EP0468852B1 - Presse de traitement de déchets - Google Patents

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EP0468852B1
EP0468852B1 EP91401969A EP91401969A EP0468852B1 EP 0468852 B1 EP0468852 B1 EP 0468852B1 EP 91401969 A EP91401969 A EP 91401969A EP 91401969 A EP91401969 A EP 91401969A EP 0468852 B1 EP0468852 B1 EP 0468852B1
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EP
European Patent Office
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pressing chamber
chamber
press
piston
waste
Prior art date
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EP91401969A
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German (de)
English (en)
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EP0468852A1 (fr
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Jacques Gourdol
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Neyrpic Framatome Mecanique
Original Assignee
Neyrpic Framatome Mecanique
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/04—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using press rams
    • B30B9/06—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using press rams co-operating with permeable casings or strainers
    • B30B9/067—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using press rams co-operating with permeable casings or strainers with a retractable abutment member closing one end of the press chamber

Definitions

  • the present invention relates to a press for treating heterogeneous waste.
  • waste consists of a liquid phase containing only organic products and a solid phase containing metallic, mineral and synthetic materials.
  • One solution consists in pressing this waste which makes it possible, on the one hand, to obtain residues sufficiently dry to constitute a fuel having an acceptable calorific value and, on the other hand, fluid substances which can be used according to their nature, in agriculture as products of 'soil amendment or as a raw material from which chemicals can be extracted.
  • This pressing chamber comprises an inlet port and an outlet port and has a section equal to that of a piston of a first cylinder.
  • the wall of said chamber has a multitude of perforations opening into a channel for discharging the liquid phase extracted by compression of the waste.
  • the outlet of the pressing chamber is generally closed by a plug carried by a rod of a second cylinder opposite the first.
  • the pistons of the two cylinders are movable alternately between, on the one hand, a first position for compressing the waste and for discharging the liquid phase during which the piston of the first cylinder enters the pressing chamber and the piston of the second cylinder closes the outlet orifice of said chamber and, on the other hand, a second position for evacuating the solid phase during which the piston of the first jack continues its stroke and the piston of the second jack releases the outlet of said pressing chamber.
  • the seal is not completely achieved at the outlet orifice of the pressing chamber by the piston of the second cylinder, so that leaks liquid can occur and enter the solid phase discharge chamber.
  • the piston stroke of the second cylinder is relatively large. This stroke corresponds to a thickness of the solid phase, that is, for an incompressible product, the equivalent of the length of the die, which therefore requires great oil capacity to operate this cylinder.
  • the object of the present invention is to avoid these drawbacks and to propose a press which is simple to produce, while making it possible to obtain faster rates than the presses used until now.
  • the press shown in FIG. 1 includes a frame 1 supporting in particular a receptacle 2 forming a supply zone 3 for heterogeneous waste.
  • the feed zone 3 is open upwards and surmounted by a hopper 4 equipped with at least one gland, not shown, making it possible to introduce the waste into said feed zone 3.
  • This supply zone 3 has two opposite lateral openings 5 and 6 of section adapted to that of a compression piston 7 of a jack 8, for example hydraulic, supported by the frame 1.
  • the piston 7 is movable between the opening 5 and a position located beyond the other opening 6 of the supply zone 3.
  • the opening 6 of the feeding zone 3 opens into a pressing chamber 9 coaxial with this feeding zone 3 and of section equal to that of the piston 7.
  • This pressing chamber 9 has an annular shape and has two lateral openings opposite 10 and 11.
  • the pressing chamber 9 internally comprises a jacket 12 pierced with a multitude of small calibrated passages 12a connecting the interior of said pressing chamber 9 with means for recovering the liquid phase by means of a chute 13 .
  • the pressing chamber 9 communicates through the outlet orifice 11 with a chamber 14 for evacuating the solid phase of the waste.
  • the jacket 12 of the pressing chamber 9 is provided on the side of the outlet orifice 11 with an annular flange 12b (Fig. 2) externally forming a continuous contact surface.
  • this evacuation chamber 14 is mounted a member movable transversely relative to the axis of the pressing chamber 9.
  • This movable member is constituted by a slide 15 of parallelepiped shape complementary to the evacuation chamber 14 (Figs. 1 and 2).
  • the slide 15 moves under the action of a jack 16, for example hydraulic, between a first position for closing the outlet orifice 11 of the pressing chamber 9 and a second position for opening said orifice 11.
  • a jack 16 for example hydraulic
  • angles of the vertical edges of the slide 15 are cut in the form of a square, the faces of which are provided with guide strips 15a intended to cooperate with the slides 17.
  • a clearance is provided between the slide 15 and the slides 17 to allow lateral movement of said slide against the outlet orifice 11 of the pressing chamber 9, as will be seen later.
  • the slide 15 comprises, at the lower part of its faces in contact with the walls of the evacuation chamber 14, knives 18 allowing the walls of said chamber to be cleaned during the movement of said slide.
  • the press also includes means 20 for applying the slide 15 against the outlet orifice 11 of the pressing chamber 9.
  • These means 20 are constituted by a jack 21, for example hydraulic, arranged in the axis of the pressing chamber 9, the body of which is integral with the frame 1 of the press and whose piston 22 moves, over a short stroke, along the axis of said pressing chamber 9.
  • the heterogeneous waste to be treated is introduced into the hopper 4 and pushed into the feed zone 3 for example by a gland not shown.
  • the piston 7 is in the released position as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the slide 15 is, under the action of the jack 16, placed in the low position and closes the outlet orifice 11 of the pressing chamber 9.
  • the piston 22 of the jack moves and comes into contact with the slider 15, which has the effect of moving said slider 15 laterally so that its face directed towards the outlet orifice 11 comes to apply on the outer face of the collar 12b (Figs. 2 and 3).
  • the seal at the outlet orifice 11 is a seal of the metal-metal type obtained by virtue of the quality of the surfaces in contact and the plating force exerted by the piston 22 of the jack 21.
  • the liquid phase is expressed from this raw waste and is evacuated by the chute 13 through the calibrated passages 12a formed in the jacket 12 (Fig.3).
  • the slide 15 in its downward movement serves as shears in the event of jamming of the solid parts and ensures the cleaning of the walls of the evacuation chamber 14.
  • the piston 7 When the solid parts have been removed, the piston 7 returns to its initial position for a new operating cycle similar to the previous one.
  • This system has the advantage of being able to use, for closing the outlet orifice of the pressing chamber, by means of the slide, a jack whose piston has a short stroke, of the order of 5 mm and whose capacity d The oil is reduced, thereby obtaining a faster response time and increasing the waste treatment rates.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

  • La présente invention concerne une presse de traitement de déchets hétérogènes.
  • Depuis plusieurs années, le volume grandissant des déchets et notamment des ordures ménagères oblige à rechercher des solutions permettant de traiter et de valoriser ces déchets.
  • On a déjà pensé à utiliser comme combustible de tels déchets, mais la présence dans ceux-ci d'une forte teneur en eau et de produits incombustibles ne permet de produire qu'une énergie trop faible.
  • En effet, de tels déchets sont constitués par une phase liquide ne contenant que des produits organiques et par une phase solide contenant des matières métalliques, minérales et synthétiques.
  • Une solution consiste à presser ces déchets ce qui permet d'obtenir, d'une part des résidus suffisamment secs pour constituer un combustible présentant un pouvoir calorifique acceptable et, d'autre part des substances fluides utilisables selon leur nature, en agriculture comme produits d'amendement des sols ou comme matières premières à partir desquelles on peut extraire des produits chimiques.
  • On connait déjà des dispositifs permettant de comprimer ces déchets qui sont le plus souvent constitués par des presses hydrauliques comportant une zone d'alimentation recevant les déchets à traiter, une chambre de pressage reliée à des moyens de récupération de la phase liquide et une chambre d'évacuation de la phase solide située en aval de ladite chambre de pressage. Un tel dispositif est montré dans US-A- 3 980 014.
  • Cette chambre de pressage comprend un orifice d'entrée et un orifice de sortie et possède une section égale à celle d'un piston d'un premier vérin.
  • La paroi de ladite chambre comporte une multitude de perforations débouchant dans un canal d'évacuation de la phase liquide extraite par compression des déchets.
  • L'orifice de sortie de la chambre de pressage est généralement obturé par un bouchon porté par une tige d'un second vérin opposé au premier.
  • Les pistons des deux vérins sont mobiles alternativement entre, d'une part, une première position de compression des déchets et d'évacuation de la phase liquide lors de laquelle le piston du premier vérin pénètre dans la chambre de pressage et le piston du second vérin obture l'orifice de sortie de ladite chambre et, d'autre part, une seconde position d'évacuation de la phase solide lors de laquelle le piston du premier vérin continue sa course et le piston du deuxième vérin libère l'orifice de sortie de ladite chambre de pressage.
  • Mais ce type de presses, présente des inconvénients et notamment pose des problèmes dûs au maintien de l'étanchéité entre la chambre de pressage et la chambre d'évacuation de la phase solide.
  • En effet, compte tenu des efforts importants engendrés au moment du pressage des déchets, l'étanchéité n'est pas totalement réalisée au niveau de l'orifice de sortie de la chambre de pressage par le piston du second vérin, si bien que des fuites de liquide peuvent se produire et pénètrer dans la chambre d'évacuation de la phase solide.
  • Par ailleurs, la course du piston du second vérin est relativement importante. Cette course correspond à une épaisseur de la phase solide soit, pour un produit incompressible, l'équivalent de la longueur de la filière ce qui nécessite donc une grande capacité d'huile pour actionner ce vérin.
  • Compte tenu de cette course, le temps de réponse de ce second vérin est relativement long ce qui ne permet pas d'obtenir des cadences rapides.
  • Le but de la présente invention est d'éviter ces inconvénients et de proposer une presse qui soit simple à réaliser, tout en permettant d'obtenir des cadences plus rapides que les presses utilisées jusqu'à présent.
  • L'invention a donc pour objet une presse de traitement de déchets hétérogènes comprenant une phase solide et une phase liquide, ladite presse comportant:
    • un bâti,
    • une zone d'alimentation recevant les déchets hétérogènes à traiter, ouverte vers le haut et présentant deux ouvertures latérales opposées de section adaptée à celle d'un piston de compression mobile entre l'une des ouvertures de la zone d'alimentation et une position située au-delà de l'autre ouverture de ladite zone d'alimentation,
    • une chambre de pressage comprenant un orifice d'entrée et un orifice de sortie, opposés et disposés coaxialement par rapport à la zone d'alimentation, ladite chambre ayant une section égale à celle du piston de compression et comportant des passages calibrés reliant ladite chambre de pressage à des moyens de récupération de la phase liquide,
    • et une chambre d'évacuation de la phase solide située en aval de la chambre de pressage, caractérisée en ce qu'elle comporte :
    • un organe d'obturation et d'étanchéité de forme complémentaire à la chambre d'évacuation et mobile, d'une part, transversalement par rapport à l'axe de la chambre de pressage entre une première position d'obturation de l'orifice de sortie de ladite chambre de pressage pendant la compression des déchets hétérogènes et une seconde position d'ouverture dudit orifice de sortie pour l'extraction de la phase solide de ladite chambre de pressage, et d'autre part, dans l'axe de la chambre de pressage par des moyens d'application dudit organe contre l'orifice de sortie pour assurer l'étanchéité de ladite chambre de pressage.
  • Selon d'autres caractéristiques :
    • l'organe mobile transversalement est formé par un coulisseau commandé par un vérin et guidé par des glissières solidaires du bâti,
    • les moyens d'application dudit organe mobile comprennent un vérin dont le piston se déplace selon l'axe de la chambre de pressage.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels :
    • la Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une presse réalisée conformément à l'invention,
    • la Fig. 2 est une vue de dessus et à plus grande échelle des moyens d'obturation de la chambre de pressage,
    • les Figs. 3 à 5 sont des vues schématiques en coupe montrant les différentes étapes de fonctionnement de la presse selon l'invention.
  • La presse représentée à la Fig. 1 comporte un bâti 1 supportant notamment un réceptacle 2 formant une zone d'alimentation 3 des déchets hétérogènes.
  • A cet effet, la zone d'alimentation 3 est ouverte vers le haut et surmontée par une trémie 4 équipée d'au moins un fouloir, non représenté, permettant d'introduire les déchets dans ladite zone d'alimentation 3.
  • Cette zone d'alimentation 3 présente deux ouvertures latérales opposées 5 et 6 de section adaptée à celle d'un piston de compression 7 d'un vérin 8, par exemple hydraulique, supporté par le bâti 1.
  • Le piston 7 est mobile entre l'ouverture 5 et une position située au-delà de l'autre ouverture 6 de la zone d'alimentation 3.
  • L'ouverture 6 de la zone d'alimentation 3 débouche dans une chambre de pressage 9 coaxiale à cette zone d'alimentation 3 et de section égale à celle du piston 7. Cette chambre de pressage 9 a une forme annulaire et comporte deux ouvertures latérales opposées 10 et 11.
  • La chambre de pressage 9 comporte intérieurement une chemise 12 perçée d'une multitude de petits passages calibrés 12a mettant en communication l'intérieur de ladite chambre de pressage 9 avec des moyens de récupération de la phase liquide par l'intermédiaire d'une goulotte 13.
  • La chambre de pressage 9 communique par l'orifice de sortie 11 avec une chambre 14 d'évacuation de la phase solide des déchets.
  • La chemise 12 de la chambre de pressage 9 est munie du côté de l'orifice de sortie 11 d'une collerette annulaire 12b ( Fig. 2 ) formant extérieurement une surface de contact continue.
  • Dans cette chambre 14 d'évacuation est monté un organe mobile transversalement par rapport à l'axe de la chambre de pressage 9.
  • Cet organe mobile est constitué par un coulisseau 15 de forme parallélépipédique complémentaire à la chambre 14 d'évacuation (Figs. 1 et 2).
  • Le coulisseau 15 se déplace sous l'action d'un vérin 16, par exemple hydraulique, entre une première position d'obturation de l'orifice de sortie 11 de la chambre de pressage 9 et une seconde position d'ouverture dudit orifice 11.
  • Au cours de son déplacement, le coulisseau 15 est guidé par des glissières 17 solidaires du bâti 1.
  • A cet effet, les angles des arêtes verticales du coulisseau 15 sont découpés en forme d'equerre dont les faces sont pourvues de réglettes de guidage 15a destinées à coopérer avec les glissières 17.
  • Un jeu est prévu entre le coulisseau 15 et les glissières 17 pour autoriser un déplacement latéral dudit coulisseau contre l'orifice de sortie 11 de la chambre 9 de pressage, comme on le verra ultérieurement.
  • D'autre part, le coulisseau 15 comporte à la partie inférieure de ses faces en contact avec les parois de la chambre 14 d'évacuation, des couteaux 18 permettant le nettoyage des parois de ladite chambre au cours du déplacement dudit coulisseau.
  • La presse comporte également des moyens 20 d'application du coulisseau 15 contre l'orifice de sortie 11 de la chambe de pressage 9.
  • Ces moyens 20 sont constitués par un vérin 21, par exemple hydraulique, disposé dans l'axe de la chambre de pressage 9, dont le corps est solidaire du bâti 1 de la presse et dont le piston 22 se déplace, sur une faible course, selon l'axe de ladite chambre de pressage 9.
  • Le fonctionnement de la presse décrite ci-dessus est le suivant :
  • Les déchets hétérogènes à traiter sont introduits dans la trémie 4 et poussés dans la zone d'alimentation 3 par exemple par un fouloir non représenté.
  • Au début du cycle du traitement, de manière à permettre l'introduction des déchets dans la zone d'alimentation 3, le piston 7 est en position dégagée comme représenté sur les Figs. 1 et 2.
  • Le coulisseau 15 est, sous l'action du vérin 16, placé en position basse et obture l'orifice de sortie 11 de la chambre de pressage 9.
  • Le piston 22 du vérin se déplace et entre en contact avec le coulisseau 15, ce qui a pour effet de déplacer latéralement ledit coulisseau 15 de telle sorte que sa face dirigée vers l'orifice de sortie 11 vienne s'appliquer sur la face extérieure de la collerette 12b (Figs. 2 et 3).
  • L'étanchéité au niveau de l'orifice de sortie 11 est une étanchéité du type métal-métal obtenue grâce à la qualité des surfaces en contact et à la force de placage exercée par le piston 22 du vérin 21.
  • Ensuite, le piston 7, commandé par le vérin 8, se déplace vers la chambre de pressage 9 en pousssant les déchets contenus dans la zone d'alimentation 3 vers ladite chambre 9.
  • Le piston 7, en poursuivant son avance, pousse les déchets dans la chambre de pressage 9 jusqu'à l'obtention d'une haute pression et les comprime dans celle-ci contre le coulisseau 15.
  • Lors de la compression des déchets dans la chambre de pressage 9, la phase liquide est exprimée de ces déchets bruts et est évacuée par la goulotte 13 à travers les passages calibrés 12a ménagés dans la chemise 12 (Fig.3).
  • Le pressage des déchets étant terminé, le piston 22 du vérin 21 est ramené dans sa position initiale libérant ainsi le coulisseau 15 et ce coulisseau 15 est remonté sous l'action du vérin 16 afin de libérer l'orifice de sortie 11 de la chambre de pressage 9 (Fig. 3).
  • Par avance du piston 7 dans la chambre de pressage 9, les parties solides et sèches des déchets sont sorties de ladite chambre (Fig. 4) et ensuite, par la descente du coulisseau 15, poussées dans la chambre 14 d'évacuation (Fig. 5).
  • Grâce aux couteaux 18, le coulisseau 15 dans son mouvement de descente sert de cisaille dans l'éventualité d'un coincement des parties solides et assure le nettoyage des parois de la chambre 14 d'évacuation.
  • Lorsque les parties solides ont été évacuées, le piston 7 revient à sa position initiale pour un nouveau cycle de fonctionnement semblable au précédent.
  • Ce système présente l'avantage de pouvoir utiliser pour obturer l'orifice de sortie de la chambre de pressage, par l'intermédiaire du coulisseau, un vérin dont le piston a une faible course, de l'ordre de 5mm et dont la capacité d'huile est réduite, permettant d'obtenir ainsi un temps de réponse plus rapide et d'augmenter les cadences de traitement des déchets.
  • Il présente également l'avantage d'avoir à ne pas utiliser des organes d'étanchéité au niveau de l'orifice de sortie de la chambre de pressage qui, comme on le sait, sont des organes qui se détériorent rapidement obligeant ainsi l'utilisateur à les remplacer fréquemment.

Claims (3)

  1. Presse de traitement de déchets hétérogènes comprenant une phase solide et une phase liquide, ladite presse comportant :
    - un bâti (1),
    - une zone (3) d'alimentation recevant les déchets hétérogènes à traiter, ouverte vers le haut et présentant deux ouvertures (5, 6) latérales opposées de section adaptée à celle d'un piston (7) de compression mobile entre l'une (5) des ouvertures de la zone d'alimentation (3) et une position située au-delà de l'autre ouverture (6) de ladite zone d'alimentation,
    - une chambre de pressage (9) comprenant un orifice d'entrée (10) et un orifice de sortie (11), opposés et disposés coaxialement par rapport à la zone d'alimentation (3), ladite chambre (9) ayant une section égale à celle du piston (7) de compression et comportant des passages calibrés (12a) reliant ladite chambre (9) de pressage à des moyens (13) de récupération de la phase liquide,
    - et une chambre (14) d'évacuation de la phase solide située en aval de la chambre (9) de pressage,
    caractérisée en ce qu'elle comporte :
    - un organe (15, 16, 18) d'obturation et d'étanchéité de forme complémentaire à la chambre d'évacuation et mobile, d'une part, transversalement par rapport à l'axe de la chambre (9) de pressage entre une première position d'obturation de l'orifice de sortie (11) de ladite chambre (9) de pressage pendant la compression des déchets hétérogènes et une seconde position d'ouverture dudit orifice de sortie (11) pour l'extraction de la phase solide de ladite chambre (9) de pressage, et, d'autre part, dans l'axe de la chambre (9) de pressage par des moyens (20) d'application dudit organe (15, 16, 18) contre l'orifice de sortie (11) pour assurer l'étanchéité de ladite chambre (9) de pressage.
  2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe mobile transversalement est formé par un coulisseau (15) commandé par un vérin (16) et guidé par des glissières (17) solidaires du bâti (1).
  3. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens (20) d'application dudit organe mobile comprennent un vérin (21) dont le piston (22) se déplace selon l'axe de la chambre (9) de pressage.
EP91401969A 1990-07-26 1991-07-15 Presse de traitement de déchets Expired - Lifetime EP0468852B1 (fr)

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Publication Number Publication Date
EP0468852A1 EP0468852A1 (fr) 1992-01-29
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