FR3132648A3 - Faeces treatment facility including urine and faeces - Google Patents
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Abstract
Installation (1) de traitement d’excréments comprenant de l’urine et des matières fécales, ladite installation (1) de traitement comprenant un poste (2) de collecte d’excréments configuré pour une collecte dissociée de l’urine et des matières fécales. L’installation comprend une unité (3) de traitement de l’urine et un poste (5) de combustion des matières fécales, l’unité (3) de traitement de l’urine comprend au moins un poste (4) de transformation d’urine en dihydrogène, le poste (5) de combustion des matières fécales comprend, logé à l’intérieur d’une chambre de combustion (6) au moins un brûleur fonctionnant au dihydrogène et l’installation (1) de traitement comprend au moins une liaison (8) fluidique entre le ou au moins l’un des postes (4) de transformation d’urine en dihydrogène et le poste (5) de combustion des matières fécales pour permettre une alimentation en dihydrogène du brûleur à partir du dihydrogène produit au niveau du poste (4) de transformation d’urine en dihydrogène. Figure pour l’abrégé : Fig. 1Installation (1) for the treatment of excreta comprising urine and faeces, said treatment installation (1) comprising an excreta collection station (2) configured for separate collection of urine and faeces . The installation comprises a urine treatment unit (3) and a station (5) for the combustion of faeces, the urine treatment unit (3) comprises at least one station (4) for converting urine into dihydrogen, the faeces combustion station (5) comprises, housed inside a combustion chamber (6) at least one burner operating on dihydrogen and the treatment installation (1) comprises at least a fluidic connection (8) between the or at least one of the stations (4) for transforming urine into dihydrogen and the station (5) for the combustion of faeces to allow a supply of dihydrogen to the burner from the dihydrogen produced at the station (4) for transforming urine into dihydrogen. Figure for abstract: Fig. 1
Description
La présente invention concerne une installation de traitement d’excréments comprenant de l’urine et des matières fécales.The present invention relates to an installation for processing excrement comprising urine and feces.
Elle concerne en particulier une installation de traitement d’excréments comprenant de l’urine et des matières fécales, ladite installation de traitement, pouvant dans certains cas encore être appelée cabinet de toilette, comprenant un poste de collecte d’excréments configuré pour une collecte dissociée de l’urine et des matières fécales.It relates in particular to an installation for treating excrement comprising urine and feces, said treatment installation, which may in certain cases also be called a toilet cabinet, comprising an excrement collection station configured for separate collection. urine and feces.
De nombreuses installations de traitement d’excréments doivent, en raison, par exemple, de leur localisation, permettre un traitement in situ, c’est-à-dire au niveau ou à proximité de la zone de miction et de défécation. De telles installations de traitement forment ainsi également l’appareil sanitaire pour la miction et la défécation et sont donc appelées toilettes. Toutefois, les installations de traitement d’excréments développées à ce jour, qu'elles intègrent ou non une zone de miction et de défécation, sont encombrantes, nécessitent une maintenance fréquente, notamment en termes de vidange de l’installation et sont très consommatrices en énergie.Many excrement treatment facilities must, due, for example, to their location, allow treatment in situ, that is to say at or near the area of urination and defecation. Such treatment facilities thus also form the sanitary apparatus for urination and defecation and are therefore called toilets. However, the excrement treatment installations developed to date, whether or not they include a urination and defecation zone, are bulky, require frequent maintenance, particularly in terms of emptying the installation and are very energy intensive. energy.
Le but de la présente invention est donc de proposer une installation de traitement d’excréments du type précité, dont la conception permet la réalisation d’une installation compacte, de maintenance réduite et optimisée en termes de consommation en énergie.The aim of the present invention is therefore to propose an excrement treatment installation of the aforementioned type, the design of which allows the creation of a compact installation, with reduced maintenance and optimized in terms of energy consumption.
À cet effet, l’invention a pour objet une installation de traitement d’excréments comprenant de l’urine et des matières fécales, ladite installation de traitement comprenant un poste de collecte d’excréments configuré pour une collecte dissociée de l’urine et des matières fécales, caractérisé en ce que l’installation comprend une unité de traitement de l’urine et un poste de combustion des matières fécales, en ce que l’unité de traitement de l’urine comprend au moins un poste de transformation d’urine en dihydrogène, en ce que le poste de combustion des matières fécales comprend, logé à l’intérieur d’une chambre de combustion au moins un brûleur fonctionnant au dihydrogène et en ce que l’installation de traitement comprend au moins une liaison fluidique entre le ou au moins l’un des postes de transformation d’urine en dihydrogène et le poste de combustion des matières fécales pour permettre une alimentation en dihydrogène du brûleur à partir du dihydrogène produit au niveau du poste de transformation d’urine en dihydrogène.To this end, the subject of the invention is an installation for the treatment of excrement comprising urine and feces, said treatment installation comprising an excrement collection station configured for separate collection of urine and feces. fecal matter, characterized in that the installation comprises a urine treatment unit and a fecal matter combustion station, in that the urine treatment unit comprises at least one urine transformation station in dihydrogen, in that the fecal matter combustion station comprises, housed inside a combustion chamber at least one burner operating on dihydrogen and in that the treatment installation comprises at least one fluid connection between the or at least one of the urine-to-dihydrogen transformation stations and the fecal matter combustion station to allow a supply of dihydrogen to the burner from the dihydrogen produced at the urine-to-dihydrogen transformation station.
Les conceptions de l’unité de traitement de l’urine et du poste de combustion permettent d’utiliser le dihydrogène produit au niveau de l’unité de traitement de l’urine pour le fonctionnement du poste de combustion. Il en résulte une consommation moindre en énergie.The designs of the urine treatment unit and the combustion station allow the dihydrogen produced at the urine treatment unit to be used for the operation of the combustion station. This results in lower energy consumption.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le poste de transformation d’urine en dihydrogène est un électrolyseur à membrane. Un tel électrolyseur à membrane en tant qu’appareil de production de dihydrogène et de dioxygène en particulier par électrolyse de l’eau est bien connu à ceux versés dans cet art et offre un rendement particulièrement intéressant pour le traitement de l’urine riche en eau.According to one embodiment of the invention, the urine-to-dihydrogen transformation station is a membrane electrolyzer. Such a membrane electrolyzer as an apparatus for producing dihydrogen and dioxygen in particular by electrolysis of water is well known to those skilled in this art and offers a particularly interesting yield for the treatment of urine rich in water .
Selon un mode de réalisation de l’invention, le poste de collecte d’excréments comprend une partie collectrice d’urine et une partie collectrice de matières fécales, le poste de transformation d’urine en dihydrogène présente au moins une entrée de liquide et une sortie de fluide gazeux sous forme de dihydrogène, la partie collectrice d’urine du poste de collecte d’excréments est raccordée à la ou l’une des entrées du poste de transformation d’urine en dihydrogène par un circuit de circulation de fluide comprenant au moins un électrolyseur disposé sur ledit circuit, cet électrolyseur comprenant au moins une entrée de liquide raccordée à la partie collectrice d’urine du poste de collecte et au moins une sortie de liquide raccordée au moins par ledit circuit de circulation de fluide à la ou une entrée du poste de transformation d’urine en dihydrogène.According to one embodiment of the invention, the excrement collection station comprises a urine collecting part and a fecal matter collecting part, the urine into dihydrogen transformation station has at least one liquid inlet and a outlet of gaseous fluid in the form of dihydrogen, the urine collecting part of the excrement collection station is connected to the or one of the inlets of the station for transforming urine into dihydrogen by a fluid circulation circuit comprising at at least one electrolyser arranged on said circuit, this electrolyser comprising at least one liquid inlet connected to the urine collecting part of the collection station and at least one liquid outlet connected at least by said fluid circulation circuit to the or one entrance to the urine-to-dihydrogen transformation station.
La présence d’un électrolyseur interposé entre la partie collectrice d’urine du poste de collecte d’excrément et l’entrée du poste de transformation d’urine en dihydrogène permet de prétraiter l’urine, en particulier de lui faire subir une oxydation avant introduction de l’urine dans le poste de transformation d’urine en dihydrogène. L’urine est dite transformée en eau grise.The presence of an electrolyser interposed between the urine collecting part of the excrement collection station and the entrance to the urine into dihydrogen transformation station makes it possible to pretreat the urine, in particular to cause it to undergo oxidation before introduction of urine into the urine to dihydrogen transformation station. Urine is said to be transformed into gray water.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit de circulation de fluide comprend entre la partie collectrice d’urine du poste de collecte d’excréments et l’entrée de liquide de l’électrolyseur un réservoir à fonction de réservoir tampon pour permettre un fonctionnement dit "par batch", c’est-à-dire par lot, de l’électrolyseur. Cette disposition permet de garantir l’efficacité du traitement de l’urine au niveau de l’électrolyseur.According to one embodiment of the invention, the fluid circulation circuit comprises between the urine collecting part of the excrement collection station and the liquid inlet of the electrolyser a reservoir with the function of a buffer reservoir to allow so-called “batch” operation, that is to say in batches, of the electrolyzer. This arrangement makes it possible to guarantee the effectiveness of urine treatment at the electrolyser level.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit de circulation de fluide comprend, entre l’électrolyseur et l’entrée du poste de transformation d’urine en dihydrogène, une ramification sur laquelle est disposé un générateur d’ultrasons, le point au niveau duquel le circuit se divise pour former ladite ramification étant appelé point de naissance de ladite ramification. La présence d’un générateur d’ultrasons permet la transformation d’au moins une partie de l’urine issue de l’électrolyseur en un nuage de particules sous forme de brouillard et son rejet dans l’atmosphère. Il en résulte une disparition d’une grande partie de l’urine sans avoir à vidanger l’installation.According to one embodiment of the invention, the fluid circulation circuit comprises, between the electrolyzer and the inlet of the urine-to-dihydrogen transformation station, a branch on which an ultrasound generator is arranged, the point at which the circuit divides to form said branch being called the birth point of said branch. The presence of an ultrasound generator allows the transformation of at least part of the urine from the electrolyser into a cloud of particles in the form of mist and its release into the atmosphere. This results in the disappearance of a large part of the urine without having to drain the installation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le générateur d'ultrasons comprend une chambre et un appareil de nébulisation à ultrasons logé à l’intérieur de ladite chambre, ladite chambre est équipée au moins d'un dispositif de circulation forcée de fluide, d'au moins une sortie à l'air ambiant et d’au moins une entrée de liquide en communication fluidique avec la ou au moins l’une des sorties de liquide de l’électrolyseur pour une alimentation de ladite chambre en urine liquide électrolysée, ledit appareil de nébulisation est configuré pour transformer au moins une partie de l’urine liquide électrolysée issue de l’électrolyseur en un nuage de particules fines de type brouillard, et le dispositif de circulation forcée de fluide est configuré pour guider en déplacement le brouillard produit en direction de la ou d’au moins l’une des sorties à l'air ambiant de ladite chambre.According to one embodiment of the invention, the ultrasound generator comprises a chamber and an ultrasonic nebulization device housed inside said chamber, said chamber is equipped with at least one forced fluid circulation device, at least one outlet to ambient air and at least one liquid inlet in fluid communication with the or at least one of the liquid outlets of the electrolyzer for supplying said chamber with electrolyzed liquid urine, said nebulization device is configured to transform at least part of the electrolyzed liquid urine from the electrolyser into a cloud of fine fog-like particles, and the forced fluid circulation device is configured to guide the fog produced in movement towards the or at least one of the ambient air outlets of said chamber.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit de circulation de fluide comprend audit point de naissance de la ramification un organe de raccordement, tel qu’une vanne trois voies ou un raccord en T, configuré pour permettre, en parallèle, une alimentation de la ramification et du poste de transformation d’urine en dihydrogène en liquide issu de l’électrolyseur. Ainsi, il peut être produit en parallèle du dihydrogène et un brouillard à partir de l’urine électrolysée, issue de l’électrolyseur. Cela permet une durée de traitement suffisante à chaque niveau de l’installation.According to one embodiment of the invention, the fluid circulation circuit comprises said point of birth of the branching a connection member, such as a three-way valve or a T-connector, configured to allow, in parallel, a supply of the branch and the station for transforming urine into dihydrogen into liquid from the electrolyser. Thus, dihydrogen and a mist can be produced in parallel from electrolyzed urine from the electrolyser. This allows sufficient processing time at each level of the installation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le circuit de circulation de fluide comprend, entre le point de naissance de la ramification et l’entrée du poste de transformation d’urine en dihydrogène, au moins un dispositif de filtration. La présence d’un dispositif de filtration permet d’améliorer la qualité de l’urine électrolysée entrant dans le poste de transformation d’urine en dihydrogène.According to one embodiment of the invention, the fluid circulation circuit comprises, between the point of birth of the branch and the inlet of the urine-to-dihydrogen transformation station, at least one filtration device. The presence of a filtration device makes it possible to improve the quality of the electrolyzed urine entering the urine-to-dihydrogen transformation station.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la chambre de combustion du poste de combustion des matières fécales comprend une entrée d’alimentation en matières fécales raccordée au poste de collecte d’excréments et au moins un bac à cendres. Ce bac à cendres est de préférence un bac amovible pour en faciliter la vidange.According to one embodiment of the invention, the combustion chamber of the fecal matter combustion station comprises a fecal matter supply inlet connected to the excrement collection station and at least one ash tray. This ash tray is preferably a removable tray to facilitate emptying.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’installation comprend un réservoir de produit de nettoyage. La présence d’un réservoir de produit de nettoyage permet le nettoyage de l’ensemble de l’installation.According to one embodiment of the invention, the installation comprises a cleaning product tank. The presence of a cleaning product tank allows cleaning of the entire installation.
L’invention a encore pour objet un procédé de traitement d’excréments comprenant de l’urine et des matières fécales au moyen d’une installation de traitement d’excréments, caractérisé en ce que l’installation de traitement d’excréments étant conforme à celle décrite ci-dessus et comprenant un brûleur à dihydrogène, le procédé comprend une étape de collecte dissociée de l’urine et des matières fécales, une étape de traitement de l’urine comprenant au moins une opération de transformation d’au moins une partie de l’urine en dihydrogène et une étape de combustion des matières fécales à l’aide du brûleur fonctionnant au dihydrogène et alimenté en dihydrogène au moins à partir de dihydrogène produit à partir d’ au moins une partie de l’urine.The invention also relates to a method of treating excrement comprising urine and feces by means of an excrement treatment installation, characterized in that the excrement treatment installation being in accordance with that described above and comprising a dihydrogen burner, the method comprises a step of dissociated collection of urine and feces, a step of treatment of urine comprising at least one operation of transformation of at least one part urine into dihydrogen and a step of combustion of the feces using the burner operating on dihydrogen and supplied with dihydrogen at least from dihydrogen produced from at least part of the urine.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be clearly understood on reading the following description of exemplary embodiments, with reference to the appended drawings in which:
Comme mentionné ci-dessus, l’installation 1 de traitement d’excréments objet de l’invention et une installation permettant de traiter les excréments au plus près du lieu de miction et de défécation.As mentioned above, the excrement treatment installation 1 which is the subject of the invention is an installation making it possible to treat excrement as close as possible to the place of urination and defecation.
Une telle installation 1 permet de centraliser la collecte et le traitement.Such an installation 1 makes it possible to centralize collection and processing.
Une telle installation 1 est dite autonome.Such an installation 1 is called autonomous.
Une telle installation 1 peut être une installation portable.Such an installation 1 can be a portable installation.
L’installation 1 de traitement comprend un poste 2 de collecte d’excréments configuré pour une collecte dissociée de l’urine et des matières fécales.The treatment installation 1 includes an excrement collection station 2 configured for separate collection of urine and feces.
Ce poste de collecte d’excréments comprend donc une partie collectrice d’urine 2A et une partie collectrice des matières fécales 2B. Lesdites parties collectrices se présentant chacune sous forme d’un réceptacle. Lesdits réceptacles peuvent être accolés comme illustré à la
L’installation 1 de traitement d’excréments comprend encore une unité 3 de traitement de l’urine et un poste 5 de combustion des matières fécales.The excrement treatment installation 1 also includes a urine treatment unit 3 and a fecal matter combustion station 5.
Le poste 2 de collecte des excréments, l’unité 3 de traitement de l’urine et le poste 5 de combustion des matières fécales peuvent être logés à l’intérieur d’une même enceinte pour former un ensemble compact et éventuellement portable. Au moins une partie de l’unité 3 de traitement d’urine peut s’étendre à la verticale et au-dessous de la partie collectrice d’urine 2A du poste 2 de collecte tandis qu’au moins une partie du poste 5 de combustion des matières fécales peut s’étendre au-dessous et à la verticale de la partie collectrice des matières fécales 2B du poste 2 de collecte.The excrement collection station 2, the urine treatment unit 3 and the fecal matter combustion station 5 can be housed inside the same enclosure to form a compact and possibly portable assembly. At least part of the urine treatment unit 3 can extend vertically and below the urine collecting part 2A of the collection station 2 while at least part of the combustion station 5 fecal matter can extend below and vertically from the fecal matter collecting part 2B of the collection station 2.
L’unité 3 de traitement de l’urine est raccordée en entrée à la partie collectrice d’urine 2A du poste 2 de collecte pour être alimentée en urine.The urine processing unit 3 is connected at the input to the urine collecting part 2A of the collection station 2 to be supplied with urine.
Cette unité 3 de traitement de l’urine comprend au moins un poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène.This urine treatment unit 3 comprises at least one station 4 for transforming urine into dihydrogen.
Ce poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène est un poste électrolytique configuré pour transformer l’urine en dihydrogène.This station 4 for transforming urine into dihydrogen is an electrolytic station configured to transform urine into dihydrogen.
Dans l’exemple représenté à la
Le poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène comprend encore une entrée de liquide représentée en 41 à la
Dans les exemples représentés, une seule entrée 41 de liquide est prévue au niveau de l’électrolyseur à membrane 44, même si ce dernier peut en comporter plusieurs sans sortir du cadre de l’invention.In the examples shown, a single liquid inlet 41 is provided at the membrane electrolyser 44, even if the latter can include several without departing from the scope of the invention.
L’entrée 41 du poste de transformation d’urine en dihydrogène est alimentée en liquide par la partie collectrice d’urine 2A par un circuit 9 de circulation de fluide dont le détail sera fourni ci-après.The inlet 41 of the urine to dihydrogen transformation station is supplied with liquid by the urine collecting part 2A by a fluid circulation circuit 9, the details of which will be provided below.
Le poste 5 de combustion des matières fécales comprend quant à lui, comme illustré à la
La chambre de combustion 6 du poste 5 de combustion des matières fécales comprend une entrée 61 d’alimentation en matière fécale raccordée au poste 2 de collecte d’excréments et au moins un bac à cendres 62.The combustion chamber 6 of the fecal matter combustion station 5 comprises an inlet 61 for supplying fecal matter connected to the excrement collection station 2 and at least one ash tray 62.
La chambre de combustion 6 comprend une sortie 63 d’évacuation de fumée résultant de la combustion.The combustion chamber 6 includes an outlet 63 for evacuating smoke resulting from combustion.
Le bac à cendres 62 est disposé de préférence sous le brûleur 7 à dihydrogène qui se présente sous forme d’une rampe à l’intérieur de la chambre 6 de combustion.The ash tray 62 is preferably arranged under the dihydrogen burner 7 which is in the form of a ramp inside the combustion chamber 6.
Pour permettre l’alimentation en dihydrogène du brûleur 7, l’installation 1 de traitement comprend au moins une liaison 8 fluidique entre le poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène et le poste 5 de combustion des matières fécales pour permettre une alimentation en dihydrogène du brûleur 7 à partir de dihydrogène produit au niveau du poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène.To allow the supply of dihydrogen to the burner 7, the treatment installation 1 comprises at least one fluid connection 8 between the station 4 for transforming urine into dihydrogen and the station 5 for combustion of fecal matter to allow a supply of dihydrogen of burner 7 from dihydrogen produced at station 4 for transforming urine into dihydrogen.
Ainsi, le brûleur 7 à dihydrogène est alimenté en dihydrogène à partir du dihydrogène produit au niveau du poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène. Il en résulte un besoin en énergie extérieure réduit.Thus, the dihydrogen burner 7 is supplied with dihydrogen from the dihydrogen produced at station 4 for transforming urine into dihydrogen. This results in a reduced need for external energy.
Dans l’exemple représenté, le brûleur 7 se présente sous forme d’une rampe délimitant une cavité. Cette rampe est raccordée à une extrémité par une liaison 8 fluidique sous forme d’une conduite de gaz à la sortie 42 de fluide gazeux sous forme de dihydrogène du poste de transformation d’urine en dihydrogène. Le dihydrogène produit est ainsi immédiatement utilisé pour réduire la quantité d’excréments à stocker.In the example shown, the burner 7 is in the form of a ramp delimiting a cavity. This ramp is connected at one end by a fluid connection 8 in the form of a gas pipe to the outlet 42 of gaseous fluid in the form of dihydrogen from the urine to dihydrogen transformation station. The hydrogen produced is thus immediately used to reduce the quantity of excrement to be stored.
Le circuit 9 de circulation de fluide par l’intermédiaire duquel la partie collectrice d’urine 2A du poste 2 de collecte d’excrément est raccordée à l’entrée 41 du poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène comprend un électrolyseur 10 disposé sur ledit circuit 9. Cet électrolyseur 10 comprend au moins une entrée 100 de liquide raccordée à la partie collectrice d’urine 2A du poste de collecte et au moins une sortie 101 de liquide raccordée au moins par ledit circuit 9 de circulation de fluide à la ou une entrée 41 du poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène.The fluid circulation circuit 9 via which the urine collecting part 2A of the excrement collection station 2 is connected to the inlet 41 of the station 4 for transforming urine into dihydrogen comprises an electrolyser 10 arranged on said circuit 9. This electrolyzer 10 comprises at least one liquid inlet 100 connected to the urine collecting part 2A of the collection station and at least one liquid outlet 101 connected at least by said fluid circulation circuit 9 to the or an entry 41 of station 4 for transforming urine into dihydrogen.
Le détail d’un tel électrolyseur 10 est représenté à la
De préférence, l’électrolyseur 10 tel que représenté à la
L’anode est de préférence en titane et en iridium, la cathode en graphite, en carbone ou en acier inoxydable ou bien encore en fer.The anode is preferably made of titanium and iridium, the cathode of graphite, carbon or stainless steel or even iron.
Généralement, le traitement électrolytique est effectué avec une tension comprise entre 2 et 12 volts, la durée du traitement peut aller jusqu’à 20 minutes pour un volume unitaire de 250 ml. La durée de traitement dépend du courant et du potentiel sélectionné.Generally, the electrolytic treatment is carried out with a voltage between 2 and 12 volts, the treatment duration can be up to 20 minutes for a unit volume of 250 ml. The treatment time depends on the selected current and potential.
Le traitement électrolytique de l’urine détruit toutes les enzymes, désinfecte l’urine et oxyde certains composants de l’urine en nitrate, en struvite ou en d’autres matériaux de dégradation.Electrolytic treatment of urine destroys all enzymes, disinfects the urine, and oxidizes some components of urine to nitrate, struvite, or other degradation materials.
Généralement, la contenance du réservoir tampon est comprise entre 25 mL et 10 Litres.Generally, the capacity of the buffer tank is between 25 mL and 10 Liters.
En pratique, pour obtenir l’efficacité de traitement requise, une quantité maximale prédéterminée d’urine est introduite via la liaison entre le réservoir tampon et l’électrolyseur dans l’électrolyseur 10.In practice, to obtain the required treatment efficiency, a predetermined maximum quantity of urine is introduced via the connection between the buffer tank and the electrolyzer in the electrolyzer 10.
À l’issue d’une période de temps prédéterminée, l’urine électrolysée est évacuée de l’électrolyseur 10. Une fois que cette fraction d’urine électrolysée a quitté l’électrolyseur 10, une nouvelle fraction d’urine peut être introduite à partir du réservoir tampon, dans l’électrolyseur.At the end of a predetermined period of time, the electrolyzed urine is evacuated from the electrolyser 10. Once this fraction of electrolyzed urine has left the electrolyser 10, a new fraction of urine can be introduced to from the buffer tank, into the electrolyzer.
Dans les exemples représentés, la totalité de l’urine électrolysée issue de l’électrolyseur n’est pas amenée au poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène. Généralement, environ 10 à 20 % de la quantité d’urine électrolysée issue de l’électrolyseur 10 sert à la production de dihydrogène. Le reste est transformé en brouillard pour être évacué dans l’atmosphère.In the examples shown, all of the electrolyzed urine from the electrolyzer is not brought to station 4 for transforming urine into dihydrogen. Generally, approximately 10 to 20% of the quantity of electrolyzed urine from the electrolyser 10 is used for the production of dihydrogen. The rest is transformed into fog to be evacuated into the atmosphere.
À cet effet, le circuit 9 de circulation de fluide comprend, entre l’électrolyseur 10 et l’entrée 41 du poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène, une ramification 12 sur laquelle est disposée un générateur 13 d’ultrasons, ladite ramification 12 présentant un point 121 de naissance sur ledit circuit 9. Ainsi, entre l’électrolyseur 10 et l’entrée 41 du poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène, le circuit 9 de circulation de fluide se divise en deux branches menant l’une, au poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène, l’autre débouchant, via le générateur 13 d’ultrasons, à l’air libre. Le détail du générateur 13 d’ultrasons est fourni de manière schématique à la
Le générateur 13 d’ultrasons comprend une chambre 130 et un appareil 131 de nébulisation à ultrasons logé à l’intérieur de ladite chambre 130. Ladite chambre 130 est équipée au moins d'un dispositif de circulation forcée de fluide 132, d'au moins une sortie à l'air ambiant 133 et d’au moins une entrée de liquide 134 en communication fluidique avec la ou au moins l’une des sorties 101 de liquide de l’électrolyseur 10 pour une alimentation de ladite chambre 130 en urine liquide électrolysée. L'appareil 131 de nébulisation est configuré pour transformer au moins une partie de l’urine liquide électrolysée issue de l’électrolyseur 10 en un nuage de particules fines de type brouillard, et le dispositif de circulation forcée de fluide 132 est configuré pour guider en déplacement le brouillard produit en direction de la ou d’au moins l’une des sorties à l'air ambiant 133 de ladite chambre 130.The ultrasound generator 13 comprises a chamber 130 and an ultrasonic nebulization device 131 housed inside said chamber 130. Said chamber 130 is equipped with at least one forced fluid circulation device 132, of at least an ambient air outlet 133 and at least one liquid inlet 134 in fluid communication with the or at least one of the liquid outlets 101 of the electrolyzer 10 for supplying said chamber 130 with electrolyzed liquid urine . The nebulization device 131 is configured to transform at least part of the electrolyzed liquid urine from the electrolyser 10 into a cloud of fine fog-like particles, and the forced fluid circulation device 132 is configured to guide in displacement of the mist produced in the direction of the or at least one of the ambient air outlets 133 of said chamber 130.
Dans l’exemple représenté, le circuit 9 de circulation de fluide comprend audit point 121 de naissance de la ramification 12 un organe de raccordement 14, tel qu’une vanne trois voies ou un raccord en T, configuré pour permettre, en parallèle, une alimentation de la ramification 12 et du poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène en liquide issu de l’électrolyseur 10.In the example shown, the fluid circulation circuit 9 comprises said point 121 of birth of the branch 12 a connection member 14, such as a three-way valve or a T-shaped connector, configured to allow, in parallel, a supply of branch 12 and station 4 for transforming urine into dihydrogen into liquid from the electrolyser 10.
Dans l’exemple représenté, le dispositif de circulation forcée de fluide 132 se présente sous forme d’un ventilateur. Ce dispositif de circulation forcée de fluide 132 est disposé dans une sortie à l’air ambiant de la chambre pour aspirer ledit air extérieur et générer un flux d’air à l’intérieur de la chambre. Ce flux d’air entraîne le brouillard produit au niveau de l’appareil 131 de nébulisation par ultrasons disposé dans la partie inférieure de la chambre 130 du générateur 13 d'ultrasons en direction d’une autre sortie à l’air ambiant de la chambre disposée en partie supérieure de la chambre pour permettre une dispersion de ce brouillard dans l’atmosphère. Ainsi, le générateur 13 d'ultrasons permet d’évacuer dans l’atmosphère la quasi-totalité de l’urine électrolysée issue de l’électrolyseur 10 et transférée dans le générateur 13 d'ultrasons.In the example shown, the forced fluid circulation device 132 is in the form of a fan. This forced fluid circulation device 132 is arranged in an ambient air outlet of the chamber to suck in said outside air and generate an air flow inside the chamber. This air flow carries the mist produced at the ultrasonic nebulization device 131 placed in the lower part of the chamber 130 of the ultrasonic generator 13 towards another outlet to the ambient air of the chamber arranged in the upper part of the chamber to allow dispersion of this fog into the atmosphere. Thus, the ultrasound generator 13 makes it possible to evacuate into the atmosphere almost all of the electrolyzed urine from the electrolyser 10 and transferred to the ultrasound generator 13.
Pour parfaire l’installation, un clapet antiretour peut être disposé sur la sortie à air ambiant du générateur d'ultrasons.To complete the installation, a non-return valve can be placed on the ambient air outlet of the ultrasound generator.
Pour obtenir une nébulisation efficace, la quantité de liquide à introduire dans le générateur 13 d'ultrasons est contrôlée. Idéalement, l’électrolyseur 10 et le générateur 13 d'ultrasons sont dimensionnés en correspondance, de sorte que le volume maximal contenu dans l’électrolyseur peut être traité en une fois par le générateur 13 d'ultrasons.To obtain effective nebulization, the quantity of liquid to be introduced into the ultrasound generator 13 is controlled. Ideally, the electrolyser 10 and the ultrasonic generator 13 are dimensioned accordingly, so that the maximum volume contained in the electrolyser can be treated at once by the ultrasonic generator 13.
Pour parfaire l’installation et augmenter la qualité du liquide en entrée 41 du poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène, le circuit 9 de circulation de fluide comprend, entre le point 121 de naissance de la ramification 12 et l’entrée 41 du poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène au moins un dispositif 15 de filtration.To perfect the installation and increase the quality of the liquid at the inlet 41 of the station 4 for transforming urine into dihydrogen, the fluid circulation circuit 9 comprises, between the point 121 of birth of the branch 12 and the inlet 41 of the station 4 for transforming urine into dihydrogen at least one filtration device 15.
De même, l’installation 1 comprend un réservoir 16 de produit de nettoyage.Likewise, installation 1 includes a tank 16 of cleaning product.
En pratique, le fonctionnement d’une telle installation s’opère comme suit : un utilisateur de l’installation 1 de traitement d’excréments prend place au niveau du poste 2 de collecte ou au niveau d’un appareil sanitaire raccordable au poste de collecte. L’urine résultant de la miction et les matières fécales résultant de la défécation sont collectées de manière dissociée. L’urine disposée dans la partie collectrice d’urine 2A du poste de collecte est amenée par pompage ou par écoulement gravitaire dans le réservoir tampon. Depuis ce réservoir tampon, une quantité maximale prédéterminée d’urine est amenée par pompage ou autre dans l’électrolyseur 10. Le traitement électrolytique s’opère. L’urine électrolysée est ensuite évacuée de l’électrolyseur 10. Une partie de cette urine électrolysée (environ 80 à 90 %) atteint le générateur 13 d’ultrasons pour y être transformée en brouillard expulsé dans l’air ambiant, tandis qu’une autre partie de cette urine (10 à 20 %) est amenée au poste 4 de transformation d’urine en dihydrogène. Ce dihydrogène produit est amené au brûleur de la chambre de combustion du poste de combustion.In practice, the operation of such an installation is as follows: a user of the excrement treatment installation 1 takes place at the collection station 2 or at the level of a sanitary device connectable to the collection station . Urine resulting from urination and feces resulting from defecation are collected separately. The urine placed in the urine collecting part 2A of the collection station is brought by pumping or by gravity flow into the buffer tank. From this buffer tank, a predetermined maximum quantity of urine is pumped or otherwise into the electrolyzer 10. The electrolytic treatment takes place. The electrolyzed urine is then evacuated from the electrolyser 10. A part of this electrolyzed urine (approximately 80 to 90%) reaches the ultrasound generator 13 to be transformed into mist expelled into the ambient air, while a Another part of this urine (10 to 20%) is brought to station 4 for transforming urine into dihydrogen. This produced dihydrogen is brought to the burner of the combustion chamber of the combustion station.
Les matières fécales issues de la partie collectrice de matières fécales 2B du poste 2 de collecte d’excréments et amenées par gravité ou par pompage dans la chambre de combustion sont brûlées et transformées en cendres, collectées dans le bac à cendres du poste 5 de combustion. Ce bac à cendres peut être régulièrement vidangé.The feces from the fecal matter collecting part 2B of the excrement collection station 2 and brought by gravity or by pumping into the combustion chamber are burned and transformed into ashes, collected in the ash pan of the combustion station 5 . This ash pan can be emptied regularly.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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