Brevet FR2789163A1 — publié le 20000804

La présente invention se rapporte à une enceinte et à une installation de séchage de déjections d'animaux, notamment de fientes de volailles. Du fait de leur haute teneur en eau, on a déjà proposé un grand nombre de techniques de séchage de fientes de volailles, dont le but principal est d'obtenir un produit déshydraté et désodorisé, facilement utilisable pour des applications ultérieures. Une application principale est celle de fertilisant. Le procédé le plus simple consiste à insuffler, à 1' intérieur des bâtiments d'élevage, de l'air au dessus des convoyeurs à tapis sans fin qui sont disposés sous les cages d'élevage et sur lesquels tombent les déjections des volailles. Toutefois, l'air ne se charge que partiellement en humidité, du fait de son passage rapide au contact de la couche mince de fientes étalée sur les convoyeurs. Pour obtenir un meilleur rendement, il faudrait mettre en oeuvre des volumes d'air très importants et assurer des turbulences au sein de celui-ci, ce qui est très coûteux en énergie. Dans certains cas, ce type de procédé est mis en oeuvre au sein de tunnels de séchage, en dehors des bâtiments d'élevage. Les inconvénients majeurs de ce type d'installation résident dans son encombrement et sa complexité mécanique. On décrit dans le document EP-B-0 210 196 un procédé et une installation de séchage et de conditionnement de fumier de poules. Le procédé comprend une étape de transformation microbiologique du fumier, ce qui nécessite de devoir surveiller attentive- ment tous les paramètres de la transformation, pour être sûr d'assurer un bon séchage du fumier. De plus, l' installation correspondante est nécessairement complexe et coûteuse. Le document US-A-2679114 se rapporte à un appareil et à un procédé pour la transformation et le compostage de fumier. L'appareil comporte un convoyeur qui achemine le fumier brut en partie supérieure d'un silo. Le fond du silo est formé de deux cloisons ajourées et convergentes entre lesquelles s'étend un canal. Au fond du canal est prévu un convoyeur disposé dans une goulotte. Au dessus du convoyeur s'étendent deux arbres rotatifs parallèles pourvus de pales. L'entraînement en rotation des arbres provoque le transfert d'une partie du fumier dans le convoyeur. De l'air sous pression, éventuellement chargé d'humidité, est introduit dans la masse de fumier, par la partie inférieure du silo, pour assurer sa transformation. L'air circule à contre-courant par rapport au fumier, ce qui contribue à améliorer son séchage ou sa transformation. Le document DE-A-2723581 concerne un procédé et une installation de décomposition aérobie de solides organiques. L'installation comprend un appareil de pré- séchage du matériau, une enceinte de stockage et un silo pour le produit traité et sec. Cette enceinte et ce silo communiquent par leur fond avec un convoyeur à double vis qui réalise un mélange intime du produit pré-séché et du produit sec. Ce mélange est alors transféré dans un réacteur de décomposition à fond mobile, via un convoyeur vertical. Le mélange peut être sélectivement dirigé vers une tour de séchage et le produit final est stocké dans le silo précité. Il est à noter que le fond mobile est, comme dans le document précédent, constitué d'un ensemble d'arbres rotatifs dont la périphérie est pourvue de doigts ou de pales. Ce type de fond mobile et perméable à l'air présente de sérieux inconvé- nients. En effet, lorsque les déjections séchées s'agglomèrent sous forme de mottes ressemblant à des mottes de terres, on a affaire à un matériau particulièrement dur. La puissance d'entraînement des arbres en rotation doit être particulièrement élevée pour arriver à désagréger les mottes et les faire passer dans les interstices situés entre les doigts ou pales de deux arbres voisins. Une telle augmentation de puissance est coûteuse en énergie. Par ailleurs, lorsque les arbres sont au repos, c'est à dire non actionnés en rotation, les interstices précités laissent forcément filtrer la fraction la plus fluide du matériau séché, ce qui est indésirable. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. Plus précisément, elle vise à fournir une installation de séchage de conception simple et peu coûteuse, qui permet d'assécher efficacement les fientes de volailles en utilisant un volume d'air réduit. Elle vise à atteindre ce but en utilisant peu d'énergie, tout en récupérant l'air utilisé avec un haut degré de saturation en humidité. Par ailleurs, elle vise à fournir une installation dont le fond mobile et perméable à l'air ne présente pas les désagréments décrits ci-dessus. Selon un premier aspect de l'invention, celle-ci concerne une installation de séchage de déjections d'animaux, qui est adaptée pour recevoir un mélange de déjections fraîches et de déjections sèches, le fond de celle-ci étant prévu pour retenir le mélange tout en étant perméable à l'air, ce fond consistant en un ensemble d'éléments aptes à former chacun un moyen de retenue des déjections et comportant des moyens qui permettent, périodiquement, de transférer hors de l'enceinte et au travers de ce fond, une fraction de déjections sèches. Elle se caractérise principalement par le fait que lesdits éléments consistent en deux séries de traverses horizontales organisées selon deux plans parallèles superpo- sés, ces traverses étant disposées de telle manière que le fond ne présente pas de solution de continuité en direction verticale, et par le fait que lesdits moyens de transfert consistent en au moins un tiroir mobile horizontalement entre ces deux plans de traverses, le déplacement de ce tiroir poussant les déjections accumulées sur le dessus des traverses du plan inférieur, de sorte qu'elles tombent par gravité hors de l'enceinte. Ainsi, "le fond perméable" ne comporte qu'un seul type de pièce en mouvement, à savoir le ou les tiroirs. Cela permet de simplifier grandement la structure de l'enceinte et de réduire la consommation d'énergie consacrée au déplacement du tiroir. Par ailleurs, selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de cette installation: - vues de côté, les traverses sont disposées en quinconce, les bords des traverses du plan supérieur chevauchant partiellement les traverses du plan inférieur; - les traverses du plan supérieur sont ajourées; - l'enceinte comporte deux tiroirs dont la largeur est égale à la moitié de celle du fond, et ces deux tiroirs sont mobiles en sens opposés; - les moyens d'actionnement desdits tiroirs consistent en un câble aux extrémités duquel ils sont fixés et en une série de poulies, dont une est motrice; - ils comprennent des moyens aptes à toujours mettre les deux brins du câble, respectivement attachés au premier et au second tiroirs, sous tension; - elle comporte un chariot mobile longitudinalement, apte à recevoir ledit mélange et le distribuer uniformément sur ledit fond; - ledit chariot porte une série de doigts dirigés vers le bas, aptes à égaliser la couche de mélange déversée sur ledit fond; - ladite série de doigts est escamotable en bout d'enceinte. L'invention concerne également une installation de séchage de déjections d'animaux. Elle se caractérise essentiellement par le fait qu'elle comprend: - des moyens pour mélanger des déjections fraîches avec des déjections sèches; une enceinte de séchage conforme à l'une ou l'autre des caractéristiques précitées; - des moyens d'insufflation d'air dans ladite enceinte, au travers dudit fond. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préférentiel mais non limitatif. Cette description sera faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une présentation très schématique d'une installation incluant une enceinte conforme à l'invention, destinée à montrer les différents éléments qui la composent, la partie inférieure de la figure s'inscrivant normalement dans la continuité de la partie supérieure; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale des moyens qui permettent d'alimenter en déjections l'enceinte selon l'invention; - la figure 3 est une vue partielle de dessus de traverses qui composent le fond perméable de l'enceinte; - la figure 4 est une vue de dessus simplifiée de l'enceinte, avec ses moyens d'approvisionnement en déjections; - la figure 5 est une vue de dessus des moyens d'actionnement des tiroirs mobiles qui équipent l'enceinte; - la figure 6 est une vue générale de dessus de ces tiroirs, avec leur câble d'actionnement et leurs poulies de renvoi; - la figure 7 est une vue de détail de ces poulies et du câble d'actionnement; - la figure 8 est une vue de côté du chariot d'alimentation de l'enceinte en déjections, équipé d'une série de doigts égaliseurs; - la figure 9 est une vue de détail d'un de ces doigts, en position escamotée. L'installation représentée à la figure 1 comprend essentiellement une enceinte de séchage 1, un ensemble de convoyeurs à vis d'Archimède 2 et 3, un convoyeur d'amenée de déjections fraîches B, ainsi que des moyens d'insufflation d'air A dans l'enceinte 1. Comme on le verra plus loin, le dessous de l'enceinte 1 est pourvu d'une fosse de réception 8 de déjections sèches S, dans laquelle plonge l'extrémité amont du convoyeur 2 à vis d'Archimède; son extrémité aval, qui s'étend hors de l'enceinte 1, surplombe un premier tronçon 30 d'une seconde vis d'Archimède 3. Ce premier tronçon est à deux sens de rotation, un premier sens o la vis qu'il renferme dirige les matières vers l'enceinte 1 et un second sens o la vis dirige les matières dans le sens opposé. Une goulotte 300 fait communiquer le convoyeur 2 avec le tronçon 30. Ce dernier est par ailleurs ouvert à proximité de la goulotte 300, cette ouverture se trouvant juste à l'aplomb d'un convoyeur B à tapis mobile d'amenée de déjections fraîches. Par ailleurs, l'extrémité aval du tronçon 30 communique avec l'extrémité amont d'un second tronçon 31, également à vis d'Archimède. Le sens de rotation de cette vis est unique et est apte à diriger les matières vers son extrémité aval ouverte, opposée au premier tronçon. Ainsi, si les vis d'Archimède des tronçons 30 et 31 sont actionnées dans le même sens (par des moyens moteurs non représentés), les déjections sèches prélevées dans la fosse sont déversées dans un tas S. Dans l'hypothèse o la vis du tronçon 30 est actionnée dans le sens opposé, le second tronçon est rendu inopérant et le convoyeur B est mis en route. Il s'opère alors dans le tronçon 30 un mélange intime M de déjections fraîches et sèches qui va être dirigé dans l'enceinte 1, comme on le verra ci-après. L'enceinte de séchage 1 a la forme d'un parallélépipède rectangle allongé et est ouverte en son sommet. Elle est pourvue dans sa partie supérieure, à proximité d'une de ses parois longitudinales et verticales, d'un convoyeur à tapis mobile 4 dont les brins supérieur et inférieur s'étendent horizontalement, parallèlement l'un à l'autre. Ce tapis a un seul sens de rotation; ce sens est tel que son brin supérieur se déplace de la gauche vers la droite, quand on considère la figure 1. Son extrémité amont est située légèrement à l'extérieur de l'enceinte 1 et est surplombée par l'extérieur aval du tronçon 30 à vis d'Archimède. Ainsi que le montre la figure 4, le convoyeur 4 occupe une infime partie de la largeur de l'enceinte. L'enceinte est également pourvue, dans sa partie supérieure, d'un chariot mobile 5 en forme de caisson, guidé en translation longitudinale par des galets 55 prenant appui sur des voies de guidage prévues dans les parois longitudinales de l'enceinte. Ce chariot est pourvu d'une lame racleuse 51 qui s'appuie sur le brin supérieur du convoyeur 4. Il est également équipé d'une vis d'Archimède 50, d'axe de rotation horizontal et transversal, qui se situe dans un plan situé en dessous de celui du brin inférieur du convoyeur 4. Le fond de l'auget dans lequel elle se déplace est en partie ouvert. Comme on le verra plus loin, les matières fécales réceptionnées par le convoyeur 4 sont raclées par la lame 51, déversées dans le chariot 5 et distribuées sur toute la largeur de l'enceinte par la vis 50. Des moyens électriques ou électroniques non représentés, par exemple à cellule photo-électrique, permettent de faire avancer automatiquement le chariot, dès lors que la présence de déjections est détectée dans la vis d'Archimède. Le fond de l'enceinte 1 est généralement référencé 6. Il est constitué de deux séries de traverses 60 et 60', disposées horizontale- ment et organisées selon deux plans parallèles superposés P1 et P2. L'agencement des traverses est tel que le fond 6 ne présente aucune solution de continuité en direction verticale. En d'autres termes, cela signifie que vu de dessus ou de dessous, le fond donne l'impression d'être constitué d'une seule et unique plaque continue. La projection du fond sur un plan horizontal forme donc une surface continue (dépourvue d'ouvertures). Les traverses sont généralement planes, peu épaisses, à section rectangu- laire. Elles sont par exemple réalisées en métal. Ainsi que le montrent plus particulièrement les figures 2 et 3, les traverses du plan supérieur P1 sont disposées de telle manière que leurs bords transversaux 601 surplombent partiellement les traverses 60' du plan inférieur P2. Les traverses 60 du plan supérieur P1 sont pourvues d'ouvertures oblongues 600, disposées transversalement. On expliquera plus loin dans la description l'intérêt d'une telle caractéristique. Dans l'espace qui sépare les deux plans P1 et P2 de traverses 60 et 60' est présent au moins un tiroir T mobile horizontalement. Ce tiroir a pour fonction, comme on le verra ci-après, de pousser les déjections qui se sont accumulées sur les traverses 60' du plan inférieur de manière à les évacuer hors de l'enceinte. Dans la forme de réalisation de la figure 6, l'enceinte est équipée de deux tiroirs T1 et T2, en forme de plaque rectangulaire, dont la largeur correspond sensible- ment à la moitié de celle de l'enceinte. Ces tiroirs sont équipés de moyens permettant de les déplacer en translation longitudinale entre les deux plans de traverses, l'un se déplacçant dans un sens, tandis que l'autre se déplace dans le sens opposé. Pour ce faire, chaque tiroir est attaché à l'extrémité d'un cable 92 qui coopère avec une série de poulies de renvoi qui présentent la référence générale 9. Plus précisément, en référence à la figure 5, est disposée, dans l'axe médian longitudinal de l'enceinte, une poulie maîtresse 90 dont l'axe de rotation, disposé verticalement, est entraîné au moyen d'un moteur non représenté. Cette poulie est associée à deux poulies secondaires 90A et 90B de sorte que le cheminement du câble 92 sur ces trois poulies lui confère sensiblement la forme de la lettre grecque Q. Le système est équipé également d'une seconde paire de poulies 91, chacune étant disposée sensiblement selon l'axe médian longitudinal des tiroirs T1 et T2. On comprend que de la sorte, lorsque la poulie maîtresse 90 est actionnée en rotation dans un sens, il s'opère une traction d'un brin du câble tandis que le brin opposé est déplacé dans le sens inverse. Afin d'éviter des à-coups dans le fonctionnement, dûs au fait que le brin de câble 92 qui correspond au tiroir non tracté est mou ou lâche, on prévoit, comme illustré à la figure 7, que les deux poulies 90A et 90B soient solidaires d'un étrier, lui- même solidaire de la poulie maîtresse 90. Ainsi, en fonction de l'effort exercé sur le cable, l'ensemble des poulies , 90A et 90B s'oriente en direction du brin de câble dit mou, pour le mettre sous- tension. Bien entendu, lorsque les tiroirs T1 et T2 sont arrivés chacun à une extrémité de l'enceinte 1, on pilote alors le moteur d'actionnement de la poulie 90 de telle manière que son sens soit inversé. En référence à la figure 8, on a illustré le chariot d'alimentation en déjections avec, à sa partie avant, un bras vertical 54 basculant, dont l'extrémité inférieure est pourvu d'une série de doigts coudés 52 dirigés vers le fond et en biais, en direction des déjections. La fonction de ces doigts est de répartir uniformément les déjections sur les traverses de façon à éviter que celles-ci ne s'accumulent sur les traverses du plan supérieur, au détriment du plan inférieur. Comme le montre la figure 9, ce système de doigt est prévu basculant, par rapport à une pièce de liaison 53 de façon à ce que, en bout d'enceinte 10, celui-ci s'escamote. Cela permet au chariot 5 de se déplacerjusqu'au fond de l'enceinte, sans être gêné par les doigts. En dessous du fond 6 est prévu un système de racleur 7 de type connu, qui, comme on le verra plus loin, est destiné à ramener vers la fosse 8 les déjections sèches qui ont traversé le fond perméable 6. Dans une forme de réalisation particulière, il peut être prévu plusieurs racleurs. Enfin, l'installation est pourvue de moyens d'amenée d'air A provenant par exemple d'un bâtiment d'élevage situé à proximité de l'installation. Cet air est amené par le dessous du fond et forcé à traverser celui-ci de bas en haut, par exemple au moyen de ventilateurs V. Nous allons maintenant décrire la façon dont on utilise l'installation et l'enceinte de l'invention, en référence aux dessins annexés. Dans une étape préliminaire, on réalise un mélange de déjections fraîches, par exemple des fientes, avec des fientes sèches de manière à réaliser un mélange meuble M, perméable à l'air. Cette phase a pour but d'obtenir un produit facile à manipuler, au contraire d'une masse de fientes fraîches qui constitue un produit semi-liquide, beaucoup plus difficile à manipuler et à traiter. Pour ce faire, les fientes fraîches sont acheminées, par le convoyeur à tapis roulant B dans le tronçon de convoyeur 30 précité. Un mélange intime de ces deux produits se fait à l'intérieur de la vis du convoyeur et l'ensemble est déversé sur le convoyeur à tapis mobile 4 prévu en partie supérieure de l'enceinte 1. Le déplacement du chariot 5 par rapport au tapis 4 provoque un déverse- ment du mélange et le tranfert de celui-ci à l'intérieur de l'enceinte sur le fond 6. A titre indicatif, le mélange M comporte par exemple environ 50% en poids de matière sèche. On aura pris soin, préalablement au déversement, de mettre en route les moyens d'insufflation d'air A, de sorte que celui-ci remonte à l'intérieur de l'enceinte 1 en passant prioritairement à travers les intervalles situés entre les traverses 60 et 60'. Une fraction de l'air s'écoule également en traversant les ouvertures 600 des traverses 60. Au fur et à mesure de sa progression du fond vers le sommet de l'enceinte, l'air se charge en humidité (jusqu'à environ 95%) et assèche progressivement le mélange M de fientes. C'est bien entendu la couche de mélange la plus proche du fond 6 qui est séchée la première. Périodiquement, on actionne le moteur de la poulie 90 de telle manière que les tiroirs T1 et T2 subissent une translation en sens inverse entre les deux plans de traverses 60 et 60'. Durant cette manoeuvre, la fraction de déjections sèches qui s'est accumulée sur le dessus des traverses 60' est poussée et tombe par gravité sur le sol présent en partie inférieure de l'enceinte. La présence de trous oblongs 600 dans les traverses du plan supérieur P1 a pour but d'accélérer l'assèchement de la fraction de fientes qui s'y est accumulée car, dans cette zone, les fientes ne sont pas prioritairement traversées par le flux d'air A. Chaque transfert d'une fraction de fientes à travers le fond perméable 6 se traduit par la création de cônes de matière au dessus des traverses 6 du plan supérieur. C'est pour éviter ce phénomène que l'on a prévu des doigts égaliseurs 52 sur le chariot 5. De cette manière on égalise constamment la couche de fientes sur le fond 6. Le racleur 7 est périodiquement mis en action par un système de câble, de manière à transférer les fientes sèches dans la fosse de réception 8. A ce niveau, elles sont récupérées par le convoyeur à vis d'Archimède 2 et transférées, soit intégralement dans un tas S en vue d'une utilisation ultérieure, soit mélangées en partie avec un nouvel arrivage de fientes fraîches. Il est bien évident que tout ce processus est mis en oeuvre en continu, des fractions de fientes sèches étant extraites de l'enceinte de manière régulière. Des moyens permettant une mesure automatique de l'hygrométrie des fientes peuvent être mis en place, légèrement au dessus du fond mobile. La technique selon l'invention permet de récupérer régulièrement, à l'aide de moyens simples et en consommant peu d'énergie, une couche régulière et uniforme de fientes sèches, c'est à dire au sein de laquelle le taux d'humidité est partout le même. Enfin bien que la présente invention ait été décrite en référence à des fientes de volailles, d'autres types de déjections peuvent être également traitées. REVENDICATIONS 1. Enceinte de séchage de déjections d'animaux, notamment de fientes de volailles, qui est adaptée pour recevoir un mélange (M) de déjections fraîches et de déjections sèches, le fond (6) de celle-ci étant prévu pour retenir le mélange (M) tout en étant perméable à l'air (A), ce fond consistant en un ensemble d'éléments (60, 60') aptes à former chacun un moyen de retenue des déjections et comportant des moyens (T; T, T2) qui permettent, périodiquement, de transférer hors de l'enceinte (1) et au travers de ce fond (6), une fraction de déjections sèches, caractérisée par le fait que lesdits éléments consistent en deux séries de traverses horizontales (60, 60') organisées selon deux plans parallèles superposés (P1, P2), ces traverses (60, 60') étant disposées de telle manière que le fond (6) ne présente pas de solution de continuité en direction verticale, et par le fait que lesdits moyens de transfert (T; Tl, T2) consistent en au moins un tiroir mobile horizontalement entre ces deux plans (P1, P2) de traverses (T; Tl, T2), le déplacement de ce tiroir poussant les déjections accumulées sur le dessus des traverses (60') du plan inférieur (P2), de sorte qu'elles tombent par gravité hors de l'enceinte. 2. Enceinte selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, vues de côté, les traverses (60, 60') sont disposées en quinconce, les bords (601) des traverses (60) du plan supérieur (P 1) chevauchant partiellement les traverses (60') du plan inférieur (P2). 3. Enceinte selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que les traverses (60) du plan supérieur (P1) sont ajourées. 4. Enceinte selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte deux tiroirs (T1, T2) dont la largeur est égale à la moitié de celle du fond (6), et que les deux tiroirs (T1, T2) sont mobiles en sens opposés. 5. Enceinte selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens d'actionnement desdits tiroirs (T1, T2) consistent en un câble (92) aux extrémités duquel ils sont fixés et en une série (9) de poulies, dont une (90) est motrice. 6. Enceinte selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'ils comprennent des moyens aptes à toujours mettre les deux brins du câble (92), respective- ment attachés au premier (Tl) et au second tiroirs (T2), sous tension. 7. Enceinte selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte un chariot (5) mobile longitudinalement, apte à recevoir ledit mélange (M) et le distribuer uniformément sur ledit fond (6). 8. Enceinte selon la revendication 7, caractérisée par le fait que ledit chariot (5) porte une série de doigts (52) dirigés vers le bas, apte à égaliser la couche de mélange (M) déversée sur ledit fond (6). 9. Enceinte selon la revendication 8, caractérisée par le fait que ladite série de doigts (52) est escamotable en bout d'enceinte (1). 1 O. Installation de séchage de déjections d'animaux, notamment de fientes de volailles, caractérisée par le fait qu'elle comprend: - des moyens (30) pour mélanger des déjections fraîches avec des déjections sèches; - une enceinte de séchage (1) conforme à 1' une des revendications 1 à 9; - des moyens (V) d'insufflation d'air (A) dans ladite enceinte (1), au travers dudit fond (6).