Brevet FR2490449A1 — publié le 19820326

L'invention est relative à une installation modulaire de récu pération de gaz à partir de la fermentation de déchets végétaux tels que par exemple du fumier et du purin. Une telle installation est destinée notamment mais non exclusivement à des exploitations agricoles ou les dechets végétaux, et en particulier le fumier, sont disponibles. D'une maniée genérale, l'installation est composée de cuves de fermentation dans lesquelles les déchets végétaux se décomposent d'eux-mêmes par fermentation, ainsi que d'un gazomètre ou une cuve de stockage intermédiaire de gaz récupéré. Le gaz peut être en effet ensuite stocké dans des bouteilles ou dans des recipients spécifiques. Eventuellement, un local technique est compris également dans l'installation, c'est dans ce local que sont regroupées les commandes qui permettent par exemple de mettre en communication les différentes cuves de fermentation avec la cuve de stockage intermédiaire. Actuellement, les installations existantes de ce type ou bien comprennent des éléments spécifiques, ou bien sont réalisées de manière artisanale, c'est-à-dire en général au moyen de matériaux de récupération. Un des buts de la présente invention est de proposer tout d'abord une installation qui soit modulaire, c'est-à-dire qui puisse être extensible à volonté, en particulier en fonction de la disponibilite de déchets vegetaux. Un autre but de la présente invention est de proposer une installation qui comprenne un minimum d'élements de construction specifiques, et où chaque élément specifique est susceptible de remplir plusieurs fonctions differentes selon son utilisation. D'autres buts et avantages de la presente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif, et qui n'a pas pour but de limiter la pre- sente invention. L'installation modulaire de récupération de gaz à partir de la fermentation de déchets végétaux, tels que par exemple du fumier, comprenant un nombre variable de cuves de fermentation, au moins une cuve de stockage de gaz récupéré et une salle technique, est caractérisée par le fait que les cuves de fermentation, la ou les cuves de stockage de gaz récupéré et la salle technique, présentent respectivement des socles de base identiques, des parois identiques comprenant respective ment des moyens de fixation entre elles et à leur socle de base respectif, des moyens pour recevoir un couvercle amovible et des orifices les traversant de part en part, qui peuvent être raccordés ou obturés à volonté en fonction de leur utilisation respective. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 schématise à titre d'exemple une implantation d'une installation de récupération des gaz selon l'invention. La figure 2 schématise l'une des cuves en vue de face. Les figures 3 et 4 sont des coupes d'une paroi au niveau de différents orifices. L'installation 1, schematisee dans la figure 1, est par exemple destinee à une exploitation agricole. De préférence, elle est enterrée dans le sol, de manière à ce que la partie superieure de ses dif férents éléments affleure approximativement le niveau du sol. Elle est composee d'une pluralite de cuves de fermentation 2, une cuve de stockage 3 qui peut être par exemple un gazomètre et une salle technique 4. Une galerie centrale 5 permet la circulation entre les cuves et en particulier l'accès la salle technique 4. Les cuves de fermentation 2 sont des enceintes closes, à l'in térieur desquelles les dechets vegetaux sont introduits et fermentent. Cette fermentation produit un gaz qui est du méthane. Lorsque la fermentation d'une cuve est à un stade suffisamment avancé, c'est-à-dire que la formation de methane est effective, la cuve est mise en communication par des tuyauteries avec la cuve de stockage 3 ou le gaz est emma gainé. Cette cuve 3 peut être un gazomètre, et presenter une cloche mobile verticalement le long des parois de cette cuve de manière à pré- senter un volume de stockage variable en fonction du gaz récupéré. Le gaz peut être ensuite stocké définitivement dans des bouteilles ou d'autres recipients appropriés, extérieurs à l'installation. Le transfert peut alors se faire au moyen, par exemple, d'un compresseur. Dans la salle technique 4, sont regroupes l'ensemble des commandes qui permettent de piloter l'installation. Ces commandes sont par exemple les commandes de mise en communication de chacune des cuves de fermentation 2 avec la cuve de stockage 3, les commandes de chauffage de chacune des cuves de fermentation, la commande de transfert de la cuve de stockage 3 vers le stockage exterieur ou vers une utilisa tion immédiate. Cette dernière utilisation immediate peut être par exemple un brûleur de chauffage ou de cuisiniere, un convertisseur produisant de l'électricité, un réservoir de gaz d'un véhicule tel qu'un tracteur ou une voiture. Par ailleurs, un épurateur non représenté dans la figure 1 pourra être placé à la sortie de la cuve de stockage 3, ou du gazomètre, de manière à extraire du gaz récupéré les impuretés. Les déchets végétaux preféres sont des déchets solides, tels que du fumier ou des dechets liquides, tels que du purin. Il faut par ailleurs remarquer que pour que la fermentation se fasse dans de bonnes conditions, il est nécessaire que l'intérieur des cuves de fermentation soit maintenu à une température d'environ 25 à 400C. L'implantation préferée selon l'invention est représentée en figure 1. Les differents éléments de l'installation, c'est-à-dire les cuves de fermentation, la cuve de stockage et la salle technique, sont disposés selon deux rangées situées de part et d'autre de la galerie technique 5. Par exemple , la salle technique et la cuve de stockage sont disposées en regard l'une de l'autre, de part et d'autre de la galerie technique respectivement à une extrémite des deux rangées. De ce fait, l'ensemble des cuves de fermentation est disposé vers l'autre ex trémité, ce qui permet d'ajouter à volonté des cuves de fermentation de manière à réaliser une extension de l'installation. A titre d'illustration, les cuves 6 et 7 schématisées par des pointillés peuvent être ajoutées à l'installation 1 représentée en traits pleins. Cependant, il faut remarquer qu'au delà d'un certain nombre de cuves de fermentation, il pourra être nécessaire de disposer de plus d'une cuve de stockage ou de plus d'un gazomètre, et éventuellement de plus d'une salle technique. A cet effet, l'invention se propose de réaliser l'ensemble des éléments de l'installation, c'est-à-dire l'ensemble des cuves de fermentation, des cuves de stockage, des salles techniques, à partir d'un minimum d'éléments spécifiques, et en particulier à partir de socles de base identiques et de parois identiques. Ces socles et ces parois présentent respectivement l'ensemble des moyens qui leur permet de remplir l'ensemble des fonctions qu'ils sont susceptibles d'avoir. Ces moyens, qui sont principalement constitués par des orifices, peuvent être ou bien raccordes à l'installation ou bien obturés à volonté. Ceci permet également de simplifier la construction de l'installation. Ainsi, l'installation selon l'invention est constituée en fait de modules qui peuvent indifféremment remplir le rôle de cuves de fer mentation, telles que les cuves 2, de cuve de stockage, telle que la cuve 3, ou de salle technique. Il faut remarquer que, particulièrement en fonction de l'extension de l'installation, les rôles des différents modules peuvent être modifiés au cours du temps moyennant un minimum de transformations. Ainsi, à titre d'exemple, une quelconque des cuves de fermentation 2 pourra être transformée en cuve de stockage ou éventuellement en salle technique si l'extension de l'installation l'exige. A titre d'exemple, en figure 2, une cuve de fermentation est schématisée. Comme il apparaîtra ultérieurement, les éléments qui vont etre décrits et qui constituent cette cuve permettent de réaliser indifferemment une cuve de fermentation, une cuve de stockage telle qu'un gazomètre ou une salle technique. La cuve comprend tout d'abord un socle de base 8. Ce socle est carré, et de préférence constitué par un cadre carré 9 dont les différents côtés sont reliés par des traverses à angle droit telles que la traverse 10. Le cadre 9 et les traverses définissent des alvéoles. Le socle de base alvéolé peut être déposé à même le sol ou sur un radier en béton. De préférence le socle est en béton moulé. Selon l'utilisation du socle de base, les alvéoles peuvent être remplies par tout matériau approprié ou recouvertes de tout matériau approprié. Par exemple, elles peuvent être remplies de béton, ou être comblées par une couche isolante revêtue d'une couche de béton. Elles peuvent être également recouvertes par une tôle perforée, le socle de base étant pose sur un radier. Dans le cas plus particulier d'une cuve de fermentation, il est nécessaire de maintenir l'intérieur de la cuve à température constante, comprise entre 25 et 400C. L'invention prévoit donc que tous les socles de base présentent des moyens permettant en particulier le chauffage des cuves de fermentation. Ces moyens consistent, par exemple, en deux orifices, tels que 11 et 12, qui permettent l'entrée et la sortie de liquide pour un serpentin noyé dans le socle de base ou rapporté. Les orifices 11 et 12, dans les cas où le socle de base est celui d'une cuve de fermentation, sont raccordés à l'installation de chauffage des cuves de fermentation. Ces raccords sont à la portée de l'Homme de l'Art. Le socle de base comprend par ailleurs des moyens d'évacuation du liquide, déchet de la fermentation. Ces moyens d'evacuation sont par exemple un ou plusieurs orifices tels que 13 ou 14. Ces orifices, naturellement, débouchent à l'intérieur de la cuve. Il faut remarquer, que selon l'utilisation du socle de base, à savoir pour une cuve de fermentation, une cuve de stockage ou une salle technique, les orifices tels que 11 à 14 sont obturés ou sont raccordés à l'installation. De ce fait, un seul socle de base muni de l'ensemble de ses orifices permet la construction d'une cuve de fermentation, d'une cuve de stockage ou d'une salle technique. Il faut remarquer que dans le cas particulier d'une cuve de fermentation, les alvéoles sont remplies au moins avec un matériau isolant, ou le socle repose lui-même sur un matériau isolant. Le cadre carré 9 du socle de base présente des moyens de positionnement par emboîtement des parois. Ces moyens ne sont pas représentés dans la figure 2, et sont à la portee de l'Homme de l'Art. Ils consistent par exemple en une rainure munie d'encoches de positionnement des parois, les parois présentant dans leur partie inférieure extrême une forme épousant celle de la rainure et des encoches. Naturellement, tout joint approprie est disposé entre le socle de base et les parois. Ces parois ont été schématisées dans la figure 2 en 15, 16 et 17. Les parois sont disposées sur les différents côtés du cadre 9 constituant le socle de base et reposent sur ses côtés par l'intermédiaire des moyens de positionnement par emboîtement. De préférence, la largeur d'une paroi est approximativement égale à la longueur hors tout d'un côté du carré, diminuée de son épaisseur au niveau de l'une de ses extrémités latérales. Les parois sont montees sur le socle de base ainsi que le schématisent les figures 1 et 2. Une paroi, par exemple la paroi 15, prend appui sur le chant de la paroi 16. Par ailleurs, le chant 18 de la paroi 15 sert d'appui pour la paroi 17. De préférence les parois sont en beton moulé. Naturellement, au niveau des jonctions entre les différentes parois, l'Homme de l'Art déterminera les moyens d'étanchéité et les moyens de fixation les plus appropries. Il faut cependant remarquer que selon l'invention, de préférence, les parois sont posées sur le socle de base et solidarisées entre elles par des moyens de fixation. Il faut par ailleurs remarquer que l'invention prévoit pour la mise en place de la première paroi sur le socle de base un tirant qui maintient en position ladite paroi provisoirement, au moins jusqu'au positionnement et à la fixation d'une paroi adja cente. Avantageusement, le tirant est fixé à la paroi et au socle de base dans les orifices existants. Dans leur partie superieure, les parois présentent longitudinalement une rainure 19, orientée sensiblement verticalement et ouverte vers le haut. La rainure des différentes parois definit un canal continu, qui est situé approximativement au milieu de l'épaisseur des parois dans leur partie supérieure. Ce canal est destiné à recevoir un liquide, et la périphérie d'un couvercle, dans le cas d'une cuve de fermentation ou d'une cuve de stockage. De ce fait, un joint hydraulique constitué par le canal et le liquide qu'il contient assure l'étanchéité entre le couvercle et les parois. L'alimentation en liquide de ce canal est réalisée par tout moyen approprié. Par exemple, la galerie technique pourra être recouverte d'une toiture dont les eaux de pluie récupérées alimentent avantageusement ce canal. Par ailleurs, à intervalles réguliers, la paroi extérieure du canal présente des zones où son epaisseur est diminuée. Ces zones sont schématisées par les références 21 et 22 dans la figure 2. Selon l'invention, en cassant la paroi au niveau de l'une de ces zones, il est possible de canaliser le trop plein de liquide dans le canal et de l'évacuer par tout moyen approprié, à la portee de l'Homme de l'Art. La partie supérieure des parois presente des moyens qui permettent à ces parois de remplir indifféremment les différentes fonctions auxquelles elles sont destinées. Ces moyens consistent par exemple en des orifices tels que 23 à 27 qui traversent la paroi de part en part. Les figures 3 et 4 schematisent en coupe la paroi au niveau de différents types d'orifices. De préférence, les orifices tels que celui schématisé en 28 dans la figure 3 sont utilises pour introduire du purin à l'inte- rieur d'une cuve de fermentation. Les orifices tels que l'orifice 29 représenté en figure 4 sont de preference utilisés pour l'évacuation des gaz de fermentation, dans les cuves de fermentation. Des orifices tels que l'orifice 28 peuvent également recevoir un manomètre de contrôle de la pression du gaz dans les cuves ou une torchère pour permettre le contrôle de la qualité du gaz. La disposition respective des différents orifices est a priori quelconque. Il faut cependant remarquer que ceux-ci sont situés le plus près possible de l'extrémité inférieure du canal, et qu'ils débouchent à l'intérieur de la cuve à un niveau situé au dessus du niveau des déchets végétaux dans une cuve de fermentation. Il faut remarquer que l'ensemble des parois présente dans sa partie supérieure des rainures qui sont susceptibles de constituer un canal, des orifices tels que ceux qui ont eté decrits, des zones où 1 paisseur est affaiblie. Les orifices peuvent être à volonté obturés ou raccordes à l'installation selon la fonction de la paroi et sa position. De préférence en effet, pour les cuves de fermentation, ce sont les orifices de la paroi située du côté de la galerie technique qui sont utili sés, les autres etant obturés. Le canal peut être rempli de liquide, et l'une des zones affaiblies cassée selon la fonction des parois. Enfin, un socle et quatre parois peuvent être utilisés indifféremment comme cuve de fermentation, dans ce cas, la cuve est fermée par un couvercle amovible tel que 20 ou comme cuve de stockage. Pour la cuve de stockage, la cuve peut recevoir une cloche de gazomètre coulissant le long des parois, ou recevoir d'autres equipements appropriés tels qu'une baudruche. Avantageusement, pour la cuve de stockage, les orifices tels que les orifices 28 et 29 sont utilisés pour l'introduction et l'évacuation du gaz. Naturellement, les parois peuvent présentées par endroit des nervures de renforcement, des surépaisseurs, etc... dans le but de diminuer leur poids sans affecter leur rigidité. D'autre part, pour les cuves de fermentation, l'installation selon l'invention comprend des moyens de levage du couvercle, ce qui permet d'ouvrir la cuve pour la charger en fumier ou pour la décharger. Ces moyens sont à la portée de l'Homme de l'Art. Enfin, les tuyauteries de raccordement, ainsi que les vannes de commande etc des autres organes qui permettent, par exemple, le chauffage des cuves de fermentation, les mises en communication des cuves de fermentation avec la cuve de stockage, le transfert du gaz d'une cuve à l'autre, etc... sont à la portée de l'Homme de l'Art, et ne seront pas décrits en détail. Ainsi, les socles de base et les parois qui viennent d'être dé- crites permettent de realiser indifféremment des cuves de fermentation, des cuves de stockage ou des salles techniques. L'installation modulaire est donc réalisée au moyen d'un nombre d'eléments spécifiques très réduits. Par ailleurs, elle est extensible et la fonction des différents modules peut varier dans le temps par exemple compte tenu de l'extension de l'installation. Il faut remarquer qu'en cas d'extension, la partie existante peut continuer à fonctionner, et qu'il n'est pas nécessaire d'interrompre la recuperation du gaz. Naturellement, la description qui vient d'être faite de la pre- sente invention n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Installation modulaire de récupération de gaz à partir de la fermentation de déchets végétaux tels que par exemple du fumier ou du purin, comprenant un nombre variable de cuves de fermentation, au moins une cuve de stockage de gaz récupéré et une salle technique, caractérisée par le fait que les cuves, et la salle technique presentent respectivement des socles de base identiques et des parois identique, les parois comprenant respectivement des moyens de fixation entre elles et de positionnement par rapport à leur socle de base, des moyens pour recevoir un couvercle amovible et des orifices les traversant de part en part, qui peuvent être raccordés ou obturés à volonté en fonction de leur utilisation respective. 2. Installation selon la revendication 1, les cuves comportant respectivement quatre parois latérales identiques, caractérisée par le fait que chaque paroi présente au moins un orifice d'introduction de déchets végétaux liquides, un orifice d'évacuation des gaz de fermentation, ces orifices etant raccordés ou obturés en fonction de leur utilisation. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les cuves présentent par ailleurs un orifice permettant le contrôle de la pression de gaz dans la cuve et un orifice pour une torchère, ces orifices étant obturables à volonté. 4. Installation selon les revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait que les parois présentent respectivement dans leur partie su périeure une rainure approximativement verticale, ouverte vers le haut qui definit un canal continu ferme susceptible de constituer Dour le couvercle d'une cuve de fermentation un joint hydraulique. 5. Installation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que des zones de la paroi extérieure du canal sont affaiblies, une ou plusieurs zones étant susceptibles d'être cassées, de manière à permettre l'évacuation du trop plein de liquide dans le canal. 6. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les socles de base sont carrés, et presentent respectivement des moyens obturables d'évacuation du jus après fermentation. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 6, caractérisée par le fait que les socles de base présentent par ailleurs des moyens obturables susceptibles de permettre le chauffage de l'inte- rieur des cuves. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1, 6 ou 7, caractérisée par le fait que les socles de base sont constitués par un cadre carré dont les différents côtés sont reliés par des traverses et presentent respectivement des moyens de positionnement par emboitement pour les parois. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée par le fait que les alvéoles définies par le cadre carré et les traverses du socle de base sont comblées par un matériau isolant recouvert d'une couche de béton. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 1, 7 ou 8, caractérisée par le fait que les alvéoles definies par les traverses et le cadre du socle de base sont couvertes par une tôle perforée, le cadre étant pose sur un radier.