Brevet FR2789335A1 — publié le 20000811

-1 Dispositif pour le traitement d'un matériau humide épandu au sol L'invention se rapporte au traitement des matériaux d'épan- dage. Elle concerne plus particulièrement un dispositif pour le traitement d'un matériau humide, en particulier d'une boue, épandu au sol. Il est connu d'épandre sur le sol un matériau humide, tel que par exemple une boue, notamment en vue de son séchage. Le matériau peut soit être laissé à demeure sur le sol, soit être récupéré ensuite en vue d'une éventuelle valorisation. Par l'expression "matériau humide", on entend désigner ici un matériau naturel, un matériau élaboré, ou encore un matériau de rejet, qui possède une teneur plus ou moins élevée en humidité et, par conséquent, une consistance plus o moins fluide. De tels matériaux comprennent de manière non limitative les matériaux suivants: les matériaux de type boue à teneur élevée en humidité (comme les boues de stations d'épuration des eaux usées, les boues industrielles, les boues de lavage, les boues de pompage, etc.); les matériaux de carrières ou de terrassement; les graves argileuses et autres matériaux minéraux dont il convient de séparer les fines; les ordures ménagères; les cendres et les mâchefers; les déchets de l'agriculture ou de l'industrie agro- alimentaire; etc. Ainsi, le brevet français N 94 11140 de la Demanderesse décrit un procédé et un dispositif de traitement d'un matériau humide dans lequel ce matériau est soumis à une opération' préalable de séchage sous l'action d'énergies essentiellement naturelles, puis est soumis à différentes opérations de séparation. Jusqu'à présent, le matériau humide était simplement épandu sur le sol en couche plus ou moins épaisse pour être séché et était ensuite récupéré le cas échéant, sans être soumis entre temps à une ou plusieurs opérations intermédiaires. L'invention vise essentiellement à procurer des moyens pour traiter un matériau humide épandu au sol, en vue notamment de modifier ou améliorer son état, ou encore de le rendre plus apte à subir des opérations ultérieures. Elle propose à cet effet un dispositif de traitement d'un matériau humide, en particulier d'une boue, épandu au sol, lequel comprend une charrue propre à être attelée à un tracteur et comprenant un châssis portant une multiplicité de socs de forme adaptée pour retourner et mélanger superficiel- lement le matériau, un réservoir propre à contenir un liquide de traitement, une pompe reliée au réservoir et une rampe d'aspersion portée à l'arrière du châssis et reliée à la pompe pour envoyer le liquide de traitement sur le matériau retourné et mélangé par les socs. Ainsi, le dispositif de l'invention s'apparente à une charrue d'un type particulier qui combine l'action de socs de forme adaptée pour retourner et mélanger le matériau, et l'action de moyens propres à envoyer un liquide de traitement sur le matériau retourné et mélangé par les socs. Il en résulte un mélange intime du matériau et du liquide de traitement, ce qui permet de modifier ou améliorer l'état du matériau. Par liquide de traitement on entend désigner ici aussi bien un liquide, qu'une solution ou encore une suspension. Ce liquide de traitement peut être choisie parmi un grand nombre de liquides, et cela en fonction du but fixé. A titre d'exemples non limitatifs, ce liquide de traitement peut être un produit solidifiant, ou au contraire un produit liqué- fiant, un produit désodorisant ou anti-odeur, un produit contenant des bactéries, un produit contenant des cataly- seurs, etc. Dans l'invention, on utilise avantageusement des socs ayant un profil asymétrique, et comprenant des socs à profil à droite et des socs à profil à gauche. Ces socs ont une forme choisie pour permettre de travailler des matériaux de différentes natures, de consistance plus ou moins pâteuse, pour travailler la couche de matériau sans la défoncer, et sans retourner le sol sous-jacent. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque socs comprend une pointe d'attaque relevée et retournée vers le haut et un versoir de forme et de dimension choisie en fonction du matériau à traiter. Avantageusement, le dispositif comprend en outre des moyens de fixation réglables propres à disposer les socs en des emplacements choisis du chassis. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le châssis comprend des barres longitudinales espacées sur lesquelles les socs peuvent être fixés chacun de manière réglable dans le sens de la longueur et dans le sens de la hauteur. Avantageusement, les barres longitudinales sont fixées réglables sur deux poutres transversales pour permettre de régler leurs espacements mutuels. L'invention prévoit également que le dispositif comprend un soc double, encore appelé "butteur", propre à être fixé dans une position centrale du châssis pour stabiliser le déplace- ment de la charrue. Avantageusement, le réservoir et la pompe sont portés par le chassis. La pompe est avantageusement une pompe basse pression à alimentation électrique. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la rampe d'aspersion comprend au moins un tronçon orientable par rapport au châssis pour envoyer le liquide de traitement avec une orientation réglable. La rampe d'aspersion comprend avantageusement des buses directionnelles propres à envoyer le liquide de traitement vers les socs. La charrue de l'invention est de préférence une charrue de type porté et elle comprend un attelage propre à permettre son attache à la fixation trois points d'un tracteur. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exem- ple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de côté d'un dispositif selon l'invention appliqué au traitement d'un matériau humide épandu au sol; - la figure 2 est une vue en perspective du chassis du dispositif de la figure 1, le chassis étant montré avec les socs; - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1, représenté sans les socs; - la figure 4 est une vue partielle de l'extrémité avant du chassis du dispositif; - la figure 5 est une vue partielle de l'extrémité arrière du châssis du dispositif; et - la figure 6 est une vue partielle latérale du châssis montrant la fixation d'un soc. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un dispositif 10 selon l'invention appliqué au traitement d'un matériau humide M, par exemple une boue d'épuration des eaux usées. Ce matériau M est épandu en couche plus ou moins épaisse sur un sol S. Le dispositif 10 s'apparente à une charrue et est attelé à la fixation trois points FP (représentée schématiquement) d'un tracteur (non représenté). Le dispositif 10 comprend un châssis métallique 12, dont la structure sera décrite plus loin, muni en partie avant d'un attelage 14 propre à être solidarisé à la fixation trois points FP du tracteur. Le châssis 12 (figure 2) comprend des barres longitudinales 16 disposées parallèles et espacées les unes des autres qui, dans l'exemple, sont au nombre de cinq. Ces barres longitudi- nales sont destinées à être placées horizontalement au dessus du matériau M et dans le sens de la longueur du dispositif, c'est-à-dire dans le sens de déplacement tel que matérialisé par la flèche F sur les figures 1 et 2. Ces barres longitudi- nales sont fixées réglables, à leurs extrémités respectives, sur deux poutres transversales: une poutre avant 18 qui porte l'attelage 14 et une poutre arrière 20. Les barres longitudinales 16 servent de supports à une pluralité de socs qui, dans l'exemple représenté, sont au nombre de huit. Ces socs ont un profil asymétrique et comprennent des socs 22D à profil à droite et des socs 22G à profil à gauche. Ces socs sont montés amovibles sur les barres 16 et peuvent être placés en des emplacements choisis du châssis, comme on le verra plus loin. Le châssis 12 porte, dans sa partie centrale, un réservoir 24 (figures 1 et 3), encore appelé cuve, destiné à contenir un liquide de traitement qui peut avoir différentes propriétés, par exemple des propriétés liquéfiantes, solidifiantes, désodorisantes, bactériennes, etc. Le réservoir 24 est relié à une pompe 26 qui, dans l'exemple, est une pompe basse pression à alimentation électrique. Cette pompe est avantageusement alimentée par une batterie indépen- dante portée par le châssis 12, bien qu'elle puisse aussi être alimentée directement à partir de la batterie du tracteur. La pompe 26 est reliée au réservoir par une conduite d'alimentation 28 et une conduite de retour 30. Par ailleurs, la sortie de la pompe est reliée, par l'intermé- diaire d'une conduite de sortie 32 à une rampe d'aspersion 34 placée à l'arrière du châssis 12 et reliée à la poutre arrière 20 par des supports 36. Le châssis 18 porte en outre (figures 1 et 2) dans sa partie centrale un soc double 38, encore appelé "butteur", propre à stabiliser le déplacement de la charrue. Ce butteur peut être placé en position réglable le long de la barre longitudinale 16 qui s'étend dans la partie centrale du châssis. La rampe d'aspersion 34 comprend, dans l'exemple, trois tronçons orientables: un tronçon central 34 C encadré par un tronçon droit 34 D et un tronçon gauche 34 G (figure 3). La rampe d'aspersion comprend des buses directionnelles 40 (figures 1 et 3) propres à envoyer le liquide de traitement vers les socs. Comme on le verra plus loin, les socs utilisés dans l'inven- tion sont différents des socs classiques d'une charrue qui, eux, sont destinés à retourner le sol. Dans l'invention, les socs 22D et 22G ont une forme choisie, adaptée pour retourner et mélanger le matériau M sans le défoncer et, surtout, sans défoncer le sol S sous-jacent. La structure des socs sera décrite plus loin en référence à la figure 6. On se réfère maintenant à la figure 4 pour décrire plus particulièrement la fixation réglable des barres longitudina- les 16 sur la poutre avant 18. Cette dernière est une poutre creuse de section carrée dont les côtés sont disposés à 45 par rapport à l'horizontale. Les barres longitudinales 16 sont également des poutres creuses de section carrée dont les côtés sont soit horizon- taux, soit verticaux. Chacune des barres 16 comporte à son extrémité arrière une bride soudée 42 destinée à être reliée à une autre bride 44 par l'intermédiaire de deux tirants 46 du type vis-écrou. La bride 44 qui correspond à la barre centrale 16 sert de support à un support vertical 48 dirigé vers le haut faisant partie de l'attelage 14. Le support 48 est relié par un étai à la barre 16 située en position centrale. Les brides 44 situées adjacentes à la bride 44 précitée sont reliées à deux supports 52, orientés vers le bas et faisant partie également de l'attelage 14 du dispositif (figures 3 et 4). Chacune des barres 16 comporte à son extrémité avant (figure 5) une bride soudée 54 analogue à la bride 42. Cette bride 54 est destinée à coopérer avec une bride 56 par l'intermédiaire de deux tirants 58 du type vis-écrou. Sur deux des brides 56 sont soudées les supports 36 (figures 1, 3 et 5) servant à la fixation de la rampe d'aspersion. On se réfère maintenant à la figure 6 pour décrire plus particulièrement la structure d'un des socs. Le soc repré- senté ici est un soc 22 D du type à profil à droite. Il comprend un soc proprement dit qui possède un profil asymé- trique tourné vers la droite avec une pointe d'attaque 60 relevé et tourné vers le haut. Au dessus de cette pointe est disposé un versoir 62 qui à une forme et des dimensions choisies en fonction du matériau à traiter. En outre, ce versoir présente un angle d'ouverture qui est choisi aussi en fonction du matériau à traiter. Le soc est monté à l'extrémité inférieure d'une tige 64 comportant, à sa partie supérieure, une série de trous alignés 66. La tige 64 est portée par une platine 68 de forme générale rectangulaire qui est montée amovible et qui peut être réglée en position longitudinale sur l'une quelconque des barres 16 du châssis. Cette platine 68 coopère avec un étrier oblique 70 lequel est relié à la platine par deux vis 72. Il en résulte que la barre longitudinale 16 est prise entre la platine 68 et l'étrier 70. Lorsque les deux vis sont serrées, la platine est maintenue en position fixe par rapport à la barre longitudinale 16, de même que la tige 64 dont la position est réglable en hauteur. Il suffit pour cela de faire correspondre l'un des trous 66 de cette tige avec un trou de la platine 68 et de faire traverser ces deux trous par une goupille ou analogue (non représenté). Dans l'exemple représenté, le dispositif 10 comprend une charrue du type porté, encore appelée "charrue vigneronne", c'est-à-dire dépourvue de roues. La position de la charrue par rapport à la surface supérieure du matériau M peut être ajustée en hauteur par la fixation trois points du tracteur. Cette charrue peut se présenter avec différentes dimensions en fonction des applications souhaitées. Pour les charrues les plus importantes, la largeur peut être comprise par exemple entre 2,20m et 3m, alors que les charrues vigneronnes standard ne dépassent pas 2m en largeur. Le nombre de socs est variable et, en dehors du butteur, est généralement compris entre 4 et 8. Le réservoir porté par le châssis peut avoir une capacité variable, généralement de 300 litres à 600 litres. Il est avantageux que le tracteur (non représenté) comporte un chargeur avant, encore appelé pelle mécanique, qui permet le cas échéant de déblayer le matériau et qui fait en outre contrepoids au dispositif lui même. Le dispositif de l'invention permet ainsi d'exercer une action combinée par les socs et la rampe d'aspersion, dont les jets sont dirigés vers les socs, c'est-à-dire vers le matériau qui est retourné et mélangé par les socs. Ceci permet d'envoyer directement le liquide de traitement sur le matériau qui est retourné et mélangé par les socs. Le matériau ainsi traité peut être ensuite récupéré par un engin mécanique approprié (bulldozer ou autre) et être par exemple incinéré ou retraité en vue de sa valorisation. Revendications 1. Dispositif pour le traitement d'un matériau humide, en particulier d'une boue, épandu au sol, caractérisé en ce qu'il comprend une charrue (10) propre à être attelée à un tracteur et comprenant un châssis (12) portant une multiplicité de socs (22D, 22G) de forme adaptée pour retourner et mélanger superficiellement le matériau (M), un réservoir (24) propre à contenir un liquide de traitement, une pompe (26) reliée au réservoir et une rampe d'aspersion (34) portée à l'arrière du châssis et reliée à la pompe pour envoyer le liquide de traitement sur le matériau retourné et mélangé par les socs. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les socs (22D, 22G) ont un profil asymétrique et comprennent des socs à profil à droite (22D) et des socs à profil à gauche (22G). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que chaque soc (22D, 22G) comprend une pointe d'attaque (60) relevée et tournée vers le haut et un versoir (62) de forme et de dimensions choisies en fonction du matériau à traiter. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caracté- risé en ce qu'il comprend des moyens de fixation réglables (16, 64, 68, 70) propres à disposer les socs en des emplace- ments choisis du châssis. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce que le châssis (12) comprend des barres longitudi- nales (16) espacées sur lesquelles les socs (22D, 22G) peuvent être fixés chacun de manière réglable dans le sens de la longueur et dans le sens de la hauteur. il 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les barres longitudinales (16) sont fixées réglables sur deux poutres transversales (18, 20) pour permettre de régler leurs espacements mutuels. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caracté- risé en ce qu'il comprend en outre un soc double (38), encore appelé "butteur", propre à être fixé dans une position centrale du châssis (12) pour stabiliser le déplacement de la charrue. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caracté- risé en ce que le réservoir (24) et la pompe (26) sont portés par le châssis (12). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caracté- risé en ce que la pompe (26) est une pompe basse pression à alimentation électrique. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caracté- risé en ce que la rampe d'aspersion (34) comprend au moins un tronçon (34C, 34D, 34G) orientable par rapport au châssis (12) pour envoyer le liquide de traitement avec une orienta- tion réglable. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la rampe d'aspersion (34) comprend des buses directionnelles (40) propres à envoyer le liquide de traitement vers les socs. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la charrue est de type porté et comprend un attelage (14) propre à permettre son attache à la fixation trois points (FP) d'un tracteur.