Brevet FR2819679A1 — publié le 20020726

INSTALLATION POUR LE TRAITEMENT DU LISIER DANS UNE EXPLOITATION AGRICOLE La présente invention concerne le stockage, le traitement et l'épandage du lisier dans une exploitation agricole. Actuellement, dans la grande majorité des élevages, le lisier est stocké à l'état brut dans une fosse ou une cuve d'où il est repris dans une tonne à lisier équipée d'une rampe d'épandage pour le répartir sur le terrain. Les inconvénients de ce système sont nombreux, dont les principaux sont bien entendu une manutention importante en raison de la répétition des aller-retour entre le lieu de stockage et le lieu d'épandage ; un fort marquage du sol avec tassement et création d'ornières ; le problème de la portance du matériel en la période de l'année la plus adéquate pour l'épandage mais également la plus pluvieuse ; la génération d'odeurs nauséabondes dans un large environnement. A tout cela, s'ajoute aussi que la répartition du lisier sur le sol est très aléatoire. Dans un autre système relativement récent, des moyens de stockage sont prévus en bordure des sites d'épandage, pour alimenter au moyen d'une pompe et d'un tuyau souple un ensemble d'épandage se limitant à une rampe d'épandage seule portée ou traînée derrière un tracteur. La distribution du lisier dans les sorties le long de la rampe d'épandage est assurée par une tête centrale à rotor. Mais du fait que le lisier épandu est du lisier brut, chargé de sa matière solide, la répartition par la tête de distribution n'est que très approximative et, d'autre part, celle-ci subit une usure rapide et est sujette à des pannes fréquentes. De plus, le travail de manutention n'est pas allégé puisqu'il faut assurer le transfert avec une tonne à lisier entre le lieu de stockage primaire et les moyens de stockage sur site, et qu'en outre un double brassage est nécessaire : dans la fosse ou cuve de stockage primaire avant transfert, puis dans les moyens de stockage sur site pour l'épandage. Ce système reste donc exigeant en main-d'oeuvre, coûteux en achat et maintenance du matériel, et le travail qu'il permet d'accomplir n'est que moyennement satisfaisant du fait du caractère fortement irrégulier de la répartition de lisier au sol. Il existe également un autre système dans lequel une séparation entre matière sèche et phase liquide du lisier est réalisée avant épandage. La phase liquide est épandue avec des rampes d'épandage pourvues de buses d'atomisation. Il s'ensuit l'inconvénient que les fines gouttelettes ainsi formées transitent dans l'air suffisamment pour que puisse avoir lieu un échange microbien susceptible d'être néfaste pour l'environnement. D'autre part, la génération d'odeurs nauséabondes s'en trouve accrue. La présente invention procède de la recherche d'une nouvelle solution globalement plus adaptée que ces systèmes connus pour le stockage et l'épandage du lisier dans une exploitation agricole. Elle consiste en une installation pour le stockage, le traitement et l'épandage du lisier comprenant en combinaison : des moyens de stockage primaire pour stocker du lisier brut ; un dispositif séparateur pour séparer la matière solide du lisier brut d'avec sa partie liquide ; des moyens de stockage secondaire pour stocker ladite partie liquide ; un réseau de canalisations desservant par une borne de sortie respective au moins un site d'épandage, lequel réseau est connectable auxdits moyens de stockage secondaire pour être alimenté en pression au moyen d'une pompe d'alimentation en pression ; et une rampe d'épandage connectable à chacune desdites bornes de sortie par l'intermédiaire d'un tuyau souple, laquelle rampe d'épandage comporte des moyens de régulation de débit pour assurer un débit constant et déterminé en chacune de ses sorties d'épandage quelle que soit la pression d'alimentation en entrée dans la rampe au-delà d'un seuil prédéterminé. Ces caractéristiques et avantages de l'invention, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement dans la description suivante et les dessins joints, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue de principe très schématique d'une installation selon l'invention ; la Fig. 2 est une vue schématique de dessus illustrant le travail d'épandage sur un site d'épandage au moyen d'une installation telle que représentée à la Fig. 1 ; la Fig. 3 est une vue de derrière représentant schématiquement une rampe d'épandage ; la Fig. 4 est une vue schématique du détail A de la Fig. 3, à échelle agrandie, représentant un dispositif régulateur de débit équipant chaque sortie de la rampe d'épandage ; la Fig. 5 est une vue schématique d'un premier composant faisant partie du dispositif régulateur de débit de la Fig. 4 ; les Figs. 6a et 6b sont respectivement une vue de côté et une vue de bout d'un second composant faisant partie du dispositif régulateur de débit de la Fig. 4 et les Figs. 7a et 7b sont respectivement une vue de côté et une vue de dessus d'un troisième composant faisant partie du dispositif régulateur de débit de la Fig. 4. A la Fig. 1, est donc illustrée en ce qu'elle a d'essentiel une installation selon l'invention pour le stockage, le traitement et l'épandage du lisier, telle qu'elle peut être implantée dans toute exploitation agricole comportant un lieu bâti et des terrains ou sites d'épandage plus ou moins distants de ce lieu bâti. Selon l'invention, les sites d'épandage sont desservis par un réseau de canalisations (seulement représenté par une entrée de branchement et désigné par la référence 7 à la Fig. 1), de préférence enterré, et capable de supporter une forte pression interne, à titre indicatif de l'ordre de 15 bars, une borne de branchement de sortie 8, Fig. 2, étant prévue pour chaque site d'épandage. Le réseau 7 peut être un réseau préexistant d'adduction d'eau d'irrigation ou d'arrosage, étant donné que dans le cadre de l'invention, il n'aura à transporter que du lisier séparé, c'est-à-dire uniquement sa partie liquide insusceptible d'induire au-delà de la normale des risques d'encrassement et d'obstruction des canalisations. A proximité de l'entrée du réseau 7, l'installation selon l'invention comprend un moyen de stockage primaire 1 et un moyen de stockage secondaire 2, respectivement représentés à la Fig. 1 sous la forme d'une cuve et d'une fosse. La cuve de stockage primaire 1 recueille le lisier brut en provenance des bâtiments d'élevage, tandis que la fosse de stockage secondaire 2 reçoit seulement la partie liquide du lisier. Pour le remplissage de la fosse 2, un circuit est établi entre celle-ci et la cuve 1, qui comporte une pompe 3 pour puiser le lisier brut, et un séparateur 4 pour en extraire la matière sèche S de la partie liquide L. D'autre part, la fosse de stockage secondaire 2 est connectable à l'entrée du réseau 7 par un circuit comprenant une pompe 5 d'alimentation en pression du réseau 7. A titre indicatif, la pompe 5 peut par exemple appliquer en entrée du réseau 7 une pression pouvant atteindre jusqu'à 10 à 12 bars. Et de préférence, comme représenté sur le dessin, il est prévu un dispositif limiteur de pression 6 entre la pompe 5 et l'entrée du réseau 7, débitant en retour dans la fosse 2. La Fig. 2 illustre dans leur globalité les moyens d'épandage de l'installation selon l'invention, s'agissant d'une rampe d'épandage 10 portée ou traînée derrière un tracteur, et connectable à chaque borne 8 du réseau 7, d'une manière connue en soi, au moyen d'un tuyau souple 9 de longueur adéquate traînant sur le sol. Comme le montre la Fig. 3, la rampe 10 présente une pluralité de sorties d'épandage 12, comprenant chacune une portion de tuyau souple en pendant 14 communément appelée"pendillard", et une portion de tube amont 13, Fig. 4, piquée sur la conduite d'alimentation 11 couvrant toute la longueur de la rampe 10. Et selon une autre caractéristique importante de l'invention, la rampe d'épandage 10 est pourvue en outre de moyens régulateurs de débit pour assurer en chacune de ses sorties 12 un débit d'épandage qui est prédéterminé, constant quelle que soit la pression dans la conduite d'alimentation 11 au-delà d'un certain seuil, et de préférence identique pour toutes les sorties. Dans une forme de réalisation satisfaisante de l'invention, ces moyens régulateurs de débit consistent pour chaque sortie d'épandage 12 en un montage en série interposé entre la portion de tube amont 13 et la portion de tuyau souple 14, et réunissant d'amont en aval des premier, second et troisième composants 15,16 et 17 représentés respectivement à la Figs. 5, aux Figs. 6a et 6b et aux Figs. 7a et 7b. Le premier composant 15 est un régulateur de pression dynamique dont la fonction est d'assurer, lorsqu'il est traversé par un flux, une pression de sortie déterminée et constante quelle que soit la pression d'entrée au-delà d'un certain seuil, par exemple de l'ordre de 1 à 1,5 bar. Il n'a été représenté que très schématiquement, car il s'agit d'un composant classique du commerce, par exemple un modèle intermédiaire de la marque PLANET proposé au catalogue d'équipement d'irrigation et systèmes goutte-goutte de la Société NETAFIM. Le second composant 16 a pour fonction de redresser le flux en sortie du régulateur de pression 15. Tel que représenté, le redresseur de flux 16 est avantageusement un tronçon de profilé à section en croix dimensionnée au diamètre de passage du flux. Le troisième composant 17 est une pastille ou rondelle définissant par son trou central 17a un diamètre de passage du flux calibré pour assurer un débit déterminé en fonction de la pression d'entrée. En outre, préférentiellement et comme représenté à la Fig. 4, la portion de tube amont 13 de chaque sortie d'épandage 12 est piquée dans la conduite d'alimentation 11 de manière à faire saillie à l'intérieur par son extrémité correspondante coupée en sifflet pour constituer au bénéfice de son orifice d'entrée un écran de protection face au flux dont le sens est indiqué par la flèche F sur le dessin. Cet agencement a pour fonction d'empêcher le passage dans les sorties d'épandage 12 de particules restées dans la partie liquide du lisier, telles des soies de porc, ces particules étant déviées et transitant jusqu'en extrémité de la conduite d'alimentation d'où elles peuvent être extraites après épandage. Avec une telle rampe selon l'invention, en disposant d'une pression de par exemple 6 bars à la borne 8 du réseau 7 à laquelle elle est raccordée, il est possible d'assurer un débit d'épandage constant malgré un dénivelé de terrain pouvant atteindre 40 mètres, de même qu'il est possible, dans les virages à 1800 en bout de parcelle, Fig. 2, de fermer les sorties d'épandage de la moitié de la rampe 10 à l'intérieur du virage sans que le débit des sorties d'épandage de l'autre moitié de la rampe soit modifié. De plus, dans tous les sites d'épandage desservis par une borne 8 du réseau 7, le fonctionnement de la rampe 10 est assuré par la pression dans le réseau 7, établie au moyen de la seule pompe d'alimentation en pression 5. Néanmoins, en cas de besoin, il est toujours possible d'utiliser une pompe d'appoint en sortie d'une borne 8 pour fournir la pression d'alimentation adéquate à la rampe 10, par exemple en présence de dénivelés trop important dans le réseau 8, ou bien encore si celui-ci ne peut supporter une pression interne trop élevée, ce qui peut être le cas d'un réseau préexistant. A noter que celleci peut être tout à fait classique et donc bon marché, par exemple et avantageusement de type centrifuge. Naturellement, préalablement à l'épandage, à tous les stades du processus suivi le long de l'installation sus-décrite, le lisier peut être soumis à des traitements supplémentaires de natures diverses, mécanique, physico-chimique, biologique, etc. REVENDICATIONS 1) Installation pour le stockage, le traitement et l'épandage du lisier, caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison : des moyens de stockage primaire (1) pour stocker du lisier brut ; un dispositif séparateur (4) pour séparer la matière solide du lisier brut d'avec sa partie liquide ; des moyens de stockage secondaire (2) pour stocker ladite partie liquide ; un réseau de canalisations (7) desservant par une borne de sortie respective (8) au moins un site d'épandage, lequel réseau (7) est connectable auxdits moyens de stockage secondaire (2) pour être alimenté en pression au moyen d'une pompe d'alimentation en pression (5) ; et une rampe d'épandage (10) connectable à chacune desdites bornes de sortie (8) par l'intermédiaire d'un tuyau souple (9), laquelle rampe d'épandage comporte des moyens de régulation de débit pour assurer un débit constant et déterminé en chacune de ses sorties d'épandage (12) quelle que soit la pression d'alimentation en entrée dans la rampe (10) au-delà d'un seuil prédéterminé. 2) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des sorties d'épandage (12) de la rampe d'épandage (10) comporte une portion de tube amont (13) piquée dans une conduite d'alimentation (11) couvrant la longueur de la rampe (10), et en ce que lesdits moyens de régulation de débit consistent en un montage en série en bout de chaque portion de tube amont (13), lequel montage en série regroupe d'amont en aval un régulateur de pression dynamique (15), un redresseur de flux (16) et une rondelle (17) définissant par son trou central (17a) un diamètre de passage de flux calibré. 3) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie de tube amont (13) de chaque sortie d'épandage (12) est piquée dans la conduite d'alimentation (11) de manière à faire saillie à l'intérieur par son extrémité correspondante coupée en sifflet pour constituer au bénéfice de son orifice d'entrée un écran de protection face au flux. 4) Installation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque sortie d'épandage de la rampe (10) comporte une portion de tuyau souple en pendant (14). 5) Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la pompe (5) pour alimenter en pression le réseau (7) à partir des moyens de stockage secondaire (2) est une pompe de type centrifuge. 6) Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'il est prévu entre la pompe d'alimentation en pression (5) et l'entrée du réseau (7), un dispositif limiteur de pression (6).