FR2972910A1

FR2972910A1 - Installation de toilettes seches eliminant le risque d'obstruction de l'evacuation des effluents liquides

Info

Publication number: FR2972910A1
Application number: FR1152318A
Authority: FR
Inventors: Pierre Colombot
Original assignee: Ecosphere Technologies SARL
Current assignee: SANISPHERE, FR
Priority date: 2011-03-21
Filing date: 2011-03-21
Publication date: 2012-09-28
Anticipated expiration: 2031-03-21
Also published as: WO2012127150A1; FR2972910B1

Abstract

L'invention concerne une installation de toilettes sèches comportant : - un siège de toilettes (2) placé au-dessus d'une ouverture d'évacuation gravitaire (3), - un système de collecte (6) des déchets solides (5) et des effluents liquides, disposé sous l'ouverture d'évacuation et assurant la séparation entre les déchets solides et les effluents liquides, - un dispositif de récupération (13) des effluents liquides comportant un bac présentant une surface d'écoulement des effluents liquides jusqu'à une ouverture d'évacuation (16), Selon l'invention, le dispositif (13) de récupération des effluents liquides comporte un système de raclage (17) de la surface d'écoulement pour éliminer les dépôts solides susceptibles d'intervenir sur ladite surface d'écoulement.

Description

La présente invention concerne le domaine technique général des dispositifs d'assainissement, d'évacuation et de transformation des matières fécales et des urines humaines. L'objet de l'invention vise plus particulièrement la catégorie des toilettes 5 sèches assurant la séparation des urines et des déchets solides en vue du traitement de ces derniers par séchage ou compostage. L'état de la technique a proposé de nombreuses solutions d'installation de toilettes sèches en particulier à compostage. Par exemple, le brevet FR 2 755 362 décrit une installation comprenant un siège de toilettes pourvu 10 d'une ouverture d'évacuation gravitaire débouchant sur un moyen de collecte des effluents liquides et des déchets solides tels que des matières fécales et des papiers toilettes. Le moyen de collecte est constitué par une bande inclinée sans fin faisant partie d'un tapis roulant assurant une séparation gravitaire des effluents liquides et des déchets solides. Ce tapis roulant est 15 commandé en déplacement pour assurer le transfert des déchets solides vers un site de stockage et/ou de traitement. Dans l'exemple décrit par le brevet FR 2 755 362, le moyen de collecte des effluents liquides est réalisé par l'intermédiaire d'un bac situé en-dessous de la partie basse du tapis roulant. En pratique, un tel bac est susceptible 20 d'être pourvu d'une ouverture d'évacuation reliée à une canalisation d'écoulement vers une cuve de stockage ou un dispositif de traitement. Dans l'exemple décrit par le brevet FR 2 242 308, le moyen de collecte des effluents liquides comporte un empilage de bacs pourvus chacun d'une paroi équipée d'une découpe de trop plein divisant ainsi le bac en une 25 chambre de traitement des effluents à l'aide d'une matière absorbant les liquides et en une chambre d'écoulement vers le bac situé en dessous. Quel que soit le mode de réalisation du bac de collecte des effluents liquides, il se forme dans un tel bac au bout de quelques mois à quelques années un précipité pâteux ou struvite qui peut à terme altérer voire 30 empêcher l'écoulement des liquides et en particulier obturer l'ouverture d'évacuation des liquides.

La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant une nouvelle installation de toilettes sèches assurant une séparation gravitaire entre les déchets solides et les effluents liquides et permettant d'éviter l'altération de l'évacuation des effluents liquides. Pour atteindre un tel objectif, l'installation de toilettes sèches est une installation de toilettes sèches comportant : - un siège de toilettes placé au-dessus d'une ouverture d'évacuation gravitaire, - un système de collecte des déchets solides et des effluents liquides, disposé sous l'ouverture d'évacuation et assurant la séparation entre les déchets solides et les effluents liquides, - un dispositif de récupération des effluents liquides comportant un bac présentant une surface d'écoulement des effluents liquides jusqu'à une 15 ouverture d'évacuation, Selon l'invention, le dispositif de récupération des effluents liquides comporte un système de raclage de la surface d'écoulement pour éliminer les dépôts solides susceptibles d'intervenir sur ladite surface d'écoulement, L'objet de l'invention comporte en outre, en combinaison, l'une ou 20 l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes : - un système de raclage comportant un système de motorisation assurant le déplacement d'un organe de raclage pour amener les dépôts solides principalement en dehors du bac, - un système de motorisation assurant le déplacement alterné aller- 25 retour de l'organe de raclage sur la surface d'écoulement, - un organe de raclage comportant deux racles rectilignes orientées de manière inclinée l'une par rapport à l'autre et montée pour pivoter autour d'un axe de rotation, - les deux racles rectilignes étant contiguës entre elles ou délimitant 30 entre elles, un passage d'écoulement pour les effluents liquides. Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle installation de toilettes sèches conçue pour éviter l'amenée de matières solides à l'intérieur du bac de récupération des effluents liquides afin d'éviter la formation de struvite. Pour atteindre un tel objectif, l'installation de toilettes sèches comporte entre l'ouverture d'évacuation gravitaire du siège et le dispositif de récupération des effluents liquides, un dispositif d'arrêt des déchets solides pour empêcher les déchets solides de pénétrer dans le dispositif de récupération des effluents liquides. L'objet de l'invention comporte en outre, en combinaison, l'une ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes : - en tant que système de collecte et de séparation, une surface de réception inclinée sur laquelle débouche l'ouverture d'évacuation gravitaire de manière à recueillir les déchets solides et les effluents liquides et à assurer une séparation complète gravitaire entre les effluents liquides et les déchets solides, - une surface de réception faisant partie d'un tapis roulant montée selon une boucle sans fin et déplacé par un système de déplacement, - en tant que dispositif d'arrêt des déchets solides, un montage à jeu limité entre un tube prolongeant l'ouverture d'évacuation gravitaire et la surface de récupération, - en tant que dispositif d'arrêt des déchets solides, une série de butées d'arrêt disposées en appui sur la surface de réception et définissant un passage en zigzag pour les effluents liquides, - des butées d'arrêt réalisées par des plaquettes souples inclinées par rapport à la surface inclinée, et montées pour d'une part, venir en appui sur la surface inclinée lorsqu'un déchet solide est amené par effet gravitaire au contact avec lesdites plaquettes, et d'autre part, se soulever pour autoriser le passage de déchets solides accrochés à la surface inclinée et entrainés en sens contraire de la gravité, - des plaquettes souples étant des feuilles d'un matériau tissé 30 enveloppé d'un matériau anti-adhérent, - une racle montée en appui sur la partie inférieure du tapis roulant pour assurer le détachement des déchets solides accrochés au tapis roulant.

Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La Figure 1 est une vue en élévation montrant un exemple de réalisation d'une installation de toilettes sèches conforme à l'invention. La Figure 2 est une vue en coupe analogue à la Fig. 1 montrant une caractéristique de l'objet de l'invention. La Figure 3 est une vue en perspective montrant une première variante de réalisation d'un système de raclage équipant un bac de récupération des effluents liquides. La Figure 4 est une vue en perspective partielle montrant un autre exemple de réalisation d'un système de raclage d'un bac de récupération des effluents liquides. La Figure 5 est une vue schématique d'un dispositif permettant de limiter l'arrivée des déchets solides dans le bac de récupération des effluents liquides. Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 1 et 2, l'objet de l'invention concerne une installation de toilettes sèches 1 comportant un siège 2 de tout type connu en soi délimitant une ouverture d'évacuation gravitaire 3 pour d'une part des effluents liquides tels que des urines et d'autre part des déchets solides 5 tels que des matières fécales associées à d'autres déchets tels que papiers toilette, serviettes hygiéniques ou mégots de cigarettes. L'ouverture d'évacuation gravitaire 3 est placée à l'aplomb d'un système de collecte 6 des déchets solides 5 et des effluents liquides 4, assurant la séparation entre les déchets solides 5 et les effluents liquides 4. Avantageusement, l'ouverture d'évacuation gravitaire 3 se prolonge jusqu'au niveau du système de collecte 6 par l'intermédiaire d'un tuyau de descente 7.

Dans l'exemple illustré, le système de collecte et de séparation 6 comporte une surface inclinée 8 sur laquelle débouche l'ouverture d'évacuation gravitaire 3 et, dans l'exemple illustré, le tuyau de descente 7 de manière à recueillir les déchets solides 5 et les effluents liquides 4 et à assurer une séparation complète gravitaire entre les effluents liquides 4 et les déchets solides 5. La surface de réception 8 est inclinée par rapport à l'horizontal d'un angle compris entre 5 et 30°. La surface de réception 8 fait partie d'un tapis roulant 9 formé à partir d'une bande sans fin possédant une partie inférieure et une partie supérieure qui forme la surface de réception 8. Cette bande sans fin est montée entre deux rouleaux 10, 11, avec l'un des rouleaux étant animé d'un mouvement de rotation sous l'action d'un système de déplacement 12 de type connu et de préférence manuel. Ce système de déplacement 12 assure le déplacement du tapis roulant 9 et en particulier de la surface de réception 8 dans un sens représenté par la flèche fi à la Fig. 2, dirigé vers la partie supérieure ou le sommet du tapis roulant 9. Le système de déplacement 12 comporte un mécanisme de commande 121 de tout type connu en soi tel qu'une pédale actionnée après chaque utilisation des toilettes. Dans une variante préférée de réalisation, le système de déplacement 12 est adapté pour permettre de déplacer, tous les 3 à 20 actionnements de la pédale, le tapis roulant 9 selon une distance suffisante pour placer des déchets solides déposés à l'aplomb de l'ouverture d'évacuation gravitaire 3, en dehors de l'aplomb de cette ouverture d'évacuation gravitaire 3 pour éviter une humidification des déchets solides 5 stockés sous l'extrémité haute du tapis roulant 9. Ainsi, les déchets solides 5 sont amenés à la partie supérieure du tapis roulant 9 après quelques dizaines ou centaines d'utilisations. Le tapis roulant 9 assure ainsi le transport des déchets solides 5 jusqu'à l'extrémité supérieure ou haute du tapis roulant 9 de sorte que les déchets solides 5 sont déversés de manière gravitaire vers une zone de stockage et/ou de traitement. Selon une variante préférée de réalisation, les matières solides 5 viennent alimenter un milieu de compostage comportant en particulier des lombrics d'une variété adaptée à la transformation des matières fécales et autres déchets en compost. L'installation de toilettes sèches 1 comporte également un dispositif 13 de récupération des effluents liquides 4 s'écoulant à partir de la partie inférieure du tapis roulant 9. Le dispositif de récupération 13 comporte au moins un bac 14 disposé en dessous de la partie inférieure du tapis roulant 9 de manière à récupérer les effluents liquides s'écoulant à partir de la surface de réception 8 du tapis roulant 9. Le bac 14 délimite intérieurement une surface d'écoulement 15 assurant l'acheminement des effluents liquides jusqu'à une ouverture d'évacuation 16. Cette ouverture d'évacuation 16 est reliée à une conduite non représentée permettant d'acheminer les effluents liquides 4 vers un poste de traitement et/ou de stockage.

Conformément à l'invention, le dispositif de récupération 13 comporte un système de raclage 17 de la surface d'écoulement 15 permettant d'éliminer les dépôts solides susceptibles d'apparaître sur cette surface d'écoulement 15. Ces dépôts solides correspondent en particulier à des déchets solides 5 amenés accidentellement dans le bac 14 et à de la struvite qui se forme à partir de points de rétention des urines, formés par les déchets solides qui servent de zones d'amorçage pour la formation de la struvite. Le système de raclage 17 est adapté pour maintenir propre la surface d'écoulement 15 en évacuant régulièrement de cette surface d'écoulement 15, les dépôts solides tels que les déchets solides et la struvite lorsqu'elle s'est formée. Le système de raclage 17 comporte un système de motorisation 18 assurant le déplacement d'au moins un organe de raclage 19 agissant sur la surface d'écoulement 15 pour la nettoyer en évacuant régulièrement les dépôts solides principalement en dehors du bac 14 et accessoirement par l'ouverture d'évacuation 16. Bien entendu, l'organe de raclage 19 est adapté pour épouser la forme de la surface d'écoulement 15 tout au long de son déplacement pour assurer le raclage de la surface d'écoulement 15 permettant de pousser les dépôts solides et éventuellement de les décoller de la surface d'écoulement 15. Au cours de leur déplacement, certains des dépôts solides peuvent tomber, soit par gravité soit sous l'action de l'organe de raclage, dans l'ouverture d'évacuation 16, tandis que la majeure partie des dépôts solides est poussée en dehors du bac 14.

Dans l'exemple illustré, l'ouverture 16 est aménagée dans la partie la plus basse du bac 14, c'est-à-dire de la surface découlement 15. Dans l'exemple de réalisation illustré aux Fig. 1 à 4, le bac 14 de récupération des effluents liquides 4 présente une surface d'écoulement 15 engendrée par la rotation selon une plage angulaire inférieure à 180°, généralement comprise entre 90° et 170°, autour d'un axe de rotation A, de deux segments de droite contigus et convergents entre eux. La surface d'écoulement 15 possède ainsi, un plan de symétrie qui est le plan vertical passant par l'axe de rotation A et présente, dans ce plan vertical, un profil en forme de « V ».

Cette surface d'écoulement est bordée de part et d'autre par des flasques de fermeture 141. Tel que cela ressort de l'exemple illustré à la Fig. 3, l'organe de raclage 19 comporte deux racles ou segments contigus rectilignes 191 orientés de manière inclinée l'un par rapport à l'autre et dont l'inclinaison correspond à celle de la surface d'écoulement 15. Cet organe de raclage 19 est maintenu en position d'appui sur la surface d'écoulement à l'aide de deux bras 21 fixés aux extrémités de l'organe de raclage 19 et montés pivotants autour d'un axe de rotation 22 confondu avec l'axe de rotation A du bac 14. Les bras 21 sont entrainés en pivotement par le système de motorisation 18 qui est de tous types connus. Dans l'exemple illustré, le système de motorisation 18 est couplé au mécanisme de déplacement du tapis roulant 9. Ainsi, le déplacement du tapis roulant 9 conduit, par l'intermédiaire du système de motorisation 18 composé essentiellement de pignons, au déplacement de l'organe de raclage 19 selon une course permettant de balayer la totalité de la surface d'écoulement 15 de manière à rejeter à l'extérieur de cette surface d'écoulement 15, les dépôts solides à savoir les déchets solides amenés accidentellement et la struvite. Avantageusement, le système de motorisation 18 assure un déplacement alterné aller-retour entre les deux bords opposés du bac 14 pour permettre de nettoyer toute la surface d'écoulement 15. En d'autres termes, lorsque l'organe de raclage 19 a parcouru toute la surface d'écoulement 15 dans un sens correspondant à plusieurs dizaines de fois de son déplacement élémentaire, le système de motorisation 18 entraîne l'organe de raclage 19 dans le sens contraire jusqu'à dépasser le bord opposé du bac 14. Il est à noter que dans l'exemple de réalisation illustré à la fig. 3, l'organe de raclage 19 est à même de pousser en dehors du bac 14, des effluents liquides. La fig. 4 illustre une autre variante de réalisation dans laquelle l'organe de raclage 19 comporte un passage d'écoulement 23 pour les effluents liquides. Selon l'exemple illustré, l'organe de raclage 19 comporte deux racles rectilignes 191 décalées angulairement entre elles, pour être non jointives dans la partie basse du bac 14 de manière à délimiter entre elles, le passage d'écoulement 23 pour les effluents liquides. Les deux racles 191 sont donc séparées l'une de l'autre en étant fixées chacune à un bras 21 actionné par le système de motorisation 18. Ainsi, l'organe de raclage 19 ne forme pas un obstacle pour les effluents liquides qui peuvent s'écouler librement jusqu'à l'ouverture d'évacuation 16. Selon une variante préférée de réalisation, l'installation de toilettes 1 comporte également, entre l'ouverture d'évacuation gravitaire 3 et le dispositif de récupération 13 des effluents liquides, un dispositif 25 d'arrêt des déchets solides 5 pour empêcher ces déchets solides, de pénétrer dans le dispositif de récupération 13 des effluents liquides 4. Selon une première variante de réalisation illustrée à la Fig. 2, le dispositif d'arrêt 25 des déchets solides 5 peut être réalisé par le tuyau de descente 7 monté affleurant avec la surface de réception 8 du tapis roulant 9. Un tel dispositif d'arrêt 25 permet de réduire voir d'interdire la chute occasionnelle des déchets solides dans le bac 14 évitant ainsi le bouchage du bac 14 soit directement par l'accumulation des déchets solides 5 à l'intérieur du bac 14 soit indirectement par leur présence qui favorise la formation de la struvite. Il est à noter que le dispositif d'arrêt 25 des déchets solides 5 peut être réalisé par l'intermédiaire d'une série de butées d'arrêt 28 disposées en chicane, en appui sur la surface de réception 8 pour stopper les déchets solides 5 tout en définissant un passage en zigzag pour les effluents liquides comme illustré à la Fig. 5. Par exemple, ces butées d'arrêt 28 sont rigides ou souples comme illustré dans la variante préférée de la fig. 5. Selon cette variante, les butées d'arrêt 28 sont réalisées par des plaquettes souples disposées en quinconce entre le dispositif de récupération 13 et la projection sur la surface de réception 8, de l'ouverture d'évacuation gravitaire 3. Par exemple, les plaquettes souples 28 sont des feuilles réalisées en un matériau tissé enveloppé d'un matériau anti-adhérent. Les plaquettes souples 28 sont montées inclinées par rapport à la surface de réception et montées pour d'une part venir en appui sur la surface de réception 8 lorsqu'un déchet solide 5 est amené par effet gravitaire au contact avec lesdites plaquettes et d'autre part, se soulever pour autoriser le passage de déchets solides accrochés à la surface de réception 8 et entraînés en sens contraire de la gravité. En effet, il n'est pas à exclure que des déchets solides ne tombent pas de la surface de réception 8 lorsqu'ils se trouvent à la partie supérieure du tapis roulant 9 mais restent accrochés à la surface de réception 8. Ces déchets solides restent ainsi accrochés à la surface de réception 8 pendant le trajet du tapis roulant 9. Selon une variante avantageuse de réalisation, l'installation de toilettes selon l'invention comporte un moins une racle 30 disposée en appui sur la partie inférieure du tapis roulant 9 en vue de faciliter le détachement des déchets solides restés accrochés au tapis roulant. Pour améliorer l'enlèvement des déchets solides du tapis roulant 15, il peut être prévu de monter plusieurs racles 30 les unes derrière les autres dans le sens de défilement du tapis roulant. Par exemple, ces racles 30 sont montées en appui sur la partie du tapis roulant venant de quitter le rouleau 10 situé à la partie supérieure du tapis roulant. Ces racles 30 permettent de nettoyer le tapis roulant et de limiter le risque que des déchets solides tombent dans le système de récupération 13 des effluents liquides 4. Il ressort de la description qui précède que la mise en oeuvre d'un système de raclage 17 du bac 14 de récupération des effluents liquides, combiné avantageusement au système d'arrêt 25 des déchets solides, permet d'éviter le bouchage du bac 14. Bien entendu, il peut être envisagé diverses formes de réalisation pour le système de raclage 17, adapté à la forme du bac 14. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.5

Claims

REVENDICATIONS1 - Installation de toilettes sèches comportant : - un siège de toilettes (2) placé au-dessus d'une ouverture d'évacuation gravitaire (3), - un système de collecte (6) des déchets solides (5) et des effluents liquides (4), disposé sous l'ouverture d'évacuation et assurant la séparation entre les déchets solides (5) et les effluents liquides (4), - un dispositif de récupération (13) des effluents liquides (4) comportant un bac (14) présentant une surface d'écoulement (15) des 10 effluents liquides jusqu'à une ouverture d'évacuation (16), caractérisé en ce que le dispositif (13) de récupération des effluents liquides (4) comporte un système de raclage (17) de la surface d'écoulement (15) pour éliminer les dépôts solides susceptibles d'intervenir sur ladite surface d'écoulement. 15
2 - Installation de toilettes sèches selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de raclage (17) comporte un système de motorisation (18) assurant le déplacement d'un organe de raclage (19) pour amener les dépôts solides principalement en dehors du bac (14).
3 - Installation de toilettes sèches selon la revendication 2, caractérisé en 20 ce que le système de motorisation (18) assure le déplacement alterné aller-retour de l'organe de raclage (19) sur la surface d'écoulement (15).
4 - Installation de toilettes sèches selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'organe de raclage (19) comporte deux racles (191) rectilignes orientées de manière inclinée l'une par rapport à l'autre et montée 25 pour pivoter autour d'un axe de rotation (22).
5 - Installation de toilettes sèches selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux racles rectilignes (191) sont contiguës entre elles ou délimitent entre elles, un passage d'écoulement (23) pour les effluents liquides. 30
6 - Installation de toilettes sèches selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte entre l'ouverture d'évacuation gravitaire du siège (3) et le dispositif de récupération (13) des effluents liquides, undispositif d'arrêt (25) des déchets solides pour empêcher les déchets solides de pénétrer dans le dispositif de récupération (13) des effluents liquides.
7 - Installation de toilettes sèches selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte en tant que système de collecte et de séparation (6), une surface de réception inclinée (8) sur laquelle débouche l'ouverture d'évacuation gravitaire (3) de manière à recueillir les déchets solides (5) et les effluents liquides (4) et à assurer une séparation complète gravitaire entre les effluents liquides (4) et les déchets solides (5).
8 - Installation de toilettes sèches selon la revendication 7, caractérisée en ce que la surface de réception (8) fait partie d'un tapis roulant (9) montée selon une boucle sans fin et déplacé par un système de déplacement (12).
9 - Installation de toilettes sèches selon les revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte en tant que dispositif d'arrêt des déchets solides (25), un montage à jeu limité entre un tube (7) prolongeant l'ouverture d'évacuation gravitaire (3) et la surface de récupération (8).
10 - Installation de toilettes sèches selon les revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte en tant que dispositif d'arrêt (25) des déchets solides, une série de butées d'arrêt (28) disposées en appui sur la surface de réception (8) et définissant un passage en zigzag pour les effluents liquides.
11 - Installation de toilettes sèches selon la revendication 10, caractérisée en ce que les butées d'arrêt (28) sont réalisées par des plaquettes souples inclinées par rapport à la surface inclinée, et montées pour d'une part, venir en appui sur la surface inclinée lorsqu'un déchet solide est amené par effet gravitaire au contact avec lesdites plaquettes, et d'autre part, se soulever pour autoriser le passage de déchets solides accrochés à la surface inclinée et entraînés en sens contraire de la gravité.
12 - Installation de toilettes sèches selon la revendication 11, 30 caractérisée en ce que les plaquettes souples (28) sont des feuilles d'un matériau tissé enveloppé d'un matériau anti-adhérent.
13 - Installation de toilettes sèches selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une racle (30) montée en appui sur la partie inférieure du tapis roulant (9) pour assurer le détachement des déchets solides accrochés au tapis roulant.