Sur ces figures, un transpr- tour d'amenée 30 est associé au chariot d'agitation 20 et s'étend radialement à partir du centre de l'appareil jusqu'à un point voisin du coté intérieur de la paroi 11, l'extrémité intérieure étant soutenue en position élevée par rapport à la partie correspondante du chariot 20 à l'aide d'une potence 31.
Un transporteur d'alimentation 32 est disposé en position fixe et s'étend à partir d'une source 13 jusqu'à un point situe au-dessus de l'extrémité intérieure du transporteur d'amenée ou distrobutenre 30 Une trémie 33 peut être Intercalée à volon- té entre les extrémités adjacentesdes deux transporteurs pour réaliser un meilleur transfert de la matière. Dans un tel dispositif, le transporteur - ----- d'amenée se déplace avec la série ou l'ensemble des agitateurs, distribuant automa- tiquement la matière introduite d'une manière généralement uniforme le long de la paroi 11 et est à son tour alimenté par le transporteur 32 en dépit de son déplacement.
Si les transporteurs 30 et 32 ne peuvent pas être orientés adéquatement en les inclinant de façon que le poids de la matière suffise à provoquer le déplacement autour des poulies qui les supportent on peut Incorporer des moyens moteurs. Comme indiqué à la figu- re 2, l'uxtrémité extérieure du transporteur 30 peut*mener la
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série des via de façon que la matière fraîche soit aussitôt agitée ou soulevée*
La quantité de Matière fraîne à introduire à un ornant donné doit tire faible en comparaison du lit prie dans son en- tièreté. Bien que cette quantité puisse varier,
la règle gêné* raie est qu'on ne doit pas remplacer plue de 10-15% du lit en peu de tempe si la digestion voulue par bactéries thermoophles doit tire poursuivies Il faut normalement, ajouter beaucoup moins que cette quantité, soit 1-5% ou même éventuellement moine, d'après les circonstance..
Si le terme "uniforme" paraît être ici en relation avec la distribution de matière fraîche, il ne doit pas tire interpréta comme signifiant que la vitesse de distribution est uniforme ou constante, car cela n'est pas néces- saire. On veut plutôt dire que la matière disponible à intro- duire doit être amenée d'une manière généralement uniforme par le coté d'amenée ou de distribution, c'est-à-dire distribuée en quantité plus ou moins égales par ce coté,
au lieu d'intro- duire la matière fraîche à un seul endroit ou aire limitée.'
Le plein bénéfice d'une distribution généralement uniforme de la matière fraîche par l'entrée du digesteur serait diminué si l'on ne prenait pas la peine d'éloigner la matière frai* tée d'une manière qui est, en général, la même en supposant évi- demment que le digesteur fonctionne à plein rendement. On se heur- terait sinon aux mêmes difficultés de fonctionnement susdites à la sortie. Le mode particulier d'éloignement de la matière trai- tée n'a pas une importance critique et peut être choisi de mani- ère à convenir au mieux à chaque situation.
Ainsi, on peut uti- liser un godet ou une pelle qui ramasse la matière en quantités successives le long du coté ou un soc capable de pousser la mati'- re au-dessus d'un niveau déterminé au préalable, qui surmonte le coté de décharge dit réceptacle. Pour manipuler la matière, en connaît d'autres dispositifs qui pourraient facilement être
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adaptera cette fin.
Il est préférable de décharger ou d'évacu- er la matière traitée par le moyen simple qui consiste à pré- voir un* ouverture d'évacuation du coté de la sortie du diges- teur, ouverture par laquelle la matière en excès 'est déplacée par le mouvement ou écoulement naturel du contenu qui traverse le réceptacle, la vitesse d'évacuation étant, dès lers, automa- tiquement réglée pour retenir la masse de matière soumise à la digestion pendant un temps donné *=pris entre des limites ac- ceptabls.
L'ouverture,ou orifice peut être Ménagée dans le plancher du réceptacle du cet' de la sorti., auquel cas le ni- veau du lit est déterminé par l'angle de repos de la matière par rapport à la périphérie de la via 15 la plus proche, ou peut tiré constitue'en abaissant la paroi le long de ce cet'. auquel en$ la hauteur de la paroi détermine la profondeur du lit. Dans le cas d'un lit de forme rectangulaire ou polygonale les cet', de l'entrée et de la sortie doivent normalement être situés à l'opposé l'un de l'autre pour assurer l'écoulement voulu de la matière.
Un lit circulaire peut tire considéré comme un cas particulier d'un lit allongé qui est replié aur lui-même pour former un circuit continu, dont le bord intérieur Constitue un de ces côtés de préférence, le cet' de la sortît.
On verra que le terme "unforme" a la même significa- tion en ce qui concerne l'évacuation ou déchargement de la Matière digérée et a donc déjà été expliqué en rapport avec la distribution ou l'amenée de matière fraîche. En outre, on comprendra que si l'évacuation est basée sur le principe de l'angle de repos, la ligne d'appareils agitateurs ne doit pas nécessairement se prolonger jusqu'au bord de l'ouverture d'éva- cuation, mais peut se terminer à une certaine distance de ce bord d'après la profondeur voulue du lit.
Enappliquant le mode préféré d'évacuation à un lit circulaire ou cylindrique représenté aux figures 1 et 2, le plancher 10 peut présenter une ouverture centrale 34. En
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pratique, quand cette forme de digesteur fonctionne, la matière traitée se déplace radialement vers l'intérieur et le niveau du lit se déplace vers le haut pour délimiter ou constituer une ouverture en forme de cent . de façon telle que par addition de matière sppliémentaires et par augmentation de la hauteur du lit, la matière se déplace progressivement vers le centre et déborde dans l'ouverture 35 en forme de cône, comme indique par la flèche 38, pour être déchargée ou évacuée par l'ouverture 34.
Comme représenté à la figure 1, le dispositif ou appareil peut être fait de façon telle qu'il présente un plancher ou sol inférieur 36 qui constitue avec le plancher 10, l'espace 37 en dessous du plancher 10, espace dans lequel la matière entre en passant à travers l'ouverture 34 et à partir duquel elle est évacuée Mécaniquement ou automatiquement. Comme l'indi- que schématiquement la figure 1, le dispositif d'évacuation ou de retour peut consister en un transporteur 39 actionne par un moyen moteur approprié non représenté qui transporte la Matière traitée évacuée, en passant par une ouverture 40 dans la paroi lèvera un point appropria situé au delà.
Il est possible de contrôler d'une manière directe la hauteur du lit Q en fixant un tuyau 47 au plancher 10 en face de l'ouverture 34 (voir Fige 3), de façon que la matière traitée déborde dans ledit tuyau (comme indique par la flèche 48) pour tomber dans l'ouverture d'évacuation 34.
D'une manière similaire la matière traitée, évacuée par la sortie d'un réceptacle rectangulaire ou polygonal peut être récupérée & l'aide d'un transporteur, d'un dispositif d' chargeur autopropulsé ou/un dispositif analogues L'espace 37 ne doit pas nécessairement s'étendre sous toute l'aire ou surface du lit et peut prendre sans plus, la forme d'un tunnel s'étendant radialement ou d'un espace analogue, en particulier, si le plancher 10 doit se trouver au niveau du
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sol. Dans ce sas, la partie du plancher 10 qui recouvre cet espace peut être constituée de sections ou plaques déplacables (non représentées).
Cet arrangement a comme avantage qu'en enlevant ces plaques une par une par un orifice (non représenté) prévu pour cela dans la paroi du réceptacle, la matière sur jacente tombant dans 1 'espace 37 un passage en forme de V peut tire constitué dans le lit, dans lequel on peut avoir accès à la série de via pour effectuer des réparations ou autre* opérations d'en- tratien, @@ paraîtra évident aux spécialiste. en la matière que l'exposition de la matière contenue dans le lit G à la plaie, la neige, à des températures de gel et autres manifestation d'intempéries pourraient entraver grandement la progression de la digestion.
En conséquence, il est à conseiller que le diges- teur soit muni d'une aorte d'abri. Comme représenté à la figure 1, l'abri peut prendre la forme d'une paroi hémisphérique ou clo- che 41 qui entoure le réceptacle ou récipient 12. La cloche 41 peut présenter des ouvertures 42 disposées, en général, en regard de la partie supérieure du lit G pour permettre l'entrée d'air atmosphérique frais indiqué par la flèche 43 dans le réceptacle, les ouvertures ou fenêtres 42 étant, de préférence, protégées par des écrans 44 contre les précipitations atmosphériques.
Une ouverture 45 peut être prévue au sommet de la cloche 41 et être protégée par une cloche 46 par où se fait l'évacuation du gaz anhydride carbonique, produit secondaire de la décomposi- tion. Là où les précipitations atmosphériques constituent la source principale de difficultés climatiques, il suffit que l'abri consiste en un simple toit qui s'étend au-dessus du lit et à une distance suffisante au delà du lit pour écarter la pluie etc.
A certaines occasions comme quand on vide le récepta- cle pour le nettoyer et pour d'autres opérations un déplacement ou écoulement plue effectif de la matière à travers le réceptacle
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peut être avantageux pour éviter un retard par rapport à l'écou- lement normal, Dans ce cas, on peut modifier le mécanisme d'agitation de la façon illustrée aux figurée 5 et 6, chacune des vie 15 étant entourée au voisinage de son extrémité supé- rieur* par une gaine 49 de remplissage ,qui aboutit 1 un orifice d'évacuation 50 s'étendant transversalement.
Les gaines 49 sont soutenues à partir de la surface intérieure du chariot ou à partir des arbres des vis pour tourner indépendam- ment,leur position de rotation étant contrôlée à l'aide d'un système courant de chaînons 61, 62. Durant le fonctionnement normal, les gaines doivent être orientées dans la position indiquée en trait plein à la figure 5, les orifices 50 s'ouvrant vers l'arrière, c'est-à-dire dans une direction opposée à la direction de déplacement D (voir figure 2) de la série d'agi- tateurs. Quand il s'agit de vider le réceptacle ou d'accélérer le déplacement de matière pour d'autres raisons, on manipule le système de chaînons pour faire tourner les gainea d'environ
90 dans le sens dextrorsum à la figure 5,
pour orienter les orifices 50 latéralement dans la direction du déplacement de la matière, telle que représentée en traits interrompus.
Quand elles se trouvent dans la position indiquée en trait plein, les gaines 49 servent également à empêcher de la matière fraîchement introduite, d'enjamber la partie supérieure du lit, y laissant le gros de la matière relativement en repos, car les gaines aident à soulever de la matière située bien en dessous de la surface du lit. La même fonction peut être remplie de manière quelque peu différente représentée aux figures
12 à 14, à l'aide de plaques de séparation 86 qui pendent du chariot 20, qui sont attachées à l'aide de courroies ou d'autres moyens d'attache, si nécessaire, pour se déplacer avec le chariot et s'étendent vers le bas dans le lità faible distance les unes des autres, par exemple, à une distance un peu plus grande que le diamètre des vis 15.
Entre chaque paire de vis adjacentes 15
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on a prévu une claque de guidage de ce genre. Vues en plan, les Plaques ont, de préférence, une configuration correspondant d'une manière générale, au parcours des via adjacentes. Donc, dans un lit circulaire, représentât-< aux figures 1 et 2, les plaques doivent tire arquées (voir Fig. 14 à.
Vues en élévation latérale, cornue à la figure 13, les plaquée ont une dimension telle qu'elles séparent effectivement les via et peuvent se terminer en un bord de conduite incliné, vers le haut pour faciliter leur paaagaz à travers la Matière,
Un autre arrangement remplissant, en général, la mime fonction (voir Fig. 15) peut utiliser une chemise fixe 90 située à une certaine distance de la paroi latérale, l'écran, ou chemise, commençant à une distance suffisante du plancher du réceptacle pour permettre un déplacement libre de la matière en dessous de lui et aboutissant au-dessus de la surface du lit; la chemise, ou écran, est aoutenue par des appuis 92 qui se dressent à partir du plancher.
Cette chemise doit évidemment coïncider avec un point d'espacement libre entre deux vis et doit être parallèle & la paroi du réceptacle. Sa présente oblige positivement toute la matière à suivre un trajet des- cendant à proximité du fond du lit et réalise donc sa pleine intégration dans le lit.
Les vis 15 peuvent être formées de façon à présenter un trou axial, désigné par la notation de référence 53 (voir fig. 7) et leur arbre peut présenter des orifices 5 muni* chacun d'un écran protecteur 56, visible le mieux à la figure 8, pour diriger vers le bas l'écoulement de l'air atmosphérique 43 dans la matière soumise à l'agitation. Les extrémités des vis 15 peuvent être coiffées à l'aide d'une vis 55 dont le pas est opposé à celui des lame. des via 15 et est susceptible à diriger la matière vers le bas pour empêcher l'obstruction du passage, bien qu'une pression d'air positive ou effective suffise normalement pour cela.
Les extrémités supérieures des arbres
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de via 15 peuvent être laissées ouverte , l'air étant entraîné A travers les orifice par suite de l'état d'agitation de la matière * proximité de* ouvertures 54.
Un degré plue élevé de contact intime avec de l'air frai* est possible cependant* en amenant de liait par les orifices sous une pression effective modérée* Dans ce but, le chariot 20 peut comporter un conduit d'air 64 placé au-dessus des roganes moteur* des vies conduit dans lequel les extrémités supérieures ouvertes des arbres creux des via se prolongent en l'allant par un tourillon ou douille . et anche à l'air, un ventilateur actionné par un moteur ou une pompe sir 68 étant monté dans une paroi extérieure du conduit 64 pour maintenir une pressien d'air effective modérée à l'in- térieur du conduit, coupe illustré à la figute 9 Bien entendu,
l'air peut être comprimé ou pressuré d'autres façons*
De l'air atmosphérique nécessaire à la digestion peut être entraîné ou pulsé à travers l'espace libre 37 et l'ouver- ture 34 pour augmenter ou remplacer l'air introduit par les fenêtres 42 de la cloche.
On peut également amener de l'air atmosphérique ou un autre gaz contenant de l'oxygène par des conduits de distribution perforée (non représentés) et disposée à proximité du plancher du réceptacle ou dans des renfoncements formés dans le plancher, placés suivant un modèle approprié pour agir effectivement sur toute la matière surjacente, Ou bien, le plancher du réceptacle,ou récipient, ou des segmenta annulai*' res de ce plancher peuvent être perforée ou poreux et alimentée en air ou gaz analogue à partir d'un espace inférieur ou d'une tuyauterie inférieure maintenue sous pression.
La disposition circulaire d'un lit offre certains avantagea définis en ce qui concerne le support et le déplace- ment de la série des agitateurs mais, comme on l'a déjà dit, la présente invention couvre également d'autres dispositions.
Dans le choix d'un modèle spécifique, un des facteurs à consi-
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dérer, est le trajet que doit parcourir la série ou l'ensemble des appareils agitateurs. Dans un appareil circulaire, la série d'agitateurs se déplacera tout naturellement dans une direction transversale par rapport à l'écoulement ou au déplacement radial de la matière* Cette orientation à angle droit du trajet de la série des agitateurs par rapport au déplacement de la matière traitée donne des résultats particulièrement bons et est avanta- geusement utilisée dans d'autres arrangements, bien qu'une ori- entation parallèle ne soit à exclure en aucun cas.
Par exemple, comme représenté schématiquement à une échelle fortement réduite sur la figure 10, dans le cas d'un lit rectangulaire 70 dans lequel de la matière fraîche est amenée par un coté d'une manière généralement uniforme, comme le montrent les flèches 72, et évacuée par un coté opposé d'une manière semblable, comme le montrent les flèches 74 et dans lequel un chariot représenté schématiquement et désigné par la notation de référence 76, .'étend, en substance, sur toute la longueur du lit, le chariot peut être déplacé d'un côté vers un coté opposé en suivant la direction des flèches 78, écarté entièrement de la matière A ce coté, transporté à l'extérieur du lit et replacé dans le lit au coté mentionné en premier lieu.
Si l'on veut, il suffit de faire aller et venir le chariot entre les deux cotés mais ce mouvement produit une fréquence imégulikre d'agitation des dit férentes zones du lit et se révèle donc moins satisfaisante Si la longueur du lit dépasse la longueur aisément concevable ou pratique de l'ensemble des dispositifs agitateurs, on peut utiliser un parcours rectiligne formé avec un chariot composé comme représenté à la figure 11, dans laquelle les mimes chiffres désignent les même parties qu'ä la figure 10 mais affectés du signe prime. Les figures 9 et LO n'illustrent que deux des nom- breuses possibilités.
La présente invention n'est pas limitée à des propor- tions relatives ou à des détails de construction et de fonction-
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nement ; cependant, un exemple de dimensions spécifiques etc. peut servir à illustaer l'adaptation du concept de l'invention à des circonstances pratiques* Ainsi, dans un arrangement suivant les figures 1 et 2, le diamètre du réceptacle, ou réel pient, peut être égal à 15, 24 m, la profondeur du lit 1,83 m. l'orifice central d'évacuation 0,61 m, le diamètre des lame.
des vie 0,457 m, l'espacement du centre d'une vis au centre de l'autre 0,508 m, la distance du centre de la première via à la paroi du réceptacle 0,279 m, la distance de la dernière via 1 l'axe du réceptacle 1,67 à 1,83 m, et les vis peuvent être au nombre de douze. Le chariot peut tourner à raison d'une révolu- tion par heure et le temps total de digestion pour une quantité donnée de matière, peut, de l'introduction à l'évacuation, s'étendre sur quatre jours. Ces valeurs servent uniquement d'exemple et ne doivent en aucun cas être considérées comme limitatives de la présente invention.
Bien qu'une forme d'exécution spécifique de l'invention ait été décrite avec certaines variantes, la présente descrip- tion fera apparaître clairement la possibilité d'y apporter en- core d'autres changements et modifications et ces modifications resteront dans le cadre de la présente invention.
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