EP0468853A1 - Presse de traitement de déchets hétérogènes - Google Patents

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EP0468853A1
EP0468853A1 EP91401970A EP91401970A EP0468853A1 EP 0468853 A1 EP0468853 A1 EP 0468853A1 EP 91401970 A EP91401970 A EP 91401970A EP 91401970 A EP91401970 A EP 91401970A EP 0468853 A1 EP0468853 A1 EP 0468853A1
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EP
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chamber
solid phase
pressing chamber
press
pressing
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Jacques Gourdol
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Neyrpic Framatome Mecanique
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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 is constituted by a liquid phase containing only organic products and by 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 which are 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 '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 orifice 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 alternately movable 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 maintained at the outlet orifice of the pressing chamber by the piston of the second cylinder, so that leaks from liquid occur and enter the solid phase discharge chamber.
  • 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 dry products having a calorific value significantly greater compared to the products obtained using the presses. used so far.
  • the press shown in Figs. 1 and 2 comprises 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 fitted 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 feed 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 putting the interior of said pressing chamber 9 into communication 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 discharging the solid phase of the waste.
  • 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 complementary shape to the evacuation chamber 14.
  • 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
  • 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 comprises means 20 for separating the leaks of liquid phase flowing through the outlet orifice 11 of said chamber and of the solid phase.
  • These means 20 consist of a box 21, the bottom of which is provided with an orifice 22 and one of the side walls of which has an opening 23.
  • a pivoting flap 24 between a first position communicating the discharge chamber 14 and means, not shown, for recovering liquid phase leaks via the orifice 22 and a second position connecting the evacuation chamber 14 and means, not shown, for recovering the solid phase via the opening 23.
  • 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 and the flap 24 pivots so as to close the opening 23 and to release the orifice 22 (Fig. 3).
  • the slide 15 is raised under the action of the jack 16 in order to release the outlet orifice 11 from the pressing chamber 9 and the flap 24 switches so as to close the orifice 22 and to release the opening 23 of the box 21.
  • 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 overcome the sealing constraints at the level of the obturation of the outlet orifice of the pressing chamber and this thanks to a routing of the dry products outside the zone for recovering liquid phase leaks.
  • this system also has the advantage of avoiding any element to achieve a back pressure when pressing the waste.

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Abstract

La presse de traitement de déchets hétérogènes comporte un bâti (1), une zone (3) d'alimentation recevant les déchets à traiter, une chambre (9) de pressage comprenant un orifice d'entrée (10) et un orifice de sortie (11), opposés et disposés coaxialement par rapport à la zone (3) d'alimentation, et une chambre (14) d'évacuation de la phase solide. La presse comporte également un organe (15) mobile transversalement par rapport à l'axe de la chambre (9) de pressage entre une première position d'obturation de l'orifice de sortie (11) et une seconde position d'ouverture dudit orifice de sortie (11) et des moyens (20) de séparation des fuites de phase liquide et de la phase solide dans la chambre (14) d'évacuation de ladite phase solide. <IMAGE>

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 penser 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 hétérogènes 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.
  • 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 obturée 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 pressions importantes engendrés au moment du pressage des déchets, l'étanchéité n'est pas maintenue 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 se produisent et pénètrent dans la chambre d'évacuation de la phase solide.
  • Ces fuites ont donc pour effet de remouiller la phase solide au moment de son évacuation ce qui diminue l'intérêt et les avantages d'une telle presse, étant donné que la séparation des phases composant les déchets n'est pas complètement réalisée.
  • De plus, compte tenu de la course importante du piston du second vérin, le temps de réponse de ce second vérin est relativement long ce quine 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 produits secs présentant un pouvoir calorifique nettement plus accru par rapport aux produits obtenus à l'aide des 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 au-delà de l'autre ouverture de ladit 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 de forme complémentaire à la chambre d'évacuation et mobile 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 des moyens de séparation des fuites de phase liquide et de la phase solide dans la chambre d'évacuation de ladite phase solide.
  • 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,
    • le coulisseau comporte à sa partie inférieure des couteaux de nettoyage des parois de la chambre d'évacuation,
    • les moyens de séparation sont formés par un volet pivotant,
    • le volet pivotant bascule entre une première position mettant en communication la chambre d'évacuation avec des moyens de récupération des fuites de phase liquide pendant la compression des déchets hétérogènes dans la chambre de presssage et une seconde position mettant en communication la chambre d'évacuation avec des moyens de récupération de la phase solide pendant l'extraction de ladite phase solide de ladite 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 de la Fig. 1,
    • 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 aux Figs. 1 et 2 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'alimentatlon 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'intérleur 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.
  • 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 complémentaire à la chambre 14 d'évacuation.
  • 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.
  • 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.
  • Au-dessous de la chambre 14 d'évacuatlon, la presse comporte des moyens 20 de séparation des fuites de phase liquide s'écoulant par l'orifice de sortie 11 de ladite chambre et de la phase solide.
  • Ces moyens 20 sont constitués par un caisson 21 dont le fond est pourvu d'un orifice 22 et dont l'une des parois latérales comporte une ouverture 23.
  • Dans cette ouverture 23 est monté un volet 24 pivotant entre une première position mettant en communication la chambre d'évacuation 14 et des moyens, non représentés, de récupération des fuites de phase liquide par l'intermédiaire de l'orifice 22 et une seconde position mettant en communication la chambre d'évacuation 14 et des moyens, non réprésentés, de récupération de la phase solide par l'intermédiaire de l'ouverture 23.
  • 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 et le volet 24 pivote de façon à obturer l'ouverture 23 et à libérer l'orifice 22 (Fig. 3).
  • 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.
  • De plus, les fuites de phase liquide s'écoulant par l'orifice de sortie 11 dans la chambre 14 d'évacuation sont recueillies par le caisson 21 et évacuées par l'orifice 22 (Fig. 3).
  • Le pressage des déchets étant terminé, le coulisseau 15 est remonté sous l'action du vérin 16 afin de libérer l'orifice de sortie 11 de la chambre de pressage 9 et le volet 24 bascule de façon à obturer l'orifice 22 et à libérer l'ouverture 23 du caisson 21.
  • Par avance du piston 7 dans la chambre de pressage 9, les parties solides et sèches des déchets sont sorties de ladite chambre et ensuite, par la descente du coulisseau 15, poussées contre le volet 24 pour être évacuées par l'ouverture 23 (Fig. 4 et 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 s'affranchir des contraintes d'étanchéité au niveau de l'obturation de l'orifice de sortie de la chambre de pressage et cela grâce à un acheminement des produits secs en dehors de la zone de récupération des fuites de phase liquide.
  • De plus, ce système présente également l'avantage d'éviter tout élément pour réaliser une contre-pression au moment du pressage des déchets.

Claims (5)

  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) de forme complémentaire à la chambre d'évacuation et mobile 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 des moyens (20) de séparation des fuites de la phase liquide et de la phase solide dans la chambre (14) d'évacuation de ladite phase solide.
  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 les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le coulisseau (15) comporte à sa partie inférieure des couteaux (18) de nettoyage des parois de la chambre (14) d'évacuation.
  4. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens (20) de séparation sont formés par un volet pivotant (24).
  5. Presse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le volet pivotant (24) bascule entre une première position mettant en communication la chambre (14) d'évacuation avec des moyens de récupération des fuites de phase liquide pendant la compression des déchets hétérogènes dans la chambre (9) de pressage et une seconde position mettant en communication la chambre d'évacuation avec des moyens de récupération de la phase solide pendant l'extraction de ladite phase solide de ladite chambre (9) de pressage.
EP91401970A 1990-07-26 1991-07-15 Presse de traitement de déchets hétérogènes Expired - Lifetime EP0468853B1 (fr)

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