Brevet FR2307573A1 — publié le 19761112

L'invention a pour objet un procédé et un dispositif pour aérer des excréments animaux (purin) se trouvant dans des conduits. On sait que les micro-organismes se trouvant dans le purin (bactéries aérobies) peuvent être amenés à se développer si le purin vient en contact avec l'air qui lui amène de l'oxygène. Il est connu, pour atteindre ce but, de réunir en un conduit annulaire les conduits prévus dans les étables pour recevoir les excréments solides et liquides et en outre, de prévoir à un ou plusieurs endroits de ce conduit annulaire des dispositifs pour mélanger et brasser le purin tout en amenant de l'air. Dans ce but, on prévoit, par exemple, dans le conduit, une roue à hélice entraînée par moteur, qui provoque le mélange par brassage et la rotation du purin dans le conduit annulaire. En outre de l'air est insufflé dans le purin par l'arbre d'entraînement de l'hélice ou au moyen d'une pompe par des buses indépendantes de l'hélice. Toutefois, cet agencement présente différents inconvénients. En premier lieu, il est pratiquement impossible de relier dans une étable existante les conduits de purin existants pour former un conduit annulaire sans traverser les murs aux extrémités longitudinales des conduits. De même, il est difficilement possible de donner aux dispositifs pour le brassage et l'amenée d'air une forme telle qu'il ne se produise en aucun endroit du conduit annulaire de sédimentation, à savoir des dépôts des constituants solides sur le fond. Ceci notamment parce que l'installation ne peut pas être maintenue en fonctionnement permanent, mais seulement par périodes afin de ne pas accroître démesurément les frais de fonctionnement dus au moteur d'entraînement de l'hélice et de la pompe à air. Il faut en effet 5 à 6 CV pour maintenir en mouvement DOO m3 de purin. C'est un but de l'invention de fournir un procédé et un dispositif pour aérer des excréments animaux (purin) qui, par rapport aux procédés et dispositifs connus, prennent beaucoup moins de place tout en assurant une aération aussi efficace et en améliorant le brassage et le mélangeage et qui exigent une consommation d'énergie notablement plus faible, car il n'est pas besoin de prévoir de pompe à air. Ce but est atteint, conformément à l'invention, grâce au fait que pour l'aération, on utilise des dispositifs rotatifs qui soulèvent une partie du purin au-dessus de la surface du liquide et la laissent retomber dans l'air, ces dispositifs d'aération étant déplacés le long du conduit, de préférence pendant l'aération, et des dispositifs (tels que des racloirs) étant déplacés de préférence en même temps que ceux-ci, lesquels assurent un brassage supplémentaire du purin et empêchent le dépôt de parties solides. De préférence, le dispositif d'aération rotatif soulève le liquide en y enfermant également des volumes d'air, entraîne ceux-ci sous la surface du liquide et les y libère à nouveau. Un dispositif préféré pour mettre en oeuvre le procédé consiste en ce qu'on prévoit dans le conduit à purin au moins un rouleau tournant autour d'un axe horizontal et comportant des augets en forme de gouttières qui s'étendent'de préférence sur toute la largeur du rouleau, ce rouleau comportant un entraî- nement qui le fait rouler sur le fond du conduit d'une extrémité de celui-ci à l'autre, dans les deux sens. Par ce dispositif d'aération peuvent en outre être entraînés un ou plusieurs racloirs agissant sur le fond du conduit. De façon appropriée, le dispositif d'aération est monté à rotation sur des bras de paliers faisant saillie d'un châssis situé en haut ; sur le châssis agit un câble de traction fonctionnant dans les deux sens, qui est guidé par des galets de renvoi vers un rouleau entraîné par un moteur ou analogue, la roue à augets recevant son entraînement alterné de ce rouleau. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée ci-après, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe à travers une vue d'ensemble en perspective d'une installation d'aération selon l'invention comportant deux conduits à purin parallèles ; et - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale à travers un conduit avec une roue à augets placée dans celui-ci. Sur la figure 1 sont représentés deux conduits à purin parallèles l, 1' d'une étable pour porcs et bovidés. Dans le volume 2 entre les conduits à purin se trouvent les stalles des animaux, les auges à fourrage ainsi qu'un passage pour le fourrage (non représentés). Les conduits sont recouverts par une grille' 3 visible sur la figure 2. Dans chaque conduit se trouve une roue à augets 4-4' dont on voit la coupe transversale sur la figure 2 et qui comporte aux extrémités des disques de roue 5 qui sont reliés sur toute la périphérie par des augets qui, vus en coupe transversale, sont constitués par deux gouttières 6, 6' semi-circulaires fixées dos à dos.Ces roues à augets reposent sur le fond 7 des conduits 1, 1' et sont montées chacune de chaque côté sur un bras de palier 8 qui descend vers le bas à partir d'un châssis rectangulaire horizontal 9, et qui est porté par la roue à augets correspondante. Aux angles du châssis 9 sont fixés à rotation autour d'axes verticaux des galets de guidage 10 qui circulent le long des parois verticales du conduit. Le châssis 9 comporte une barre transversale 11 située au milieu, sur laquelle est fixé un câble de traction 12 pour I'entraînement, qui va dans les deux sens. Le câble de traction 12 forme une boucle fermée et il va de la barre transversale 11 en passant sur des galets de renvoi 13 et sur un rouleau d'entraîne- ment 15 fixé entre des galets de tension 14, jusqu'à l'autre roue à augets 4' et, sur l'autre côtés il revient à la roue à augets 4. Le rouleau d'entraînement 15 est actionné par un moteur électrique 16 par l'intermédiaire d'un démultiplicateur et d'une transmission réversible 17 et il confère aux deux roues à augets 4 et 4' un mouvement de va-et-vient d'une extrémité du conduit de purin à l'autre, les roues à augets roulant alors sur le fond des conduits. Sur la partie antérieure et sur la partie postérieure du châssis sont fixés deux bras 19, 19' pendant en oblique vers le bas, (ou une paire de ces bras) sur chacun desquels est articulée autour d'un axe horizontal une barre 20, 20' ; cette barre peut pivoter au moyen d'un trou allongé 21 et 21' et se déplacer longitudinalement de façon limitée ; à l'extrémité inférieure de cette barre est fixée de façon rigide une planche de grattage 22, 22' ou racloir s'étendant dans le sens transversal du conduit ; ce racloir a la forme d'une portion de cylindre convexe vers le fond du conduit. Le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant la profondeur du conduit à purin est calculée de telle sorte que le niveau du liquide se trouve constamment entre un niveau minimal 23 et un niveau maximal 24, ce dernier se trouvant sensiblement à la hauteur de l'axe 25 de la roue à augets. Dès que le moteur 16 est en marche, le câble de traction tire les deux roues à augets 4, 4' à une vitesse d'environ dO cm/sec. dans des sens inverses jusqu'à l'extrémité des conduits correspondants, puis le sens est inversé et les deux roues à augets sont à nouveau ramenées à l'autre extrémité des conduits.Dans le déplacement vers la gauche sur la figure 2, les augets 6 en forme de gouttières ouvertes vers le haut, se trouvant sur la moitié droite de la roue à augets 4 saisissent des quantités de purin, les transportent au-dessus du niveau du liquide et les laissent à nouveau retomber. Sur l'autre côté de la roue, les mêmes augets en forme de gouttières 6 entraînent de l'air sous la surface du liquide d'où celui-ci remonte sous forme de bulles. Lors du mouvement de retour de la roue à augets, les gouttières 6' ont la m#me action. Simultanément, dans un mouvement vers la gauche, les bras supports 20, 20' se placent dans la position oblique représentée et les planches de grattage courbes 22, 22' brassent vers le haut les excréments solides se trouvant sur le fond du conduit et les mélangent avec les parties liquides du purin. Grâce à ce brassage, au contact avec l'air des parties de purin qui ont été soulevées et à la pénétration de l'air dans le purin, les micro-organismes (bactéries aérobies) du purin sont alimentés en oxygène et activés. Ce mélange ainsi obtenu, préalablement mûri et à peu près dépourvu brodeur, peut être prélevé et être de préférence traité en compost pour servir d'additif aux produits azotés animaux en le mélangeant à de la paille hachée, à du foin ou à des déchets végétaux. Les parties liquides s'écoulant lors de ce mélange peuvent être récupérées et ramenées dans les conduits à purin de l'étable pour diluer le purin, ce qui est avantageux dans le contexte de la protection de l'environnement, c'est-à-dire de la préservation des eaux contre la pollution. Le liquide en excès peut également être recueilli dans une cuve pour être utilisé ou pour subir une aération supplémentaire en y refoulant de l'air. Si l'on n'a pas besoin de compost, les substances solides peuvent également être séparées sur un lit de séchage et y être stockées jusqu'à utilisation. Le dispositif conforme à l'invention présente l'avantage qu'il peut être monté dans n'importe quel conduit à purin existant dans une étable sans faire de transformations notables. REVENDICATIONS 1. Procédé pour aérer des excréments animaux (purin) se trouvant dans des conduits, caractérisé en ce qu'on utilise des dispositifs d'aération rotatifs (4, 4') qui soulèvent une partie du purin au-dessus de la surface du liquide (24) et la laissent retomber dans l'air, ces dispositifs étant déplacés de préférence pendant l'aération le long du conduit (1, 1'), et des dispositifs, tels que des racloirs (22, 22'), étant déplacés de préférence en même temps que lesdits dispositifs rotatifs, lesquels racloirs assurent un brassage supplémentaire du purin et empêchent les parties solides de se déposer. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs rotatifs (4, 4'), non seulement soulèvent le liquide, mais y incluent également des volumes d'air, entraînent ceux-ci sous la surface du liquide et les y libèrent à nouveau. 3. Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prévoit dans le conduit à purin (I, 1') au moins un rouleau (4, 4')' pouvant tourner autour d'un axe horizontal (25), muni d'éléments d'augets en forme de gouttières (6, 6') qui s'étendent de préférence sur toute la largeur du rouleau, en ce que ce rouleau (4, 4') comporte un dispositif d'entraînement (12) qui le fait rouler dans un sens et dans l'autre sur le fond du conduit (7) d'une extrémité du conduit (1, 1') à l'autre, et en ce qu'un ou plusieurs racloirs (22, 22') agissant sur le fond du conduit (7) sont déplacés en même temps par ce rouleau (4, 4'). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments d'augets en forme de gouttières, montés horizontalement sont réalisés sous forme de gouttières doubles (6, 6') placées dos à dos. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rouleau (4, 4') est monté à rotation sur des bras de paliers (8) descendant d'un châssis (9) disposé en haut, et en ce que sur le châssis agit un câble de traction (12) allant de chaque côté, qui est guidé par l'intermédiaire de galets de renvoi (13, 14) jusqu a un galet d'entraînement (15) duquel le rouleau (4, 4') reçoit son entraînement. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que du châssis (9) pend, en avant et en arrière du rouleau (4, 4') un bras (19-19') -ou des bras- sur lequel -sur lesquels- est monté de façon à pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe (25) du rouleau et à pouvoir être réglé en hauteur un bras (20, 20') -ou une paire de bras- saillant vers le bas, à l'extrémité inférieure duquel est fixé le racloir (22, 22'). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'un rouleau (4, 4') est disposé dans chacun de deux conduits à purin parallèles (1, 1') de l'installation, les deux rouleaux étant raccordés à un organe de traction (12) fermé sur lui-même, pouvant être actionné de façon alternée, lequel est commandé de telle sorte que les deux rouleaux (4, 4') sont respectivement déplacés dans des sens opposés.