Brevet FR2261205A1 — publié le 19750912

La présente invention a pour objet un réservoir souple (flexible) pour tour de fermentation. Dans des stations d'épuration on utilise des tours de fermentation de construction rigide pour obtenir, à partir des constituants organiques des eaux usées, par putréfaction anaérobie, un gaz de curage contenant une forte proportion de méthane. En général, ce gaz est utilisé comme source d'énergie pour la production de chaleur et A u de courant électrique. Des tours de fermentation sont également utilisées dans des fermes d'élevage à grande échelle pour obtenir du gaz de curage à partir du fumier riche en substances organiques solides. Le fermier peut utiliser ce gaz avec avantage dans son exploitatiofl, par exemple pour alimenter Sa cuisi- nière à gaz ou pour son chauffage ; il peut aussi le comprimer dans des bouteilles en acier et l'utiliser pour faire fonctionner des tracteurs, pour produire du courant électrique ou pour chauffer des serres. A l'époque où l'énergie était surabondante il était devenu pratiquement sans intérêt d'exploiter le fumier comme source d'énergie pour l'agriculture et on avait arr8té certaines des installations existantes. Mais comme l'énergie primaire est devenue rare à présent et, surtout, que son prix a fortement augmenté, on en arrivera à remettre en service les tours de fermentation agricoles pour abaisser dans une certaine mesure les frais d'énergie. On peut donc s'attendre à ce que la tour de fermentation devienne très intéressante pour l'agriculteur comme source d'énergie, étant donné qu'il peut ainsi exploiter les déJections des animaux d'élevage pour la production de gaz. Les déjections fermentées peuvent ensuite être transformées en un engrais précieux, par exemple par compostage de la substance solide qui reste après séparation du liquide. La présente invention a donc pour objet un perfectionnement apporté aux constructions connues de tours de fermentation, en particulier pour l'agriculture, permettant d'ériger et de faire fonctionner à moindres frais des tours de fermentation dans n'importe quel endroit désiré. Ce perfectionnement réside dans le fait que l'on utilise > pour construire le récipient de la tour de fermentation, un matériau non rigide venant remplacer les matériaux rigides utilisés jusqu'à présent à cet effet, le mode de fonctionnement restant le même. Comme matériau non rigide pour la tour de fermentation flexible conforme à l'invention il est bon d'utiliser un matériau composite flexible constitué d'un tissu servant de support, lequel est fait de fils synthétiques à haute résistance, par exemple de fils en polyamides aliphatiques linéaires 6 ou 6-6, en polyamides aromatiques, tels que le poly-(p-phénylène-téréphtalamide) > ou en polyesters linéaires, tels que le poly-téréphtalate d'éthylène-glycol), et, recouvrant ce tissu, d'une couche résistant à la matière en fermentation. Le tissu confère au matériau composite ses bonnes propriétés technologiques, tandis que le recouvrement le rend étanche à l'air et à I1 eau et le protège contre une décomposition par la matière en fermentation.Comme matière de recouvrement on utilisera avantageusement un polychlorure de vinyle contenant un plastifiant non saponifiable et des stabilisants résistant à l'extraction. On peut également utiliser, toujours dans le m#me but, des polyacrylates et des polyuréthannes aptes à être réticulés, ou des caoutchoucs synthétiques, par exemple le polychloroprène. On peut fabriquer le réservoir de fermentation de différentes manières, par exemple par soudage des bords de panneaux dans le sens longitudinal. Il est aussi possible d'assembler les panneaux transversalement ou en hélice. Une autre technique à laquelle on peut avoir recours est la couture; auquel cas il faut souder ensuite un ruban sur la couture pour assurer l'étanchéité de celle-ci. Lorsqu'on utilise des matériaux enduits de caoutchoucs pour le réservoir de fermentation conforme à l'invention, on peut le confectionner aussi par collage, par vulcanisation à chaud, ou par couture avec application d'un ruban d'étanchéification par vulcanisation sur la face intérieure de la couture. On entend souvent dire qu'une couture quelle qu'elle soit, risque d'entraener des perturbations à longue échéance. Il est donc recommandé d'utiliser des gaines tissées faites avec les matière synthétiques mentionnées ci-dessus et enduites à l'intérieur et à l'extérieur. Dans ce cas, l'ensemble de la partie cylindrique du réservoir flexible ne présente pas la moindre couture risquant de porter préjudice à sa solidité. Comme il est possible de tisser des gaines plates jusqu'à une largeur de Il m, un réservoir dont la partie cylindrique a une hauteur de 8 m aura, dans ce cas extrême, un volume d t environ 310 Om3, ce qui représente une capacité très raisonnable pour une tour de fermentation. On peut fixer le fond du réservoir flexible à la section cylindrique par soudage, par couture avec soudage d'un ruban sur la couture, ou, dans le cas de tissus enduits de caoutchouc, par collage, par vulcanisation ou par couture avec application d'un ruban d'étanchéification sur la couture par vulcanisation. Pour assembler la partie cylindrique du réservoir avec le fond, une autre méthode, adaptée au matériau mis en oeuvre, consiste a' se servir d1un accouplement par serrage, qui convient aussi bien pour la partie cylindrique fabriquée avec des panneaux que pour celle qui a été confectionnée avec une gaine tissée plate. On assemble de la m8me manière le toit, qui a avantageusement la forme d'un cane ou d'un tronc de canez avec la partie cylindrique du réservoir. Lorsque la tour de fermentation est faite, en partie, d'anneaux en acier vissés l'un sur l'autre et, en partie, d'un réservoir flexible, il n'est pas nécessaire que les raccords à vis soient étanches à condition que le réservoir flexible revête complètement la partie composée dez anneaux d'acier. Il est alors possible de choisir un tissu de support moins solide, puisque la pression hydrostatique dans la partie supérieure de la tour est plus faible. Pour améliorer la résistance de la paroi flexible à la pression exercée par le contenu on peut entourer le réservoir de ceintures, par exemple de sangles en matières textiles synthétiques ayant un faible coefficient d'allongement ou de rubans en fer. Un très bon modèle de réservoir de fermentation flexible conforme a l'invention, en particulier de grande capacité, est constitué d'un tissu flexible fait de fils de polyamide ou de polyester, enduit ou non, et d'une feuille en polyoléfine comme revêtement intérieur. Dans ce cas, la feuille de polyoléfine, de préférence de polyéthylène, rend le réservoir imperméable aux gaz et aux liquides. Le tissu en fils de polyamide ou de polyester confère au réservoir la solidité voulue et, par conséquent, il n'est pas nécessaire qu'il porte une couche de reeouvrement. Mais il vaut mieux qu'il y ait une telle couche en prévision du cas où la feuille de polyoléfine perdrait localement sa perméabilité au bout de quelque temps. Le mode de fonctionnement du conteneur souple, conforme à l'inventions pour tour de fermentation est le mEme que celui des tours connues rigides. Son avantage réside dans le fait qu'il est plus facile à manipuler et beaucoup moins cher. La forme du réservoir flexible est de préférence choisie de telle façon qu'elle puisse stadapter à la forme de la tour ou de la charpente correspondante. Dans l'agr1- culture, il est recommandé d'utiliser des réservoirs flexibles cylindriques. Il va de soi que le conteneur de fermentation flexible conforme à l'invention est muni de conduits usuels pour l'amenée de la matière à faire fermenter et la sortie de la matière qui a fermenté, de préférence dans la partie du fond, et d'un conduit d'échappement, dans le toit, pour les gaz formés. Naturellement, le réservoir souple peut avoir une autre forme, adaptée à la forme de la tour. Le réservoir flexible est fixé de manière usuelle dans la tour ou dans une charpente en acier servant à absorber les charges statiques et d'autres charges d'exploitation. La charpente peut autre fabriquée avec des tubes, des profilés en U, etc... On peut fixer le réservoir, par exemple, en haut au moyen d'un anneau de support qui est conçu de manière à servir en m#me temps d'anneau de serrage pour raccorder la partie cylindrique à la partie formant toit. Il est recommandé de fixer aussi le bas de la partie cylindrique du réservoir à un anneau en acier qui est pourvu dlun dispositif tendeur et de moyens de serrage. On peut alors fixer par serrage le fond du réservoir flexible à l'extrémité inférieure de cet anneau. La tour de fermentation équipée du réservoir flexible conforme à l'invention est avantageusement placée sur une fondation, par exemple sur une semelle en béton armé. Celle-ci, qui peut entre composée d'éléments préfabriqués, doit contenir les conduits d'amenée et de sortie nécessaires, lesquels sont raccordés au fond du réservoir flexible par des brides. D'autres conduits d'amenée et de sortie peuvent entre montés dans la paroi ou le toit du réservoir flexible. En général, les tours de fermentation fonctionnent à des températures supérieures à 30 C et, par conséquent, il est recommandé d'entourer le réservoir flexible conforme à l'invention d'une couche d'une matière calorifugeante. A cet effet on peut utiliser, par exemple, des panneaux en matériaux cellulaires, par exemple en mousses de polyuréthannes, de résines phénoliques, de polyoléfines, de polychlorure de vinyle ou de polystyrène. Les panneaux en matière mousse sont fixés sur la charpente de la tour de fermentation il est bon de les peindre, du caté extérieur, avec une peinture résistant aux intempéries, à moins qu'ils ne portent déjà un revêtement résistant aux intempéries. Pour l'isolation thermique on peut aussi utiliser un matériau composite flexible, constitué d'une mousse souple. à base de polyuréthanne collée à un tissu synthétique enduit des deux cotés ou d'un seul côté, Dans ce dernier cas, ctest le catie du tissu portant le reveatement qui est tourné vers l'extérieur. Une autre possibilité pour réaliser l'isolation thermique du réservoir flexible consiste à suspendre à la charpente un entoilage extérieur d'un tissu synthétique revêtu (toile de bâche)$ à introduire le réservoir flexible, à le gonfler sous une faible surpression et à remplir l'es pace intermédiaire d'une mousse rigide qui durcit rapidement, par exemple à base de polyuréthannes, de résinesphénoliques ou de résines urée-f ormaldéhyde. La description qui va suivre en regard du dessin annexé fera mieux comprendre comment 1'invention peut être réalisée. Le réservoir flexible (1), qui est fait d'un tissu en fils de polyester, revêtu sur ses deux côtés par du polychlorure de vinyle, a la forme d'un cylindre avec un fond attaché (2) et un toit (3). Le réservoir est suspendu dans une charpente en acier (4) qui repose sur une fondation en béton armé (5) ayant la forme d'une plaque comportant une cuvette. Dans cette semelle de béton sont noyés les conduits d'amenée et de sortie (6) et (7) pour la masse de fermentation, conduits qui sont raccordés au fond du réservoir par des brides. Dans la partie supérieure (3) formant toit se trouve un conduit d'échappement (8) pour les gaz de fermentation. Le réservoir est enveloppé d'une couche calorifuge (10) constituée de l'un des matériaux mentionnés ci-dessus. Le raccordement du réservoir flexible à la charpente n'est pas représenté sur le dessin, cela pour une meilleure vue d'ensemble. La fondation en béton armé (5) est munie d1une rigole annulaire (9) autour du réservoir (1), rigole qui est également recouverte du tissu en fils de polyester enduit bilatéralement. Grâce à cela, les eaux souterraines ne risquent pas autre polluées s'il advient que le réservoir perde son étanchéité. R E V E N D I C A T I O N s 1 - Réservoir de fermentation, notamment pour tour, réservoir caractérisé en ce qu'il est constitué dtun matériau flexible. 2.- Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau flexible est un tissu fait de fils en polyamide ou en polyester, enduit ou non, doublé intérieurement d'une feuille de polyoléfine. 3.- Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est enveloppé d'une couche constituée d'un matériau calorifugeant usuel.