EP0413813B1 - Dispositifs de traitement des dejections humaines ou animales par micro-ondes - Google Patents

Dispositifs de traitement des dejections humaines ou animales par micro-ondes Download PDF

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EP0413813B1
EP0413813B1 EP90905203A EP90905203A EP0413813B1 EP 0413813 B1 EP0413813 B1 EP 0413813B1 EP 90905203 A EP90905203 A EP 90905203A EP 90905203 A EP90905203 A EP 90905203A EP 0413813 B1 EP0413813 B1 EP 0413813B1
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EP
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treatment
matter
dejecta
animal
tank
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EP0413813A1 (fr
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Maurice Lataillade
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/32—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action
    • F26B3/34—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by development of heat within the materials or objects to be dried, e.g. by fermentation or other microbiological action by using electrical effects
    • F26B3/347—Electromagnetic heating, e.g. induction heating or heating using microwave energy
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D11/00—Other component parts of water-closets, e.g. noise-reducing means in the flushing system, flushing pipes mounted in the bowl, seals for the bowl outlet, devices preventing overflow of the bowl contents; devices forming a water seal in the bowl after flushing, devices eliminating obstructions in the bowl outlet or preventing backflow of water and excrements from the waterpipe
    • E03D11/02—Water-closet bowls ; Bowls with a double odour seal optionally with provisions for a good siphonic action; siphons as part of the bowl
    • E03D11/11—Bowls combined with a reservoir, e.g. containing apparatus for disinfecting or for disintegrating

Definitions

  • the present invention relates to the treatment of human or animal excrement and aims to propose a new microwave treatment technique capable of solving the sanitation problems posed by the elimination of said excrement and, more particularly, of reducing very substantially the risks of pollution and other nuisances specific to this type of waste, independently and economically.
  • FR-A-2.115.951 discloses an installation for processing animal excrement by microwave in which the materials to be treated are displaced by an Archimedes screw in a conduit and, during this path, are subjected to a microwave radiation, degassing being carried out in the irradiation zone. This degassing forces the irradiation space to be confined in an external envelope provided with a gas and vapor evacuation collector.
  • the present invention aims in particular to overcome the drawbacks of known installations and to improve them to make them autonomous and capable of application to the treatment of human excrement under conditions satisfactory in terms of safety, the absence of pollution and the ease of use.
  • Such a device is remarkably efficient and makes it possible to transform, according to a closed circuit and therefore autonomous process, polluting products and generators of various nuisances into dry, sterile residues, of reduced volume and easily manipulated for their evacuation.
  • the device allows the recovery of the water contained in the manure and in particular its recycling in the system of collection of manure, thus contributing to ensuring a autonomy which can be total at the installation of treatment of manure, this substantial advantage of the device of the invention being particularly advantageous in its application to the treatment of droppings in sites with high temporary traffic which are not generally equipped in particular with the required water facilities, or in sites with large volumes to be treated and sterilized, such as animal breeding, or on board air, land or sea vehicles.
  • FIG. 1 is shown schematically an embodiment of the device of the invention applied to the treatment of human excrement collected from a toilet bowl 1.
  • the bowl 1 is connected by a pipe 2 in a slight downward slope to a tank 3 for solid / liquid separation.
  • the tank 3 is connected by a pipe 4 to the lower part of a module 5 for conveying solid materials coming from the tank 3 upwards in the direction of a microwave irradiation unit 6.
  • Above the irradiation unit 6 is disposed an extractor 7 of the gases generated during the microwave treatment.
  • the solid materials coming from the treatment unit 6 are conveyed through the extractor 7 by a conduit 8 which leads to a tank 9 for recovering the treated treated materials.
  • the extractor 7 consists of an enclosure surrounding the duct 8 and intended to recover the vapors conveyed in the duct 8 and which escape therefrom at the level of the extractor 7 by passages provided for this purpose in the wall of the said duct 8.
  • the vapors collected are conveyed by a heat-insulated pipe 10 in a tank 11 for condensing the vapors into water. Condensation takes place at atmospheric pressure, the tank 11 being vented through a chimney 12 comprising a filter (not shown), an extractor-fan 13 and a ventilation cap 14.
  • the tank 9 is an enclosure into which the duct 8 opens after passing through the extractor 7.
  • the tank 9 is provided with an access hatch 15 allowing the insertion into the tank of a bag for collecting the desiccated materials conveyed through said conduit 8.
  • the enclosure of the tank 9 is connected by an insulated pipe 16 to the chimney 12.
  • the pipe collects the residual vapors inside the tank 9 and evacuates them with return of the condensed water to the tank 11.
  • the tank 11 is also connected by a pipe 17, optionally provided with a filter 18 and a booster 19, to the bowl 1 in order to reuse the condensed water for emptying and cleaning the bowl.
  • the tank 3 is moreover provided with vents 20, a gas discharge pipe 21, an access hatch 22 and a pipe 23 equipped with a filter sleeve 24 responsible for conveying the liquid parts from tank 3 to an evaporation tank 25.
  • This tank of conventional design, is fitted with immersed electric heating resistors responsible for evaporating the water contained in the water-urine mixture coming from the separation tank 3.
  • the tank 25 is provided with vents 26, a gas evacuation pipe 27 and a pipe 28 for supplying the vapors into the condensation tank 11.
  • a bypass 29 provided with a valve 30 for regulating steam connects the pipe 28 to the chimney 12, upstream of the filter.
  • the assembly 5-6 of FIG. 1 is for example in accordance with the device shown schematically in FIG. 2.
  • FIG. 2 a vertical cylindrical duct has been shown at 31 in which an Archimedes screw 32 is disposed, moved by a motor-reducer assembly symbolized at 33.
  • the conduit 31 passes through an annular enclosure 34 forming a waveguide or applicator and concentrating the microwaves emitted by a generator 35 on the material passing inside said conduit 31, the wall of which is made of a suitable material, for example " Teflon ", transparent to microwaves.
  • Archimedes' screw 32 does not extend to the microwave applicator 34.
  • FIG. 1 can comprise a processing unit 6 consisting of an applicator 34 and a generator 35 as shown in FIG. 2 and a module 5 for conveying in a conduit 31 the materials to be treated comprising a vertical Archimedes 32 screw operated by example by an electric motor 36 via an appropriate transmission 37.
  • a processing unit 6 consisting of an applicator 34 and a generator 35 as shown in FIG. 2
  • a module 5 for conveying in a conduit 31 the materials to be treated comprising a vertical Archimedes 32 screw operated by example by an electric motor 36 via an appropriate transmission 37.
  • the conduit 31 after passing through the applicator 34, opens into a sealed reservoir 38 vented to the atmosphere by a conduit 39 provided with a filter 40.
  • the screw 32 continuously pushes the solid materials in the conduit 31 in the direction of the microwave applicator 34.
  • the materials undergo irradiation with microwaves such that at the exit from the irradiated area the materials are in the desired state of drying.
  • the microwave generator 35 and its applicator 34 are known devices. One can use for example as an applicator those described in EP-0.252.542 or any other system with rectangular or square section forming a treatment cavity, in accordance with the standards in force, in particular concerning microwave leaks.
  • microwave leak sensors are provided, on the one hand, near the generator 35 and, on the other hand, in the passenger compartment where the bowl 1 is installed.
  • the frequency of the microwave generator is for example 2450 MHz, or another of the frequencies authorized for industrial, scientific or medical application.
  • One or more generators with restored power of 800 W, 1200 W or more KW are used.
  • several applicators 34 can be provided. The same applicator can be connected to several generators, just as several generator-applicator assemblies can be placed in parallel and side by side around the conduit 31.
  • the power of the microwave generation unit is calculated so that it allows the desired degree of drying of the treated materials, the flow rate of the latter in the zone of the conduit 31 passing through the applicator (s) 34, determined and regulated by the speed of rotation of the screw 32, also being an essential parameter of the microwave treatment.
  • the materials drawn are conveyed through the conduit 8 by the thrust exerted by the underlying materials themselves pushed by the screw 32, in the direction of the extractor 7 responsible for collecting the vapor d water generated during material processing.
  • the materials drawn are pushed into the tank 9 where they are bagged like dust in a vacuum cleaner bag.
  • the materials drawn are enclosed in a waterproof bag which is easy to handle with a view to its evacuation or a possible subsequent recovery treatment.
  • the drawn materials are stored in the tank 38 and recovered by means of a inspection hatch 45.
  • the unit 5 receives only the solid materials coming from the tank 3.
  • FIG. 3 an embodiment of such a tank is shown schematically.
  • This consists of a cylindrical enclosure 46 with a vertical axis, provided in its center with an access hatch 47 allowing in particular the installation of a central cylindrical filter 48.
  • the internal annular space of the enclosure 46 is divided into two parts by a grid 49 of frustoconical shape delimiting a lower space 50 for collecting the liquid part 51 (urine and water) droppings and an upper space 52 for collecting the solid parts.
  • the droppings (solid / liquid mixture) are introduced into the enclosure 46 by a conduit (2 in the embodiment of FIG. 1) or by several if the same installation treats the droppings from several bowls 1 connected to the same tank 3 .
  • the liquid part 51 is discharged through the conduit 23 connected to the said evaporation tank 25.
  • the solid part 53 is directed through the conduit 4 to the processing unit (5,6). It should be noted that the inclination of the grid 49 tends to push the solid materials 53 outwardly towards the orifice of the duct 4 by a wedge effect.
  • the evaporation tank 25 the structure and operation of which are well known, makes it possible to recover the water by condensation of the steam supplied by the pipe 28 into the condensation tank 11.
  • the water thus recovered is advantageously recycled to the bowl 1 for example, which makes it possible to operate the installation autonomously without the need to connect it to an external water supply network.
  • a simple make-up water tank (not shown) can be provided in the installation.
  • the liquid part is evacuated by gravity at the lower end of the duct 31, via the pipe 41.
  • the screw 32 is automatically put into service thanks to a material presence sensor disposed near the outlet of the conduit (4, Figure 1; 2, Figure 2) for introducing the materials to be treated into the housing. of screw 32, such a sensor being symbolized at 54 on Figure 2 and connected (55) to the gear motor assembly 33 (36,37) for controlling the screw.
  • a sensor 54 can be placed in the tank 3 (FIG. 3) at a suitable location.
  • the liquid materials can be separated before introduction into the module 5 by any appropriate means, with recovery and recycling of the water or simple elimination.
  • the solid / liquid mixture can be treated without separation in unit 6, the microwave generator (s) being adjusted accordingly, the water vapors collected by the extractor 7 and additionally by the enclosure 9 being simply greater in quantity.
  • the condensed water is either recovered and recycled, or eliminated by any appropriate means.
  • the screw 32 is arranged vertically but it could be arranged differently and be, for example, inclined or horizontal.
  • FIG. 4 illustrates a variant application of the device of the invention to the treatment of large quantities of excrement and very particularly of animal excrement.
  • FIG. 4 schematically represents a cascade treatment installation comprising a hopper 56 for receiving the materials (solids and mixed liquids) to be treated, a hopper 57 for receiving the desiccated materials after microwave treatments operated in a plurality of units in series 58a, 58b, etc ... in variable number.
  • Each unit 58a, 58b, etc. comprises at least one horizontal conveying conduit 59 provided for example with an Archimedes screw similar to that of the device in FIG. 2, driven by a gear motor 60.
  • Each conduit 59 connects an upstream hopper to a downstream hopper.
  • Figure 4 are shown, in addition to the two end hoppers 56,57, two intermediate hoppers 61 and 62 respectively.
  • Each conduit 59 is equipped with at least one microwave generator-applicator assembly 63 and at least one vapor extractor 64 surrounding the conduit 59 which is, to this level, provided with perforations or the like in its wall for the extraction of vapors.
  • the extractors 64 are connected by conduits 65 to a condensing unit (not shown) for the recovery and possible recycling of the water extracted from the treated materials.
  • each unit 58a, 58b, etc ... comprises a single conduit 59, a single generator-applicator assembly 63 and a single extractor 64, but one can provide a single conduit 59 and several devices 63 and 64 side by side, or else several conduits 59 in parallel with each one or more devices 63 and one or more devices 64.
  • the extractor device 64 may be constituted for example by a microwave application chamber of the type fitted to the device 63 and the inlet of which, instead of being connected to a microwave generator, would be connected to the extraction duct 65, the duct 59 being of course provided with perforations or passages in its wall at the height of this application chamber.
  • Each intermediate hopper 61, 62 has, in the upper part, a discharge orifice for the conduit 59 of the upstream processing unit and, in the lower part, the conveying screw of the downstream processing unit.
  • each intermediate hopper 61, 62 is capped with a vapor extraction manifold 66 also connected to said condensing unit.
  • the parameters of the processing units 58a, 58b, etc. namely frequency of the microwaves, flow of materials in the duct (s) 59, are adjusted so that the material poured into the final hopper 57 has the degree of desired desiccation, the degrees of desiccation of the materials in the intermediate hoppers 61, 62 being intermediate between those of the respectively initial and final states of the materials treated.
  • the desiccated materials are found in bulk in the hopper (s) 57 and are evacuated by any appropriate means for the purpose of elimination, reprocessing or recycling.
  • any other means than an Archimedes screw to convey under the conditions of controlled flow the materials to be treated in the microwave application space which space may have a different geometric configuration depending on the nature of the transport means and the morphology of the material delivery conduit.
  • the solid / gas separation downstream of the microwave treatment can be carried out in another way than by steam extraction and condensation of water at atmospheric pressure, in the known manner, as is the case. case in the installation of figure 1.

Abstract

Pour transformer les déjections en résidus secs et stériles, ces matières sont soumises aux radiations micro-ondes dans une unité de traitement (6). Un séparateur solides/liquides (3) peut être incorporé en amont de l'unité de traitement. Le circuit d'évacuation des liquides comporte une cuve d'évaporation (25), un circuit de récupération de vapeur d'eau (28), une cuve de condensation (11) et un circuit de recyclage (17, 18, 19) de l'eau de condensation.

Description

  • La présente invention se rapporte au traitement des déjections humaines ou animales et vise à proposer une nouvelle technique de traitement' par micro-ondes propre à résoudre les problèmes d'assainissement posés par l'élimination desdites déjections et, plus particulièrement, à réduire très substantiellement les risques de pollution et autres nuisances spécifiques à ce type de rejets et, ce, de manière autonome et économique.
  • Par FR-A-2.115.951 on connaît une installation de traitement de déjections animales par micro-ondes dans laquelle les matières à traiter sont déplacées par une vis d'Archimède dans un conduit et, au cours de ce trajet, sont soumises à un rayonnement micro-onde, un dégazage étant opéré dans la zone d'irradiation. Ce dégazage oblige à confiner l'espace d'irradiation dans une enveloppe externe munie d'un collecteur d'évacuation des gaz et vapeurs.
  • Une telle installation ne donne pas cependant satisfaction au plan de la sécurité du fait des risques de fuites micro-ondes au niveau du circuit d'évacuation des gaz et vapeurs.
  • Par ailleurs, par DE-A-3.505.570, on connaît une installation de traitement de déchets par micro-ondes dans laquelle l'espace d'irradiation est muni d'un circuit d'évacuation des gaz et vapeurs dégagés, ce qui pose également le problème de l'étanchéité, vis à vis du rayonnement micro-onde, de cette zone de l'installation.
  • La présente invention vise notamment à pallier les inconvénients des installations connues et à les perfectionner pour les rendre autonomes et susceptibles d'applications au traitement des déjections humaines dans des conditions satisfaisantes au plan de la sécurité, de l'absence de pollution et de la facilité d'utilisation.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de traitement des déjections humaines ou animales par micro-ondes comprenant :
    • au moins un générateur de micro-ondes (35) associé à au moins un applicateur de micro-ondes (34) entourant un conduit (31) dans lequel circule des matières solides seules ou en mélange avec des matières liquides, la zone dudit conduit entourée par l'applicateur de micro-ondes définissant l'espace d'irradiation,
    • une vis transporteuse (32) disposée dans ledit conduit (31) et mue par des moyens moteurs appropriés (33 ; 36,37), les matières à traiter étant acheminées dans le logement de la vis (32) dans la zone amont de celle-ci, par au moins une canalisation (2 ; 4), et
    • un extracteur de vapeurs (7) relié à une cuve de condensation (11),

    caractérisé en ce que :
    • la vis transporteuse (32) est disposée en amont dudit applicateur (34) de micro-ondes, et
    • l'extracteur de vapeurs (7) reçoit les matières immédiatement en sortie dudit espace d'irradiation.
  • Un tel dispositif est remarquablement efficace et permet de transformer, selon un processus en circuit fermé et donc autonome, des produits polluants et générateurs de nuisances diverses en résidus secs, stériles, de volume réduit et facilement manipulables pour leur évacuation.
  • En outre, le dispositif permet la récupération des eaux contenues dans les déjections et en particulier leur recyclage dans le système de collecte des déjections, contribuant ainsi à assurer une autonomie pouvant être totale à l'installation de traitement des déjections, cet avantage substantiel du dispositif de l'invention étant particulièrement intéressant dans son application au traitement des déjections dans des sites à forte fréquentation temporaire qui ne sont pas généralement équipés notamment des facilités en eau requises, ou dans des sites comportant d'importants volumes à traiter et stériliser, tels que des élevages d'animaux, ou encore à bord de véhicules aériens, terrestres ou maritimes.
  • D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de mise en oeuvre du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels :
    • Figure 1 est une vue en perspective schématique d'une installation de traitement de déjections humaines conforme à l'invention ;
    • Figure 2 est une vue en coupe verticale partielle d'un autre mode de mise en oeuvre du dispositif de l'invention ;
    • Figure 3 est une vue en coupe verticale axiale schématique du module de l'installation de la figure 1 où s'opère la séparation solides/liquides préalablement au traitement aux micro-ondes des matières solides, et
    • Figure 4 illustre schématiquement une installation conforme à l'invention destinée au traitement de quantités importantes de déjections.
  • Sur la figure 1 on a représenté schématiquement un mode de mise en oeuvre du dispositif de l'invention appliqué au traitement de déjections humaines collectées à partir d'une cuvette de WC 1.
  • La cuvette 1 est reliée par une canalisation 2 en légère pente descendante à une cuve 3 de séparation solides/liquides. La cuve 3 est reliée par une canalisation 4 à la partie inférieure d'un module 5 d'acheminement des matières solides provenant de la cuve 3 vers le haut en direction d'une unité 6 d'irradiation par micro-ondes. Au-dessus de l'unité 6 d'irradiation est disposé un extracteur 7 des gaz générés lors du traitement aux micro-ondes.
  • Plus précisément, les matières solides en provenance de l'unité de traitement 6 sont acheminées au travers de l'extracteur 7 par un conduit 8 qui aboutit à une cuve 9 de récupération des matières traitées dessiquées.
  • L'extracteur 7 est constitué d'une enceinte entourant le conduit 8 et destinée à récupérer les vapeurs véhiculées dans le conduit 8 et qui s'en échappent à hauteur de l'extracteur 7 par des passages ménagés à cet effet dans la paroi dudit conduit 8. Les vapeurs recueillies sont acheminées par une canalisation calorifugée 10 dans une cuve 11 de condensation des vapeurs en eau. La condensation s'effectue à la pression atmosphérique, la cuve 11 étant mise à l'atmosphère par une cheminée 12 comportant un filtre (non représenté), un extracteur-ventilateur 13 et un chapeau de ventilation 14.
  • La cuve 9 est une enceinte dans laquelle débouche le conduit 8 après traversée de l'extracteur 7. La cuve 9 est munie d'une trappe d'accès 15 permettant l'insertion dans la cuve d'un sac de recueil des matières dessiquées acheminées par ledit conduit 8.
  • L'enceinte de la cuve 9 est reliée par une canalisation calorifugée 16 à la cheminée 12.
  • La canalisation recueille les vapeurs résiduelles à l'intérieur de la cuve 9 et les évacue avec retour de l'eau de condensation vers la cuve 11.
  • La cuve 11 est par ailleurs reliée par une canalisation 17, munie éventuellement d'un filtre 18 et d'un surpresseur 19, à la cuvette 1 afin de réutiliser l'eau condensée pour le vidage et le nettoyage de la cuvette.
  • La cuve 3 est par ailleurs munie d'évents 20, d'un conduit 21 d'évacuation de gaz, d'une trappe d'accès 22 et d'un conduit 23 équipé d'un manchon de filtrage 24 chargé d'acheminer les parties liquides en provenance de la cuve 3 vers une cuve d'évaporation 25. Cette cuve, de conception classique, est équipée de résistances chauffantes électriques plongeantes chargées d'évaporer l'eau contenue dans le mélange eaux-urines provenant de la cuve de séparation 3.
  • La cuve 25 est munie d'évents 26, d'un conduit d'évacuation des gaz 27 et d'une canalisation 28 d'amenée des vapeurs dans la cuve de condensation 11. Une dérivation 29 munie d'une vanne 30 de régulation de vapeur relie la canalisation 28 à la cheminée 12, en amont du filtre.
  • L'ensemble 5-6 de la figure 1 est par exemple conforme au dispositif représenté schématiquement sur la figure 2.
  • Sur cette figure 2 on a représenté en 31 un conduit vertical cylindrique dans lequel est disposée une vis d'Archimède 32 mue par un ensemble moto-réducteur symbolisé en 33.
  • Le conduit 31 traverse une enceinte annulaire 34 formant guide ou applicateur d'ondes et concentrant les micro-ondes émises par un générateur 35 sur la matière transitant à l'intérieur dudit conduit 31 dont la paroi est en un matériau approprié, par exemple du "Téflon", transparent vis à vis des micro-ondes.
  • La vis d'Archimède 32 ne s'étend pas jusqu'à l'applicateur de micro-ondes 34.
  • L'installation de la figure 1 peut comporter une unité de traitement 6 constituée d'un applicateur 34 et d'un générateur 35 tels que représentés sur la figure 2 et un module 5 d'acheminement dans un conduit 31 des matières à traiter comprenant une vis d'Archimède 32 verticale actionnée par exemple par un moteur électrique 36 par l'intermédiaire d'une transmission appropriée 37.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 2, le conduit 31, après traversée de l'applicateur 34, débouche dans un réservoir étanche 38 mis à l'atmosphère par un conduit 39 muni d'un filtre 40.
  • Toujours dans le mode de réalisation de la figure 2 et contrairement au mode de réalisation de la figure 1, la totalité des parties solides et liquides des déjections amenées par gravité par la canalisation 2 en provenance de la cuvette 1, est admise dans le module 31-32 d'acheminement des matières vers la zone de traitement aux micro-ondes. Toutefois, seules les matières solides sont prises en charge par la vis 32, la partie liquide étant évacuée à la partie inférieure du conduit 31 par une canalisation 41 en direction d'une cuve d'évaporation 42 analogue à la cuve 25 de la figure 1 et munie d'un conduit 43 d'évacuation des vapeurs avec filtre 44.
  • Le fonctionnement des moyens d'acheminement (5,31,32) des figures 1 et 2 des matières solides en direction de l'espace, délimité à l'intérieur du conduit 31, à hauteur de l'applicateur micro-ondes 34, d'irradiation desdites matières par des micro-ondes appropriées est le suivant.
  • La vis 32 pousse de manière continue les matières solides dans le conduit 31 en direction de l'applicateur à micro-ondes 34. Au cours de la traversée de la zone du conduit 31 entourée par l'applicateur 34, les matières subissent une irradiation aux micro-ondes telles qu'à la sortie de la zone irradiée les matières soient dans l'état de dessication désiré. Dans la présente application, il est souhaitable d'avoir des matières aussi sèches que possible afin de réduire le volume des déchets solides, et de faciliter leur manipulation ou conditionnement ultérieur.
  • Le générateur à micro-ondes 35 et son applicateur 34 sont des dispositifs connus. On peut utiliser par exemple comme applicateur ceux décrits dans EP-0.252.542 ou tout autre système à section rectangulaire ou carrée formant cavité de traitement, conforme aux normes en vigueur, en particulier concernant les fuites micro-ondes. A ce propos, des capteurs de fuites micro-ondes sont prévus, d'une part, à proximité du générateur 35 et, d'autre part, dans l'habitacle où est installée la cuvette 1.
  • La fréquence du générateur micro-ondes est par exemple de 2450 MHz, ou une autre des fréquences autorisées pour l'application industrielle, scientifique ou médicale. Un ou plusieurs générateurs à puissance restituée de 800 W, 1200 W ou plusieurs KW sont utilisés. De même, il peut être prévu plusieurs applicateurs 34. Un même applicateur peut être relié à plusieurs générateurs, de même que plusieurs ensembles générateur-applicateur peuvent être placés en parallèle et côte à côte autour du conduit 31.
  • La puissance de l'unité de génération de micro-ondes est calculée de telle sorte qu'elle permette le degré de dessication désiré des matières traitées, le débit de ces dernières dans la zone du conduit 31 traversant le ou les applicateurs 34, déterminé et réglé par la vitesse de rotation de la vis 32, étant également un paramètre essentiel du traitement micro-ondes.
  • Ces divers paramètres dépendent bien entendu du volume de déjections à traiter.
  • Dans l'installation de la figure 1, les matières dessiquées sont acheminées par le conduit 8 par la poussée exercée par les matières sous-jacentes elles-mêmes poussées par la vis 32, en direction de l'extracteur 7 chargé de collecteur la vapeur d'eau engendrée au cours du traitement des matières.
  • Ensuite, les matières dessiquées sont poussées dans la cuve 9 où elles sont ensachées à la manière des poussières dans un sac d'aspirateur. Ainsi, les matières dessiquées sont enfermées dans un sac étanche facile à manipuler en vue de son évacuation ou d'un éventuel traitement de récupération ultérieure.
  • Dans le mode de réalisation simplifié de la figure 2, les matières dessiquées sont stockées dans le réservoir 38 et récupérées par l'intermédiaire d'une trappe de visite 45.
  • Dans l'installation de la figure 1 l'unité 5 ne reçoit que les matières solides en provenance de la cuve 3. Sur la figure 3 on a représenté schématiquement un mode de réalisation d'une telle cuve.
  • Celle-ci est constituée d'une enceinte cylindrique 46 d'axe vertical, munie en son centre d'une trappe d'accès 47 permettant notamment la mise en place d'un filtre cylindrique central 48. L'espace annulaire interne de l'enceinte 46 est divisé en deux parties par une grille 49 de forme tronconique délimitant un espace inférieur 50 de collecte de la partie liquide 51 (urine et eau) des déjections et un espace supérieur 52 de collecte des parties solides.
  • Les déjections (mélange solides/liquides) sont introduites dans l'enceinte 46 par un conduit (2 dans le mode de réalisation de la figure 1) ou par plusieurs si la même installation traite les déjections de plusieurs cuvettes 1 reliées à la même cuve 3.
  • La partie liquide 51 est évacuée par le conduit 23 relié à ladite cuve d'évaporation 25.
  • La partie solide 53 est dirigée par le conduit 4 à l'unité de traitement (5,6). 11 est à noter que l'inclinaison de la grille 49 a tendance à pousser par un effet de coin les matières solides 53 vers l'extérieur, en direction de l'orifice du conduit 4.
  • La cuve d'évaporation 25, dont la structure et le fonctionnement sont bien connus, permet de récupérer l'eau par condensation de la vapeur amenée par la canalisation 28 dans la cuve de condensation 11.
  • L'eau ainsi récupérée est avantageusement recyclée vers la cuvette 1 par exemple, ce qui permet de faire fonctionner l'installation de manière autonome sans nécessité de la relier à un réseau extérieur de fourniture d'eau.
  • Eventuellement, un simple réservoir d'eau d'appoint (non représenté) peut être prévu dans l'installation.
  • Alors que dans le mode de réalisation de la figure 1, seules les matières solides sont envoyées vers la vis d'acheminement 32, dans le mode de réalisation de la figure 2, c'est l'ensemble solides/liquides qui est admis directement, par la canalisation 2, dans le logement de la vis 32.
  • L'évacuation de la partie liquide se fait par gravité à l'extrémité inférieure du conduit 31, par la canalisation 41.
  • D'une manière générale, la vis 32 est mise en service automatiquement grâce à un capteur de présence de matière disposé à proximité du débouché du conduit (4, figure 1 ; 2, figure 2) d'introduction des matières à traiter dans le logement de la vis 32, un tel capteur étant symbolisé en 54 sur la figure 2 et relié (55) à l'ensemble moto-réducteur 33 (36,37) de commande de la vis. Un tel capteur 54 peut être placé dans la cuve 3 (figure 3) en un endroit approprié.
  • Si seules les matières solides sont à envoyer dans le module d'acheminement 5, les matières liquides peuvent être séparées avant introduction dans le module 5 par tous moyens appropriés, avec récupération et recyclage de l'eau ou simple élimination.
  • Il est à noter qu'une telle séparation n'est pas indispensable, le mélange solides/liquides pouvant être traité sans séparation dans l'unité 6, le ou les générateurs de micro-ondes étant réglés en conséquence, les vapeurs d'eau recueillies par l'extracteur 7 et complémentairement par l'enceinte 9 étant simplement plus importantes en quantité. L'eau de condensation est soit récupérée et recyclée, soit éliminée par tous moyens appropriés.
  • Dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, la vis 32 est disposée à la verticale mais elle pourrait être agencée différemment et être, par exemple, inclinée ou à l'horizontale.
  • La figure 4 illustre une variante d'application du dispositif de l'invention au traitement de grandes quantités de déjections et tout particulièrement de déjections animales.
  • La figure 4 représente schématiquement une installation de traitement en cascade comprenant une trémie 56 de réception des matières (solides et liquides mélangés) à traiter, une trémie 57 de réception des matières dessiquées après traitements aux micro-ondes opérés dans une pluralité d'unités en série 58a, 58b, etc... en nombre variable.
  • Chaque unité 58a, 58b, etc..., comprend au moins un conduit d'acheminement horizontal 59 muni par exemple d'une vis d'Archimède analogue à celle du dispositif de la figure 2, entraînée par un moto-réducteur 60. Chaque conduit 59 relie une trémie amont à une trémie aval. Sur la figure 4 sont représentées, outre les deux trémies d'extrémité 56,57, deux trémies intermédiaires 61 et 62 respectivement.
  • Chaque conduit 59 est équipé d'au moins un ensemble générateur-applicateur de micro-ondes 63 et d'au moins un extracteur de vapeurs 64 entourant le conduit 59 qui est, à ce niveau, muni de perforations ou analogues dans sa paroi pour l'extraction des vapeurs.
  • Les extracteurs 64 sont reliés par des conduits 65 à une unité (non représentée) de condensation pour la récupération et l'éventuel recyclage de l'eau extraite des matières traitées.
  • Dans le schéma de la figure 4, chaque unité 58a,58b,etc... comporte un seul conduit 59, un seul ensemble générateur-applicateur 63 et un seul extracteur 64, mais on peut prévoir un seul conduit 59 et plusieurs dispositifs 63 et 64 côte à côte,ou bien plusieurs conduits 59 en parallèle avec chacun un ou plusieurs dispositifs 63 et un ou plusieurs dispositifs 64.
  • Le dispositif extracteur 64 peut être constitué par exemple par une chambre d'application de micro-ondes du type équipant le dispositif 63 et dont l'entrée, au lieu d'être raccordée à un générateur micro-ondes serait reliée au conduit d'extraction 65, le conduit 59 étant bien entendu muni de perforations ou passages dans sa paroi à hauteur de cette chambre d'application.
  • Chaque trémie intermédiaire 61,62 comporte, en partie haute, un orifice de déversement du conduit 59 de l'unité de traitement amont et, en partie basse, la vis d'acheminement de l'unité de traitement aval.
  • De plus, chaque trémie intermédiaire 61,62 est coiffée d'un collecteur 66 d'extraction des vapeurs également relié à ladite unité de condensation.
  • Les paramètres des unités de traitement 58a,58b,etc..., à savoir fréquence des micro-ondes, débit des matières dans le ou les conduits 59, sont réglés de façon que la matière déversée dans la trémie finale 57 ait le degré de dessication désiré, les degrés de dessication des matières dans les trémies intermédiaires 61,62 étant intermédiaires entre celles des états respectivement initiaux et finaux des matières traitées.
  • Une telle installation permet le traitement de quantités importantes de déjections notamment d'origine animale.
  • Les matières dessiquées se trouvent en vrac dans la ou les trémies 57 et sont évacuées par tous moyens appropriés à des fins d'élimination, retraitement ou recyclage.
  • Par ailleurs, sans sortir du cadre de l'invention telle que décrite dans les revendications, on peut imaginer tout autre moyen qu'une vis d'Archimède pour acheminer dans les conditions requises de débit contrôlé les matières à traiter dans l'espace d'application des micro-ondes, lequel espace peut avoir une configuration géométrique différente selon la nature du moyen d'acheminement et la morphologie du conduit d'acheminement des matières.
  • Enfin, la séparation solides/gaz en aval du traitement aux micro-ondes peut s'opérer d'une autre manière que par extraction de vapeur et condensation de l'eau à la pression atmosphérique, à la manière connue, comme c'est le cas dans l'installation de la figure 1.

Claims (8)

  1. Dispositif de traitement des déjections humaines ou animales par micro-ondes comprenant :
    - au moins un générateur de micro-ondes (35) associé à au moins un applicateur de micro-ondes (34) entourant un conduit (31) dans lequel circule des matières solides seules ou en mélange avec des matières liquides, la zone dudit conduit entourée par l'applicateur de micro-ondes définissant l'espace d'irradiation,
    - une vis transporteuse (32) disposée dans ledit conduit (31) et mue par des moyens moteurs appropriés (33 ; 36,37), les matières à traiter étant acheminées dans le logement de la vis (32) dans la zone amont de celle-ci, par au moins une canalisation (2 ; 4), et
    - un extracteur de vapeurs (7) relié à une cuve de condensation (11),
    caractérisé en ce que :
    - la vis transporteuse (32) est disposée en amont dudit applicateur (34) de micro-ondes, et
    - l'extracteur de vapeurs (7) reçoit les matières immédiatement en sortie dudit espace d'irradiation.
  2. Dispositif de traitement des déjections humaines ou animales par micro-ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à la sortie dudit extracteur de vapeurs (7), les matières dessiquées sont recueillies et ensachées dans une enceinte fermée (9) munie d'une trappe d'accès (15) et d'une canalisation (16) de récupération des gaz reliée à ladite cuve de condensation (11).
  3. Dispositif de traitement des déjections humaines ou animales par micro-ondes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cuve de condensation (11) est munie d'un circuit (17 à 19) de récupération et recyclage de l'eau de condensation.
  4. Dispositif de traitement des déjections humaines ou animales par micro-ondes selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cuve de condensation est mise à l'atmosphère par une cheminée (12) munie d'un filtre.
  5. Dispositif de traitement des déjections humaines ou animales par micro-ondes selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une cuve (3) de séparation solides/liquides reliée, d'une part, à une ou plusieurs sources (1) de déjections à traiter, d'autre part, auxdits moyens (5,6 ; 31 à 35) d'acheminement et traitement aux micro-ondes des matières solides et, enfin, à un circuit d'évacuation ou traitement des matières liquides (23-25).
  6. Dispositif de traitement des déjections humaines ou animales par micro-ondes selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite cuve (3) de séparation solides/liquides est constituée d'une enceinte cylindrique d'axe vertical (46) munie d'un filtre central (48), d'une grille (49) de séparation solides/liquides de forme tronconique, coaxiale à ladite enceinte (46), d'au moins un orifice d'évacuation (23) des liquides, disposé au-dessous de ladite grille, d'au moins un orifice d'évacuation (4) des solides, disposé au-dessus de ladite grille et d'au moins un orifice d'introduction (2) des matières solides et liquides à traiter, disposé également au-dessus de ladite grille.
  7. Dispositif de traitement des déjections humaines ou animales par micro-ondes selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le circuit d'évacuation des liquides comporte une cuve d'évaporation (25) munie d'un circuit (28) de récupération de vapeur d'eau relié à ladite cuve de condensation (11).
  8. Dispositif de traitement des déjections humaines ou animales par micro-ondes, plus particulièrement destiné au traitement de grandes quantités de déjections, comprenant des moyens (63) pour engendrer et appliquer des micro-ondes dans un espace confiné déterminé, disposé sur la trajectoire de déplacement des matières solides ou en mélange avec des matières liquides et des moyens (60) pour déplacer lesdites matières suivant ladite trajectoire à un débit contrôlé réglable et de façon à irradier la totalité des matières, une trémie (57) de réception des matières dessiquées, une pluralité de trémies intermédiaires (61,62) et une pluralité d'unités de traitement micro-ondes en série (58a,58b), chaque unité comprenant au moins un conduit d'acheminement (59) avec ses moyens d'acheminement (60), au moins un ensemble générateur-applicateur de micro-ondes (63) et au moins un extracteur de vapeurs (64), chaque trémie intermediaire (61,62) étant munie d'un collecteur de vapeurs (66), caractérisé en ce que ledit extracteur de vapeurs (64) reçoit les matières immediatement en sortie dudit espace confiné.
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