Brevet FR2633150A1 — publié le 19891229

APPAREIL DE STERILISATION DE MATERIAUX EMIETTABLES, NOTAMMENT DE SUBSTRATS POUR LA CULTURE EN SERRE DESCRIPTION La pressente invention se rapporte à un appareil de sterilisation de matériaux émiettables tels que des substrats utilisés pour La culture en serre par mélange intime avec un liquide stérilisateur. La culture des plantes en serre se fait sur des substrats qui sont arrosés er alimentés par des solutions nutritives composées de produits chimiques divers. Il en résulte finalement une contamination chimique et bioLogique très importante de ces substrats qui impose leur remplacement périodique car aucun procédé de régénération n'est actuellement employé. Ce remplacement est coûteux en raison des tres importants volumes de substrats utilisés et de la necessité d'entreposer les substrats usés dans des conditions où ils ne peuvent risquer de nuire à l'environnement. L'objet de l'invention est au contraire de régénérer ces substrats usés en les stérilisant et en les débarrassant de leurs produits polluants. L'appareil selon l'invention procède en mélangeant un liquide de stérilisation aux substrats puis en séparant les substrats du liquide. Il est pour cela nécessaire, dans une première retape, de rialiser I' émiettement de ces substrats que l'on trouve généralement sous une forme plus compacte, aussi bien pour la tourbe que pour la laine de roche ou La pouzzolane. Sous sa forme ta plus générale, I1 invention concerne donc précisément un appareil de stérilisation de matériaux émiettables par mélange à un liquide de stérilisation, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir dans lequel on place le matériau émiettable, un tube s'étendant dans le réservoir, ouvert à une extrémité dans le fond du réservoir et à une extrémité opposée plus élevée vers un dispositif de récupération du matériau émiettable, une vis d'Archimède tournante logée dans le tube, et une circulation du liquide de stériLisation dans le tube. Le liquide de stérilisation peut etre utilisé soit en cycle fermé avec régénération de ses propriétés stérilisatrices, soit en cycle ouvert. Dans Les deux cas, le liquide peut accompagner Le matériau à stériliser suivant un fonctionnement à courant parallèle ou le croiser suivant un fonctionnement à contre-courant. Le liquide de stérilisation Le plus approprie est de l'eau chaude dont Les propriétés peuvent etre régénérées en munissant l'appareil d'un dispositif de chauffage ainsi qu'éventueLlement de filtres. L'invention va maintenant être décrite plus précisément à L'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif : - la figure 1 est une représentation en coupe verticale d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de coté de la figure 1, - la figure 3 est une vue, analogue à la figure 1, d'un deuxième mode de réalisation de l'invention. La réalisation des figures 1 et 2 comporte tout d'abord un bac 1 composé d'une double paroi constituée de parois concentriques 2 et 3 entre lesquelles on incorpore un matériau calorifuge 4. Un couvercle 5 s'emporte au-dessus du bac 1 et renferme avec Lui un volume clos. Le couvercle 5 peut être entaille, prés de son sommet, d'une ouverture 6 par laquelle on verse le liquide de stériLisation, ici de l'eau chaude,- ainsi que le substrat à stériliser. Un tube 7 vertical est fixé au sommet du couvercle 5. Une vis d'Archimede 8 est logée à L'intérieur de ce tube 7 et peut être mise en action par un moteur 9. La vis d'Archimède 8 s'étend jusqu'en bas du bac 1 quand le couvercLe 5 est monté sur Lui. Une goulotte de rejet 10 inclinée débouche au sommet du tube 7 et traverse le couvercle 5 pour déboucher à l'extérieur. Le tube 7 peut être par ailleurs décomposé en une partie supérieure 11 dont le diamètre interne est sensiblement plus important que le diamètre des filets de la vis d'Archimede 8, une partie inférieure 12 dont le diametre interne n'est que tres légèrement supérieur au diamètre de ces filets et, tout à fait en bas, une embouchure 13 s'éLargissant. Une pale d'émiettement 14 prolonge la vis d'Archimède 8 un peu au-dessous de l'embouchure 13. Le tube 7 est perforé par des trous 15 à la jonction des parties supérieure et inférieure 11 et 12. Les trous 15 débouchent dans un volume annulaire délimité entre la partie inférieure 12 et une jupe de ruissellement 16 maintenue en place sur le tube' 7 par engagement fileté ou autre de son sommet en épaulement 17 avec un filetage situé tout en bas de la partie supérieure 11. Le bas de la jupe de ruissellement 16 est muni de languettes 18 pour retenir une cartouche 19 de résine échangeuse d'ions disposées entre la jupe de ruissellement 16 et ta partie inférieure 12 du tube 7. La jupe de ruisselLement 16 peut être démontée du tube 7 pour le remplacement de la cartouche de résine échangeuse d'ions 19. IL faut alors que l'embouchure 13 puisse etre dégagée de la partie inférieure 12. Ces deux éléments sont par exemple fixes par un taraudage 20 en bas de la partie inférieure 12. Dans le cas ou le liquide de stérilisation est de l'eau chaude, le fond du bassin doit etre pourvu de moyens de réchauffage. Le bac 1 comprend donc à cet endroit une troisième paroi 21 qui doubLe la paroi interne 3 et se raccorde avec celle-ci par des bords supérieurs obliques 22. Les parois 3 et 21 délimitent donc un volume étanche qui est occupé par des résistances chauffantes 23 et un Liquide caloporteur 24. Une prise d'air 25 est toutefois prévue pour permettre des dilatations du liquide caloporteur. Par ailleurs, des doigts de gant 26 peuvent être prévus pour pouvoir introduire des thermomètres de mesure de la température à l'intérieur du bac 1. Le processus de régénération des substrats se déroule tout d'abord en versant les substrats et de l'eau par l'ouverture 6, puis en les laissant séjourner tout en chauffant L'eau à l'aide des résistances chauffantes 23. Quand L'eau a atteint la température souhaitée, le moteur 9 est mis en marche : la pale 14 émiette les substrats qui étaient jusqu'a présent plus compacts, en grosses mottes, et le substrat émietté est petit à petit happé par la vis d'Archimède 8 et soulevé à L'intérieur du tube 7. Comme il est émietté, l'eau se mélange intimement à lui et exerce toute son action stérilisatrice. Les organismes parasites sont tués et les sels polluants adsorbés par le substrat passent en solution saline dans L'eau. Les vibrations de la vis d'Archimede 8 conduisent à un émiettement encore accru du substrat ; par ailleurs, la vitesse de rotation de l'hélice est suffisamment grande pour réaliser petit à petit une centrifugation de l'eau. Quand le mélange de substrat et d'eau arrive dans la partie supérieure Il du tube 7, l'eau accumulée à L'extérieur de la vis d'Archiméde 8 par centrifugation retombe dans la jupe de ruissellement 16 en passant par les trous 15. Le substrat continue cependant à etre soulevé par la vis d'Archimède 8 et arrive devant la goulotte inclinée 10 qu'il parcourt en avalanche avant de retomber à L'extérieur où il est prêt à un nouvel emploi après essorage. L'eau séparée du substrat par centrifugation est donc filtrée dans la résine échangeuse d'ions 19 où elle est débarrassée de ses sels polluants. Elle retombe ensuite au fond du bac 1 ou elle est de nouveau chauffée. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est donc à cycle fermé d'eau suivant un courant parallèle au substrat. Une autre réalisation de l'invention est représentée figure 3. Elle comporte beaucoup d'éléments en commun avec la précédente, qui portent les mêmes chiffres de référence. On ne retrouve cependant pas la jupe de ruissellement 16 et les moyens de chauffage 23 et 24. Par contre, L'appareil est désormais muni d'une conduite d'alimentation en eau chaude 30 qui traverse le couvercle 5 et débouche dans le tube 7 à la jonction des parties supérieure 11 et inférieure 12, ainsi qu'un conduit d'évacuation d'eau chaude 31 qui débouche au fond du bac 1. Quand le moteur 9 est mis en marche pour provoquer l'émiettement du substrat et le hisser par La vis d'Archiméde 8, l'intérieur du tube 7 est alimente en eau chaude par la conduite 30. Il en' régule que l'eau se mêle au substrat émietté et réalise la stérilisation et le lavage comme avec la réalisation précédente. Cependant, la vitesse de rotation de la vis d'Archimede 8 est ici plus faible afin de ne pas provoquer une centrifugation excessive et de permettre à l'eau de s'écouler le long de la vis d'Archimède 8, alors que le substrat adhère par frottement à celle-ci et continue à etre hisse vers la goulotte 10. On obtient donc une circulation à contre-courant du substrat et de l'eau chaude, cette dernière tombant finalement au fond du bac 1 et étant évacuée par la conduite 31. Les conduites 30 et 31 sont munies à Leurs débouchés respectifs de crépines 32 perméables à l'eau et non au substrat ainsi que de vannes 33 pour créer une régulation. Le système peut en effet être automatisé et est alors muni avantageusement d'une électrode 34 traversant le bac 1 et qui indique Le niveau optimal de l'eau. Les vannes 33 peuvent alors etre commandées automatiquement. D'autres réalisations de l'invention sont évidemment possibles ; en particulier, le tube 7 n'est pas forcément vertical mais peut être oblique. De mêe, on peut employer d'autres Liquides de stérilisation que L'eau chaude qui présente néanmoins L'avantage d'être très bon marché et de produire une stérilisation par voie thermique uniquement, ce qui fait qu'on peut l'employer en cycle fermé avec des renouvellements rares. REVENDICATIONS 1. Appareil de stérilisation de natériaux émiettables par mélange à un liquide de stérilisation, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir (1, 5) dans lequel on place le matériau émiettable, un tube (7) s'étendant dans te réservoir, ouvert à une extrémité (13) dans Le fond du réservoir et à une extrémité opposée plus élevée vers un dispositif de récupération (10) du matériau émiettable, une vis d'Archimede (8) tournante logée dans le tube, et une circulation du liquide-de stérilisation dans le tube. 2. Appareil de stérilisation de matériaux émiettables suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide de stérilisation entre dans le tube (7) par un conduit d'acheminement (30) traversant le réservoir, l'appareil comprenant par ailleurs un conduit d'évacuation dudit liquide au fond du réservoir (1) et traversant le réservoir, le liquide coulant dans le tube (7) et le long de la vis (8) par gravité avant de retomber dans le réservoir (1). 3. Appareil de stérilisation de matériaux émiettables suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide de stérilisation séjourne au fond du réservoir (1) et est entrarné par la vis (8) avec le matériau émiettable avant d'etre séparé de celui-ci par centrifugation et de retomber au fond du réservoir en passant par des perforations (15) du tube (7). 4. Appareil de stérilisation de matériaux émiettables suivant la revendication 3, caractérisé en ce- que les perforations (15) sont situées en bas d'une partie supérieure élargie (11) du tube (7). 5. Appareil de stérilisation de matériaux émiettables suivant l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que Les perforations (15) débouchent dans un corps filtrant le liquide de stérilisation. 6. Appareil de stérilisation de matériaux émiettables suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liquide de stérilisation est de l'eau chaude. 7. Appareil de stérilisation de matériaux émiettables suivant les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que le fond du réservoir est chauffé (23). 8. Appareil de stérilisation de matériaux émiettables suivant L'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vis (8) est prolongée en bas par une pale (14) d'émiettement du matériau.