Dispositif pour le traitement des ordures ménagères.
La présente invention a pour objet un dispositif pour le traitement des ordures ménagères comprenant des moyens de déchiquetage des ordures.
On connaît déjà des dispositifs de traitement des ordu¬ res ménagères comportant des moyens de déchiquetage constitués de couteaux ou de fraises rotatifs. Dans l'un de ces dispositifs, les moyens de déchiquetage sont constitués d'une part par les éléments entraîneurs de déchets et, d'autre part, par des couteaux solidai¬ res d'un carter. Ces dispositifs permettent certes de réduire le volume des déchets, mais compte te.nu du fait que la plus grande partie des ordures ménagères est constituée de déchets organiques ayant une teneur en eau extrêmement élevée, les dispositifs connus déli¬ vrent des déchets humides et même franchement mouillés suite à leur trituration qui fait sortir l'eau des dé¬ chets organiques. De tels déchets doivent encore être traités et ce traitement doit avoir lieu rapidement afin d'éviter la pourriture et la fermentation. En outre, si le volume des déchets est réduit, leur poids reste inchangé.
La présente invention a pour but d'assurer, par des moyens aussi simples que possible, un traitement des ordures ménagères aboutissant à une très importante réduction de volume et de poids, c'est-à-dire une élimination de l'eau contenue dans les déchets.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il est constitué d'une enceinte comprenant es¬ sentiellement un bac cylindrique à axe vertical dont au moins la paroi cylindrique est perforée de nombreux
trous, au moins un moteur pour l'entraînement du bac en rotation autour de son axe, un plateau presseur circu¬ laire coaxial au bac, susceptible de pénétrer librement dans le bac, des moyens d'entraînement vertical du pla¬ teau presseur des moyens de déchiquetage situés au fond du bac et des moyens de collectage de l'eau extraite des ordures.
Dans une première phase de fonctionnement, le bac étant entraîné en rotation à vitesse lente, les déchets sont déchiquetés entre les moyens de déchiquetage et le pla¬ teau presseur. Dans une seconde phase, le plateau pres¬ seur étant relevé, le bac est entraîné en rotation à vitesse élevée et le dispositif fonctionne en essoreuse.
Les moyens de déchiquetage sont constitués, par exem¬ ple, par des aspérités du fond du bac ou par une hélice coaxiale au bac..
Les essais ont montré qu'en partant d'un mélange d'ordures ménagères contenant 82%, en poids d'eau, une centrifugation des ordures déchiquetés durant une minute a permis d'obtenir, de manière surprenante, une réduction de poids de 55 %.
Il est possible d'obtenir un résidu totalement sec en munissant le plateau presseur de moyens de chauffage et en pressant les ordures déchiquetés et centrifugés pen¬ dant un certain temps. Au cours du même essai, les 27 % d'eau résiduelle ont été éliminés en trois quart d'heu¬ re et il n'est donc resté que 18% de matière sèche par rapport au poids d'ordures introduites le dispositif.
La matière sèche peut être soit retirée du dispositif sous forme d'un gâteau, soit éliminée sous forme de
poudre à travers des orifices du fond du bac ou aspi¬ rées par le haut, selon la forme d'exécution.
Le résidu de matières sèches peut être facilement transporté et stocké. Il peut notamment être utilisé comme engrais ou comme aliment pour animaux.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'invention.
La figure 1 est une vue en coupe axiale verticale d'une première forme d'exécution du dispositif, en position ouverte.
La figure 2 représente le même dispositif en phase de déchiquetage.
La figure 3 représente le même dispositif en phase de centrifugation.
La figure 4 représente le même dispositif en phase de compactage à chaud.
La figure 5 représente un dispositif d'extraction du gâteau résiduel.
La figure 6 est une vue en coupe d'une deuxième forme d'exécution, en position de repos.
La figure 7 est une vue partielle, en coupe, d'une variante d'exécution de la deuxième forme d'exécution.
La figure 8 est une vue de dessus de cette variante.
La figure 9 est un détail, en perspective, de cette variante.
La figure 10 est une vue en coupe verticale d'une troisième forme d'exécution.
La figure 11 est une vue de dessus, sans couvercle, de la troisième forme d'exécution.
Le dispositif selon la première forme d'exécution re¬ présentée aux figures 1 à 5 est constitué d'une encein¬ te cylindrique 1, en métal ou en matière synthétique munie d'un couvercle 2 articulé en un point 3 sur le bord de l'enceinte 1. L'enceinte 1 contient un bac cy¬ lindrique 4 dont le fond est muni d'aspérités aiguës 5 et dont la paroi cylindrique est perforée d'une multi¬ tude de petits trous 6. Le bac 4 est fixé axialement sur l'arbre 7 d'un moteur 8 fixé au fond de l'enceinte 1. Au-dessous du niveau du fond du bac 4 s'étend un collecteur 9 incliné en direction d'un orifice d'écou¬ lement 10. Ce collecteur 9 est destiné à collecter l'eau de ruissellement le long de la paroi intérieure de l'enceinte 1. Le collecteur 9 a été représenté sché- matiquement sous la forme d'un plan incliné présentant une ouverture centrale pour le passage de l'arbre d'en¬ traînement 7. Cette ouverture est bien entendu munie d'un rebord obligeant l'eau à contourner l'orifice. Le collecteur 9 pourrait également se présenter sous la forme d'une gouttière s'étendant sur le pourtour de l'enceinte 1.
Dans le couvercle 2 est monté un plateau presseur 11 muni d'un corps de chauffe électrique 12. Ce plateau presseur 11 est solidaire d'un vérin 13 du type à pa¬ rallélogramme et vis 14 entraînée par un moteur électrique 15.
Le dispositif comprend en outre des moyens de commande non représentés constitués d'un interrupteur, d'un pro¬ grammateur, d'un sélecteur et d'un bouton de réglage. L'alimentation du corps de chauffe 12 du plateau presseur 11 a été représentée schématiquement en 16 à la figure 4. Le reste du câblage n'a pas été repré¬ senté. Il est exécuté de façon connue.
Le couvercle 2 est muni d'un crochet de fermeture 17 (figure 2) venant s'accrocher sous un rebord 18 de l'enceinte 1. L'enceinte 1 et/ou son couvercle 2 est munie d'une garniture d'étanchéité, de telle sorte que l'enceinte 1 peut être fermée de façon étanche, à l'exception de l'orifice d'écoulement 10.
Le dispositif s'utilise et fonctionne comme suit :
L'enceinte 1 étant ouverte, les déchets 19 sont jetés dans le bac 4. Le couvercle 2 est ensuite fermé et verrouillé par son crochet 17 et le dispositif est mis en marche. Le fonctionnement est alors assuré par le programmateur. Le moteur 8 tourne tout d'abord à vites¬ se lente et, simultanément, le vérin 13 entraîne le plateau presseur 11 en direction du fond du bac 4. Les déchets 19, comprimés entre le plateau presseur il fixe en rotation et le fond du bac 4 entraîné en rotation, sont déchiquetés par les aspérités 5. Ce déchiquetage a pour effet d'expulser l'eau contenue dans les déchets organiques à la surface de ceux-ci, de telle sorte que l'on obtient finalement une masse très mouillée. Cette phase est relativement courte.
Ensuite, le plateau presseur 11 remonte et le moteur 8 tourne à vitesse élevée. Sous l'effet de cette rotation
rapide, les déchets 19 déchiquetés sont centrifugés et s'appliquent contre les parois du bac 4 comme repré¬ senté à la figure 3. Sous l'effet de cette centrifuga- tion, l'eau contenue dans les déchets est chassée à travers les perforations du bac 4 et vient ruisseler contre les parois de l'enceinte 1. Cette eau s'écoule ensuite sur le collecteur 9, puis sort par l'orifice 10. Un essorage d'une minute peut être suffisant.
Ensuite, le moteur 8 est stoppé et le vérin 13 vient à nouveau comprimer les déchets 19 par son plateau pres¬ seur 11. Simultanément, le plateau presseur 11 est chauffé par l'alimentation électrique de son corps de chauffe 12. Sous l'effet de la chaleur, l'eau résiduel¬ le contenue dans les déchets 19 s'évapore. La durée de cette phase peut être suffisante pour éliminer toute eau résiduelle des déchets. Ensuite, le moteur 8 s'ar¬ rête et le plateau presseur 11 remonte et le processus est terminé. Les déchets se présentent alors finalement sous la forme d'un gâteau compact, relativement rigide. Ce gâteau peut être extrait par tous moyens adéquats. La figure 5 représente un exemple de dispositif d'ex¬ traction du gâteau 19. Ce dispositif est constitué d'un cercle 20 de diamètre très légèrement inférieur au dia¬ mètre intérieur du bac 4 et muni de quatre bras verti¬ caux 21, 22, 23 et 24 dont les extrémités sont coudées en direction de l'intérieur comme montré par l'extrémi¬ té 22a. Ces extrémités viennent reposer au fond du bac 4 dans une partie exempte d'aspérités. Pour extraire le gâteau 19, il suffit de retirer le dispositif 20.
Selon l'emplacement prévu pour le dispositif, il n'est pas toujours possible de le remplir et de le vider par le haut. La figure 6 représente schématiquement une se¬ conde forme d'exécution à remplissage latéral.
Afin d'éviter des répétitions, les éléments identiques ou analogues à ceux de la première forme d'exécution ont été désignés par les mêmes références accompagnées du signe ('). Ainsi, l'on retrouve une enceinte l', un bac 4' entraîné en rotation par un moteur 8' , un pla¬ teau presseur 11' actionné par un vérin 13', un collec¬ teur d'eau d'essorage 9' et une sortie d'eau 10'. La partie supérieure de l'enceinte l' est fixe et cette dernière présente une ouverture latérale rectangulaire 25 située entre le bac 4' et le vérin 13'. Cette ouver¬ ture peut être fermée au moyen d'un volet 26 articulé autour d'un axe 27 au bord inférieur de l'ouverture 25. Le volet 26 est muni d'une butée limitant son ouverture dans une position oblique telle que représentée au dessin. Sur sa face intérieure, le volet 26 est muni d'un goulotte 28. Le volet 26 est en outre muni d'un loquet 29 pour sa fermeture, ce loquet venant s'accro¬ cher dans un trou 30 de l'enceinte. Le volet 26 est en outre muni de deux garnitures d'étanchéité 31 et 32 qui viennent s'appliquer contre l'enceinte l' lorsque le volet 26 est fermé. L'enceinte l' est munie d'une tôle déflectrice 33 s'étendant obliquement derrière l'ouver¬ ture 25. Une tôle cylindrique 34 s'étend en outre au- dessus de l'entrée.du bac 4'. Afin de gagner de la pla¬ ce en hauteur, l'enceinte l' est munie d'une butée 35 contre laquelle vient buter un côté du plateau presseur 11', de manière à faire basculer celui-ci et à dégager l'entrée 25.
Le fond du bac 4' est perforé de trous 36 entre les as¬ pérités de déchiquetage 5' . En dessous du fond du bac 4' se trouve une trémie 37 solidaire de l'enceinte l' et traversant le collecteur d'eau 9'. A la sortie de cette trémie 37 est fixé amoviblement, au moyen d'un
dispositif de fixation rapide étanche connu en soi, un sac collecteur 38.
Les ordures ménagères sont introduites dans le bac par la goulotte 28. Jusqu'à la phase de séchage, le dispo¬ sitif fonctionne comme dans la première forme d'exécu¬ tion. A la fin du séchage, le plateau presseur 11' étant dans la position basse, près du fond du bac 4, le programmateur du dispositif commande la rotation lente du moteur 8' pendant un bref instant. Cette rotation a pour effet de déchiqueter et de réduire en poussière le gâteau formé au fond du bac 4' et la poussière s'échap¬ pe par les trous 36 pour tomber dans la trémie 37, puis dans le sac 38.
Les trous 36 dans le fond du bac 4' sont relativement petits. Les figures 7 à 9 illustrent une variante d'exécution dans .laquelle l'évacuation du résidu déshy¬ draté peut s'effectuer à travers des trous beaucoup plus grands. Le fond du bac 4' est constitué d'un pla¬ teau 39 muni d'aspérités de déchiquetage 40. Ce plateau 39 dépasse le pourtour du bac par une partie 39a présentant trois interruptions 41, 42 et 43 d'égales longueurs et régulièrement réparties sur le pourtour du disque. Le disque 41 présente trois découpes 44, 45, 46 en forme de secteurs largement dimensionnés, régulière¬ ment réparties autour du centre. Sous le disque 39 est monté rotative ent un disque 47 au moyen d'un pivot 48. Le disque 47 présente également trois découpes 49, 50, 51 identiques aux découpes 44 à 46 et disposées de telle sorte que pour une certaine position relative des disques 39 et 47, les découpes des deux disques coïn¬ cident. Le disque 47 présente en outre trois ergots 52, 53, 54 situés sur un cercle coïncidant avec les inter¬ ruptions 42, 43, 44 du disque 39. Les disques 39 et 47
sont en outre reliés entre eux angulairement par un ressort 55 dont l'une des extrémités est attachée à un tenon 56 solidaire du disque obturateur 47 et l'autre extrémité à un tenon 57 solidaire du fond 39. Le tenon 57 traverse le disque obturateur 47 à travers une lu¬ mière en arc de cercle 58. Sous l'effet du ressort, les tenons 56 et 57 sont tirés l'un en direction de l'au¬ tre. La rotation mutuelle des disques 39 et 47 est limitée par les butées 52, 53, 54 en butée contre l'une des extrémités des interruptions 42 à 44.
Au niveau du disque obturateur 47 est disposé un dispo¬ sitif de freinage constitué d'un levier 59 pivoté sur un axe vertical 60 et actionné par un dispositif élec¬ tromécanique 61.
Le dispositif de traitement des ordures fonctionne com¬ me le dispositif précédent, sauf à la fin de l'opéra¬ tion de séchage. A la fin du temps du temps de séchage, le moteur 8 tourne à vitesse lente et, simultanément, le frein 59 vient freiner le disque obturateur 47 à sa périphérie, ce disque étant pratiquement stoppé jusqu'à ce que les butées 52 à 54 viennent en butée contre l'autre extrémité des interruptions 42 à 44. Dans cette position, les découpes 44 à 46 du fond 39 coïncident avec les découpes 49 à 51 du disque obturateur 47 et la matière sèche résiduelle déchiquetée en poudre s'échap¬ pe à travers les ouvertures pour tomber dans la trémie 37.
On notera que les butées 52 à 54 ne sont pas indispen¬ sables, le tenon 57 et la lumière 58 pouvant jouer à eux seuls le rôle de moyen de butée et de limitation angulaire de rotation relative.
Une troisième forme d'exécution est représentée aux figures 10 et 11.
Afin d'éviter des répétitions, les parties identiques à celles de la première forme d'exécution ou n'ayant subi que des modifications de forme, ont été désignées par les mêmes références.
Le bac cylindrique de la première forme d'exécution a été remplacé par un bac cylindrique 62 à fond lisse et à paroi perforée comme dans les exécutions précédentes. Ce bac 62 est munie d'un moyeu 63 monté rotativement, au moyen d'un roulement à billes 64, dans le fond de l'enceinte 1. Au fond du bac 62 est montée une hélice coupante 65 fixée à l'extrémité d'un arbre 66 monté ro¬ tativement dans le moyeu 63 du bac au moyen d'un roule¬ ment à billes ou à aiguilles 67. Sous l'enceinte 1 est fixé un moteur électrique 68 à deux vitesses et deux sorties tournant en sens inverse. L'arbre de sortie in¬ férieure 69 est entraîné par l'intermédiaire d'un en¬ grenage réducteur et tourne par conséquent à une vites¬ se inférieure à celle de la sortie supérieure. La sor¬ tie supérieure entraîne, au moyen d'une courroie, le moyeu du bac 62, tandis que la sortie inférieure 69 en¬ traîne l'hélice, en sens opposé, par une poulie 70. Le fond du bac 62 est muni d'une trappe 71 normalement fermée par un obturateur 78 en forme de disque. Sous le fond de l'enceinte 1 est fixée, une découpe de l'en¬ ceinte, une trémie 72 permettant à la fixation d'un sac 73. Le disque obturateur 78 est commandé par un petit moteur non représenté.
Le plateau presseur 11 est guidé dans son mouvement par deux colonnes représentées par leurs axes 74 et 75.
L'enceinte 1 est de préférence entourée d'une paroi isolante 76 qui n'a été représentée que sur la figure 11. Le dispositif est soutenu par un bâti rectangulaire 77 qui n'est représenté qu'à la figure 11.
Le dispositif est équipé d'un programmateur commandant successivement la descente simultanée du plateau pres¬ seur 11 et la rotation lente du bac 62 et de l'hélice 65, la remontée du plateau presseur 11 et la rotation lente du bac 62 et de l'hélice 65, la remontée du pla¬ teau presseur 11, la rotation rapide du bac 62 et de l'hélice 65, l'arrêt du bac 62, le chauffage et la des¬ cente du plateau presseur 11, puis la remontée du pla¬ teau presseur et l'ouverture de la trappe 71.
Lors de la descente du plateau presseur il et l'entraî¬ nement à vitesse lente du bac perforé 62 et, en sens contraire, de l'hélice 65, les déchets sont déchiquetés par l'hélice 65. Après remontée du plateau presseur 11, la rotation rapide du bac 62 assure l'essorage des déchets comme dans les exemples précédents. La rotation rapide de l'hélice 65 en sens inverse n'est pas gênante pendant cet essorage.
Après séchage des déchets, ceux-ci peuvent être extraits sous forme de galettes comme décrit en relation avec la première forme d'exécution, soit éliminés à travers la trappe 71 et collectés dans le sac 73.
Selon une variante d'exécution non représentée, la poussière de déchets séchés est aspirée par le haut à travers un trou prévu dans le plateau 12 et conduit dans le sac 73 ou dans un autre sac.
Selon une autre variante d'exécution, le dispositif est équipé de deux moteurs, l'un pour l'entraînement du bac et l'autre pour l'entraînement de l'hélice.
Les deux moteurs peuvent être à une seule vitesse, la sortie du moteur entraînant le bac tournant sensiblement plus vite que l'arbre de sortie du moteur entraînant l'hélice.
Selon une autre variante d'exécution non représentée, l'axe de l'hélice est montée axialement sur un ressort et les pales de l'hélice s'orientent verticalement lorsqu'on presse sur l'axe de l'hélice, ce qui facilite l'enlèvement d'un gâteau formé par pression du plateau sur le fond du bac.
Le dispositif selon l'invention est susceptible de nom¬ breuses autres variantes. En particulier, la paroi du bac 4 pourrait être constituée d'un grillage.