Brevet FR2728891A1 — publié le 19960705

INSTALLATION DE COMPOSTAGE DE LISIER La présente invention se rapporte à une installation de compostage de lisier. Le développement du nombre d'élevages d'animaux en général et de porcs en particulier, ainsi que des mesures de plus en plus drastiques relatives à l'environnement, ont conduit les régions agricoles à produire des quantités toujours croissantes de lisier, sans possibilité de pouvoir l'utiliser totalement. Ceci a conduit à réfléchir à de nouvelles techniques d'utilisation ou de transformation du lisier permettant finalement un emploi de celui sans contrevenir avec les mesures d'ordre écologique. Ainsi, on a proposé d'utiliser le lisier pour fabriquer un compost, I'avantage de cette technique résidant principalement dans le fait que l'azote du lisier, essentiellement sous forme ammoniacale et dont très soluble dans l'eau, se retrouve sous forme réorganisée et plus stable dans le compost. Ce dernier peut alors être épandu dans les champs sans risque de pollution. En particulier, il s'est développé récemment une technique d'origine tchécoslovaque qui consiste à incorporer au lisier un additif qui constitue un exoellent nutriment pour les bactéries et assure une bonne adhérence du lisier sur le support carboné du compost qui consiste généralement en de la paille. Ce mélange lisier-additif est épandu sur la paille ou toute autre matière lignocellulosique telle que de la sciure de bois ou de l'écorche broyée. On procède alors régulièrement au brassage et à I 'aération de la matière avec du matériel adéquat, tel qu'une fraise rotative ou un retourneur d'andains. Il s'opère alors une fermentation aérobie de la paille et du lisier, oe qui conduit progressivement à l'obtention d'un compost d'excellente qualité. On notera que l'épandage du lisier sur la matière végétale est réalisé plusieurs fois, L'additif qui est ajouté augmentant considérablement I 'absorption du lisier par celleì. L'additif est actuellement commercialisé sous les appellations commerciales PROLIS, ORLYSE et PROBIOX Une autre technique qui, dans la pratique, met en oeuvre les mêmes opérations, consiste à mélanger avec le lisier du lignosulfate de calcium ou de magnésium contenant de I'hemicellulose et des sucres. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, on a mis au point une installation adéquate. Ainsi, on connaît un type d'installation qui comporte une aire ou plateforme de compostage de forme rectangulaire. Cette plate-forme est obtenue en ddbarTas sant de sa terre végétale, une partie de la surface d'un champ ou d'une autre parcelle à usage agncole. De la paille ou une autre matière végétale fibreuse y est placée et est régulièrement arrosée avec le mélange lisier-additif. Le plus souvent, le lisier utilisé provient de l'exploitation agricole dans laquelle l'installation de compostage est située. La surface de l'aire de compostage est travaillée de manière à être légèrement bombée, de façon à favoriser le ruissellement par gravité de chaque côté de l'aire des liquides colorés et pollués qui viendraient à s'écouler de la masse en décomposi- tion. Dans ce but, les deux grands côtés de l'aire sont équipés de caniveaux bétonnés, ce qui empêche l'infiltration des liquides dans le sol et permet au contraire de les récupérer, par exemple dans une fosse. La présence de ces caniveaux a d'ailleurs été rendue nécessaire pour obtenir l'agrément des autorités compétentes en la matière. Ainsi que cela a été évoqué plus haut, lorsque l'on souhaite fabriquer du compost, on répand de la paille sur l'aire, par exemple sur une épaisseur de 80 cm environ. On procède alors au brassage et à l'aération de la paille à l'aide d'un premier tracteur équipé du matériel adéquat. L'épandage de lisier est quant à lui opéré à l'aide d'un second tracteur qui tracte une citerne remplie de lisie Lors d'une campagne de fabrication de compost, ces opérations sont effectuées trois fois, à deux ou trois semaines d'intervalle. A titre indicatif, environ 15 m3 de lisier sont épandus par tonne de paille. Cette technique a fait ses preuves et permet d'obtenir un compost d'excellente qualité. Toutefois, elle présente des inconvénients importants dès qu'elle doit être employée dans le cadre d'une installation de grandes dimensions. L'inconvénient essentiel est lié au coût de cette installation qui est destinée à être construite chez I 'agnculteur fabricant du compost En effet, dès lors que l'on construit une installation de grandes dimensions, les travaux de bétonnage des caniveaux sont coûteux et importants. En effet, jusqu'ici, les installations en fonctionnement comportent une surface de compostage de l'ordre de 150 m2. Dès lors qu'on souhaite passer à des surfaces de l'ordre de 1 500 à 2 000 m2, les travaux de mise en place des caniveaux se révèlent importants. Par ailleurs, le brassage de la paille et l'épandage du lisier requièrent deux tracteurs et deux opérateurs, ou, tout au moins un tracteur et un opérateur pour une durée de travail double. La présente invention a pour but d'améliorer encore la mécanisation de ce type d'installation, tout en en réduisant le coût d'exploitation. Un autre objectif est de proposer une installation de structure simple et facile à construire. Ces objectifs ainsi que d'autres sont atteints conformément à l'invention, par le fait que dans cette installation, qui comprend une aire de compostage destinée à recevoir une matière végétale fibreuse et du lisier, cette aire étant pourvue d'un caniveau apte à récupérer les liquides de ruissellement s'écoulant lors du compostage, ladite aire affecte une forme sensiblement circulaire et présente une pente descendante en direction de son centre, apte à permettre l'écoulement des liquides vers ce dernier, ledit caniveau étant disposé dans la partie centrale de ladite aire où sont prévus d'une part des moyens d'évacuation des liquides de ruissellement et, d'autre part, des moyens d'amenée dudit lisier. De cette façon, à surface égale, la forme circulaire de l'aire se révèle la moins encombrante. De plus, les travaux de réalisation du caniveau sont réduits à leur plus simple expression puisqu'il occupe la partie centrale de l'aire et a forcément une surface réduite. Enfin, la pente descendante dirigée vers le centre permet la récupération des liquides de ruissellement. Par ailleurs, selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives de cette installation: - la pente est inférieure à 10 % et, de préférence, de l'ordre de 3 %; - elle est équipée de moyens d'épandage du lisier; - lesdits moyens consistent en une rampe disposée radialement et surplombant l'aire, pourvue d'une série de bouches de sortie dirigées vers cette dernière, la rampe étant branchée sur les moyens d'amenée de lisier et mobile en rotation autour de la partie centrale de ladite aire ; - ladite rampe est pourvue de moyens moteurs aptes à permettre son déplacement au-dessus de ladite aire; - lesdits moyens moteurs consistent en un véhicule automoteur tel qu'un tracteur auquel la rampe est fixée; ; - ladite rampe est également équipée de moyens de brassage et d'aération de la matière végétale fibreuse. Ainsi, grâce à cette dernière caractéristique, les mêmes moyens moteurs vont servir, dans une même opération, non seulement au déplacement en rotation de la rampe d'épandage du lisier, mais également à celui des moyens d'aération et de brassage de la matière végétale fibreuse. Selon encore d'autres caractéristiques exemplatives: - les moyens de brassage et d'aération sont solidaires du véhicule automoteur; - les moyens de fixation du véhicule sur la rampe sont prévus coulissants le long de celleì ; - I'installation comporte des moyens de stockage de lisier à épandre; - I'installation est équipée de moyens mécanisés de mélange du lisier à épandre avec un additif apte à favoriser l'absorption du lisier par la matière végétale fibreuse et sa dégradation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation. Cette description sera faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'une installation conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe verticale de l'aire de compostage d'une installation similaire à celle de la figure 1 et des équipements qu'elle comporte; - la figure 3 est une vue de face des moyens permettant d'amener le liquide à épandre jusqu'à une rampe d'épandage; - les figures 4 et 5 sont des vues de dessus et de face d'une partie de cette rampe; - la figure 6 est une vue schématique de face de moyens de mélange du lisier et de l'additif de compostage;; - les figures 7 et 8 sont des vues partielles de l'installation conforme à l'invention, destinées à montrer deux répartitions possibles de la paille sur l'aire de compostage. L'installation de compostage représentée sur les figures annexées comprend essentiellement une aire de compostage 1 destinée à recevoir d'une part la matière végétale fibreuse et d'autre part le lisier à dégrader, de préférence additionné d'un adjuvant apte à favoriser l'absorption du lisier par la matière végétale et la fermentation de l'ensemble. Conformément à l'invention, cette aire 1 a une forme sensiblement circulaire et est réalisée, conformément à la technique antérieure, en débarassant une partie de la surface d'un champ ou d'une autre parcelle à usage agricole de sa terre végétale, c'est-à-dire la terre dans laquelle sont enfouies les racines des végétas Egalement conformément à l'invention, cette aire de compostage présente une pente descendante en direction de son centre C. A titre indicatif, cette pente est de l'ordre de 3 %, ce qui correspond à un angle a de l'ordre de l,?. De la sorte, la surface de l'aire constitue une sorte de cône ou de tronc de cône renversé. A titre indicatif, le diamètre de l'aire 1 peut être de l'ordre de 50 m, de sorte qu'elle occupe une surface totale voisine de 1 9hui0 m2. Dans sa partie centrale, c'est-à-dire entourant son centre C, l'aire est pourvue d'un caniveau sensiblement circulaire 4. Il est légèrement incliné, selon la même pente que le reste de l'aire. De préférence, ce caniveau est réalisé en béton ou toute autre matière de manière à le rendre imperméable aux infiltrations de liquide. Dans la forme de réalisation de la figure 1, le caniveau 4 est relié par une conduite souterraine 20 à une fosse de stockage de lisier 2. Cette fosse est par exemple directement reliée à un élevage d'animaux tels que des porcs. Il s'agit par exemple d'une fosse de 3 m de profondeur et apte à contenir plus de 300 m3 de lisier. Si nécessaire, une pompe dirige le lisier de la fosse 2 jusqu'au centre de l'aire, vers une rampe d'épandage décrite ci-après. Cette fosse peut servir de réservoir tampon, alimenté par la fosse de stockage habituelle du lisier provenant d'un élevage et dans lequel est réalisé le mélange du lisier avec l'additif précité. Le caniveau 4 est par ailleurs connecté à une fosse de réception 3 des eaux de ruissellement, grâce à une conduite enterrée 30. On revient plus loin dans la descrip tion sur la fonction de cette fosse. Dans la forme de réalisation de la figure 2, I'installation comporte une fosse unique 2 destinée à recevoir le lisier ou le mélange lisier-additif à épandre. Elle est équipée d'une conduite 56 d'amenée du lisier au centre de l'aire à l'aide de moyens non représentés tels qu'une pompe. Il est également prévu au centre du caniveau 4 une rigole verticale 40 d'axe XX' connectée à une conduite souterraine 30 débouchant également dans la fosse 2. Conformément à l'invention, I'installation est équipée de moyens d'épandage du lisie Ces moyens consistent de préférence en une rampe disposée radialement, au-dessus del'aire et apte à être mue en rotation autour de la partie centrale C de l'aire 1 pour balayer toute la surface de celle Pour ce faire, la conduite d'amenée 20 ou 56 (selon le mode de réalisation choisi) du lisier au centre de 1 'aire, est connectée à un tuyau d'axe vertical X X' et occupant le centre C de l'aire. Ce tuyau 50 est maintenu en place par trois pieds 51 qui reposent sur la surface du caniveau 4. Le tuyau est pourvu dans sa partie supérieure d'une articulation étanche à roulement à billes 52 sur laquelle est connectée la rampe d'épandage 5 proprement dite. Il s'agit d'une rampe qui s'étend dans un plan sensiblement horizontal et dont la longueur est légèrement supérieure au rayon de l'aire 1. A son extrémité libre, elle comporte des moyens de roulement 54 pourvus de roues 55. On comprend aisément que du fait du montage par roulement à billes sur le tuyau 50, la rampe 5 est apte à subir un mouvement de rotation autour du centre C de l'aire. Sur toute la longueur de la rampe est prévue une série de ramifications 53 dont l'extrémité libre est pourvue d'une bouche de sortie 531 dirigée vers le bas, en direction de l'aire 1. Chacune de ces ramifications est équipée d'un levier 530 d'ouverture et de fermeture. On notera que plus on s'éloigne du centre C plus les ramifications 53 sont rapprochées les unes des autres, ceci s'expliquant par le fait que, en phase d'épandage de lisier, les bouches de sortie les plus proches de la périphérie de l'aire ont une surface plus importante à arroser. Sur un côté de la rampe 5 est prévue une série de tiges parallèles 57 disposées dans un plan horizontal et s'étendant perpendiculairement à la rampe. Ces tiges, toutes de même longueur, soutiennent un profilé 58 disposé axialement et parallèlement à la rampe 5. Ce profilé sert au guidage d'une pièce de montage 62 dont on expliquera plus loin la fonction. Cette pièce 62 est apte à coulisser le long du profilé 58, comme le montre la double flèche f à la figure 4. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, la rampe 5 est pourvue de moyens moteurs aptes à permettre son déplacement pour balayer la surface de l'aire 1. A cet effet, elle peut être elle-même motorisée, comme le sont de manière connue les rampes d'arrosage de surfaces à usage maraîcher. Toutefois, dans le cas présent, ces moyens moteurs consistent de préférence en un véhicule automoteur 6 auquel la rampe est fixée. Il s'agit avantageusement d'un tracteur. De plus, ce tracteur est équipé, entre sa partie arrière et la rampe 5, de moyens de brassage et d'aération de la matière végétale à composter. Ces moyens, référencés 60 à la figure 1 consistent par exemple en une fraise rotative ou en un retourneur d'andains. Ce tracteur est fixé à l'aide d'un organe 61 à la pièce de fixation 62 décrite plus haut Comme on le verra plus loin, la phase de compostage du lisier va consister à aérer et brasser périodiquement la matière végétale fibreuse et à y déverser également périodiquement du lisier. Ces deux opérations différentes sont mises en oeuvre grâce au tracteur 6 qui, d'une part tracte les moyens de brassage et d'aération 60 et, d'autre part, tracte la rampe 5.Du fait que la pièce de fixation 62 du tracteur 6 à la rampe 5 est montée coulissante le long du profilé 58, ce tracteur va pouvoir brasser et aérer la totalité de la matière végétale en se déplaçant radialement le long de la rampe et tout en décrivant des rotations successives autour du centre C de l'aire 1. La figure 6 représente un équipement 7 qui peut être utilisé avec l'installation conforme à l'invention. Cet équipement consiste en une sorte de portique qui comporte d'une part un réservoir 70 de stockage de l'additif évoqué plus haut dans la description, apte à favoriser l'absorption du lisier par la matière fibreuse. Elle comporte également un réservoir 71 par exemple d'une contenance de 1 000 litres, destiné à recevoir du lisier. Elle comporte enfin, dans sa partie inférieure, un troisième réservoir72 d'une grande contenance, par exemple de 3000 litres. La partie inférieure du réservoir 70 est ouverte et surplombe un convoyeur à bande sans fin 8 et dont le sens d'avancement est repéré par la flèche h. Sa partie d'extrémité aval surplombe le second réservoir 71 de sorte que lorsque le convoyeur est actionné, il entraîne une certaine quantité d'additif contenu dans le réservoir 70 pour le faire tomber dans le réservoir 71. Ce dernier est alimenté en lisier par une conduite 73 branchée sur une fosse de stockage attenante à un élevage. A l'intérieur du réservoir 71 est prévu un mélangeur 90 motorisé à pales aptes à provoquer un mélange intime du lisier et de l'additif. Lorsque le mélange est parfaitement réalisé, ce dernier est transféré dans le réservoir de stockage 72 via une vanne électrique 93. Enfin, le réservoir de stockage 72 comporte également un mélangeur et son extrémité inférieure est connectée à une pompe qui est apte à distribuer le mélange homogénéisé jusqu'à l'aire 1 via une conduite 74. Un tel équipement 7 est apte à être démonté et installé à proximité d'une installation de compostage conforme à l'invention. Il permet de fabriquer en continu et à la demande la quantité nécessaire de mélange lisier-additif pour un épandage. De cette façon, si un incident intervient au cours de l'épandage nécessitant un arrêt de ce dernier, on pourra simultanément interrompre la fabrication du mélange afin de ne pas gaspiller inutilement ledit additif. Nous allons décrire ci-après la façon dont on utilise l'installation conforme à l'invention. Dans une première étape on commence par placer sur la totalité de la surface de l'aire 1, la matière végétale fibreuse P à dégrader. Il s'agit de préférence de paille mais on pourrait également utiliser de la sciure de bois ou de l'écorce broyée. La surface utile pour la réalisation du compost est bien entendu celle de l'aire 1 moins celle du caniveau 4. Dans l'hypothèse précédente où l'aire présente une surface totale de 1 960 m2, et en supposant que le caniveau présente un diamètre de l'ordre de 10 m, la surface utile pour le compostage est alors de l'ordre de 1880 m2. Bien entendu, le caniveau 4 peut avoir un diamètre plus réduit, ceci afin de limiter les travaux de bétonnage et d'augmenter la surface utile de l'aire 1. Il n'a pas nécessairement une forme circulaire. On répartit la matière végétale, soit sous la forme d'une couche uniforme S (voir figure 7) de l'ordre de 80 cm environ, soit sous la forme d'andains E. Ces derniers sont alors disposés soit sous la forme de cercles concentriques centrés sur le centre C de l'aire, soit sous la forme d'un seul andain continu en forme de spirale. A titre indicatif, la quantité de paille utilisée est de l'ordre de 35 tonnes. La seconde étape consiste à répartir du lisier sur la matière végétale. ce faire, on déplace la rampe 5 au moyen du tracteur 6 qui, si nécessaire, se déplace radialement le long de la rampe 5. Le conducteur du tracteur aura de préférence à sa disposition des moyens permettant d'ouvrir et de fermer en fonction de ces besoins les bouches de distribution 531 du lisier. On laisse alors se dégrader le mélange de matière fibreuse et de lisier pendant environ trois semaines. Durant cette période s'effectue une fermentation aérobie et la hauteur de matière fibreuse se réduit considérablement, l'ensemble formant un amas relativement imperméable. Dans l'hypothèse où il pleuvrait pendant cette période, l'eau de pluie va s 'écouler sur la matière fibreuse et ruisseler en direction du caniveau 4 pour finalement s'écouler par la conduite 30. Il s'agit d'une eau brune qui pourra être réceptionnée dans une fosse adéquate et servir par exemple à arroser une surface de culture, cette eau étant peu chargée en azote. Dans une autre étape, on va à nouveau répandre du lisier sur la surface de matière fibreuse. Au préalable, on mettra en route les moyens d'aération et de brassage disposés à l'arrière du tracteur, mais également la fonction de déplacement de la rampe. Enfin, également trois semaines après, on aérera la matière fibreuse et on répandra à nouveau du lisier. Finalement, après quinze jours de nouvelle fermentation, le compost est alors près à être enlevé pour une utilisation ultérieure. La couche de produit présente alors une hauteur d'environ 25 cm. Une fois l'aire 1 nettoyée, on peut réaliser un nouveau compostage suivant le même processus que celui décrit ci-dessus. De préférence, les campagnes de compost tage auront lieu dans la période de d'année où il pleut le moins, c'est-à-dire de préférence entre avril et septembre. Pendant les autres périodes de l'année, la surface de l'aire 1 est nue et on se contente de récupérer les eaux de pluie qui ruisselent vers le caniveau 4 et sont dirigées dans la cuve de stockage. Cellesì sont inévitablement colorées, du fait que la terre formant la surface de l'aire a finalement pris une couleur brune, caractéristique du compost. REVENDICATIONS 1. Installation de compostage de lissier, qui comprend une aire de compostage ( l) destinée à recevoir une matière végétale fibreuse (P) et du lisier, cette aire (1) étant pourvue d'un caniveau (4) apte à récupérer les liquides de ruissellement s'écoulant lors du compostage, caractérisée en ce que ladite aire (1) affecte une forme sensiblement circulaire et présente une pente descendante en direction de son centre (C), apte à permettre l'écoulement des liquides vers ce dernier, ledit caniveau (4) étant disposé dans la partie centrale de ladite aire (1) où sont prévus d'une part des moyens (40,30) d'évacuation des liquides de ruissellement et, d'autre part, des moyens d'amenée (20, 50, 56) dudit lisier. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pente est inférieure à 10 % et, de préférence, de l'ordre de 3 %. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est équipée de moyens (5) d'épandage du lisier. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens consistent en une rampe (5) disposée radialement et surplombant l'aire (1), pourvue d'une série de bouches de sortie (531) dirigées vers celle, cette rampe étant branchée sur les moyens d'amenée (50, 56) de lisier et mobile en rotation autour de la partie centrale (C) de ladite aire (1). 5 . Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite rampe (5) est pourvue de moyens moteurs (6) aptes à permettre son déplacement au-dessus de ladite aire (1). 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens moteurs consistent en un véhicule automoteur tel qu'un tracteur (6) auquel la rampe (5) est fixée. 7. Installation selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que ladite rampe (5) est équipée de moyens de brassage et d'aération (60) de la matière végétale fibreuse (P). 8. Installation selon les revendications 6 et 7 pnses en combinaison, caractérisée en ce que les moyens de brassage et d'aération (60) sont solidaires du véhicule automoteur. 9 . Installation selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les moyens de fixation (62) du véhicule (6) sur la rampe (5) sont prévus coulissants le long de celleì. 10. Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de stockage (2) de lisier à épandre. 11. Installation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est équipée de moyens mécanisés (7) de melange du lisier à épandre avec un additif apte à favoriser l'absorption du lisier par la matière végétale fibreuse (P) et sa dégradation.