Brevet FR2862488A1 — publié le 20050527

- 1 - CUVE DE LARGAGE POUR INSTALLATION D'HYDROCURAGE, INSTALLATION D'HYDROCURAGE COMPRENANT CETTE CUVE ET SALLE D'ELEVAGE COMPRENANT UNE TELLE INSTALLATION L'invention se rapporte à un dispositif d'hydrocurage, ou chasse d'eau, 5 pour installations d'élevage, notamment bovin ou porcin. Le lisier habituellement accumulé dans les fosses ou pré-fosses situées sous les porcs est à l'origine d'une dégradation de l'air ambiant des salles d'élevage. Il constitue par ailleurs un milieu de prédilection pour de nombreux pathogènes qui se trouvent directement sous les animaux. 1 o L'évacuation complète du lisier, le lavage et la désinfection des préfosses sont des opérations techniquement difficiles, voire dangereuses pour la santé humaine. Les animaux tels que les porcs ou les vaches sont fréquemment logés dans des cases ou des étables comportant un plancher ajouré de type caillebotis. Ce plancher repose ordinairement au-dessus d'une fosse, les déjections étant évacuées dans cette fosse. L'accumulation des déjections sous les caillebotis conduit à la production de quantité importante d'ammoniaque, les émanations d'ammoniaque ayant à la longue une influence néfaste sur la santé des animaux voire de l'éleveur. Pour résoudre ce problème, on connaît déjà, dans l'art antérieur, des systèmes de raclage tel que décrit par exemple dans le document FR-2.738. 457. Le raclage est utilisé dans de nombreux élevages québécois. La mise en place et l'entretien de ces systèmes de raclage est complexe et onéreuse. A titre indicatif, en France, plus de 20 % de la surface totale de 17 millions de mètre carré de bâtiments d'élevage porcin est sur caillebotis, très peu d'installations étant équipées de ce système d'évacuation des déjections. Le coût de la rénovation est déterminant, ce coût étant corrélé au prix du porc. Le document FR-2.650.152 publié en 1991 décrit un dispositif permettant le nettoyage des aires de parcours des animaux, ce dispositif employant un flux d'un mélange eau-lisier provenant d'une réserve située en hauteur. Plus 2862488 - 2 - précisément, le mélange eau-lisier contenu dans un réservoir est déversé via une vanne à ouverture rapide et grand diamètre dans une tuyauterie de grande diamètre, le mélange eau-lisier s'écoulant sur l'aire de parcours des animaux, en légère déclivité, en direction d'une réserve placée en contrebas. Une pompe immergée dans cette réserve, de préférence hacheuse, renvoie le mélange eau-lisier dans le réservoir placé en hauteur. Le dispositif décrit dans ce document FR-2.650.152 présente de nombreux inconvénients. En premier lieu, il existe des zones mortes de part et d'autre du 1 o débouché de la canalisation de grand diamètre, de sorte que les déjections restent accumulées sur une partie de la surface à nettoyer. En deuxième lieu, comme indiqué dans ce document antérieur, le mélange eau-lisier s'épaissit au fur et à mesure de l'utilisation et doit être épandu périodiquement, par exemple dans des herbages ou parcelles cultivées. Si l'utilisateur retire de l'installation le mélange eau-lisier, pour l'épandre, il lui faudra réintroduire dans le réservoir placé en hauteur une quantité importante d'eau pour que le nettoyage de l'aire de parcours des animaux reste possible. L'installation décrite dans ce document antérieur entraîne donc une consommation importante d'eau. En troisième lieu, la décantation dans le réservoir amont, placé en hauteur, peut entraîner un colmatage et une efficacité moindre de lavage lors de l'ouverture de la vanne. En quatrième lieu, la décantation dans le réservoir aval entraîne des efforts importants pour la pompe immergée dans ce réservoir, ce document antérieur représentant la pompe placée très peu au-dessus de la paroi de fond de ce réservoir aval. Enfin, en cas de mal-fonctionnement de la vanne, les travaux de réparation seront compliqués et désagréables. Les acides organiques contenus dans les déjections nécessitent l'emploi de matériaux fortement résistants à la 3o corrosion tant pour la fabrication des réservoirs que pour la tuyauterie et la vanne, ce qui entraîne soit des coûts élevés pour l'installation lorsque de tels 2862488 - 3 matériaux sont choisis, soit des risques accrus de mauvais fonctionnement de l'installation si de tels matériaux ne sont pas employés. Le document WO 94/07358 publié en 1994 décrit une installation d'hydrocurage pour élevages porcins, cette installation comprenant un réservoir amont placé en hauteur, une fosse de récupération aval dans laquelle est placée une pompe immergée, cette pompe immergée étant reliée à une installation de lagunage. Le liquide contenu dans le réservoir amont s'écoule, par l'intermédiaire de vannes, dans des canaux parallèles disposés au-dessous d'un sol perforé. Le dispositif décrit dans ce document WO 94/07358 est particulièrement onéreux compte tenu notamment de la pluralité de vannes à mettre en place: deux vannes sont nécessaires pour chacun des canaux d'évacuation. En cas de mauvais fonctionnement d'une quelconque de ces vannes, il existera une zone morte dans laquelle les déjections s'accumuleront. Une installation comparable est décrite dans le brevet américain US-5.732. 658 publié en 1998. Le document FR-2.781.119 publié en 2000 propose une installation d'hydrocurage par chasse d'eau, cette installation ne comprenant aucune pièce sensible à la corrosion en contact avec le liquide de nettoyage, à savoir un lisier clarifié. Ce dispositif comprend un siphon avec moyen d'amorçage et désamorçage permettant le transvasement du lisier clarifié depuis une cuve de stockage jusque vers des caniveaux disposés approximativement dans la zone de déjection des animaux. En dépit de la mise en place d'une tuyère pour augmenter la vitesse d'éjection du liquide, l'installation décrite dans ce document antérieur n'assure pas un effet de vague permettant le nettoyage efficace des déjections s'accumulant sous un caillebotis d'un bâtiment d'élevage porcin ou bovin. On peut se référer, à titre d'illustration de l'état de la technique général aux documents FR-2.748.368, FR-2.757.016 et EP-A-0.731.719. L'invention vise à fournir un dispositif d'hydrocurage pour installation 4 d'élevage porcin ou bovin notamment, ce dispositif étant de mise en place et d'entretien économiques, permettant son installation en rénovation sans travaux importants de génie civil, ce dispositif ne comprenant pas de pièces sensibles à la corrosion et étant notamment dépourvu de vannes mécaniques, électriques ou hydrauliques demandant beaucoup de maintenance, ce dispositif assurant un nettoyage efficace sans zone morte d'un sol en faible pente conventionnellement placé sous une surface en caillebotis ou matériaux perforé équivalent. A ces fins, l'invention se rapporte, selon un premier aspect, à une cuve 1 o de largage pour installation d'hydrocurage, comprenant des moyens d'ouverture de cette cuve sur sensiblement toute une longueur de celle-ci, pour vidange rapide. Selon diverses réalisations, la cuve présente les caractères suivants, le cas échéant combinés: les moyens d'ouverture comprennent un élément gonflable et des moyens de mise sous pression et de dégonflage de cet élément gonflable; l'élément gonflable est un boudin s'étendant sensiblement sur toute la longueur de la paroi de fond de la cuve, ce boudin étant placé dans un 20 caisson, au dessous de ladite paroi de fond; la paroi de fond est montée en emboîtement lâche avec joints compressibles contre une paroi de la cuve, cet emboîtement lâche à joints compressible définissant une articulation sur sensiblement toute la longueur de la cuve; la cuve est formée par l'assemblage de panneaux en matériau polymère tel que PVC ou polyester, ou de matériau polymère renforcé de fibres, ou d'un liant hydraulique à résistance élevée aux acides organiques, tel que ciment sulfo-alumineux; la paroi de fond de la cuve comprend au moins un clapet permettant, par 3o son ouverture, le dégonflage au moins partiel d'un boudin placé sous la paroi de fond de la cuve, provoquant ainsi le mouvement de cette paroi 2862488 - 5 de fond et l'ouverture de la cuve sur sensiblement toute une longueur; l'ouverture de la cuve, sur toute une longueur, défini un passage de l'ordre de dix centimètres de hauteur, sur une longueur d'ouverture de quelques mètres, pour un volume interne de cuve supérieur à deux mètres cubes. L'invention se rapporte, selon un deuxième aspect, à une installation d'hydrocurage comprenant au moins une cuve de largage telle que présentée ci-dessus, cette installation comprenant en outre une cuve de stockage pourvue d'une pompe, cette pompe étant reliée à la cuve de largage par un tuyau. Selon diverses réalisations, l'installation présente les caractères suivants, le cas échéant combinés: la capacité de la cuve de stockage est supérieure de trente pour cent au moins à celle de la cuve de largage; la capacité de la cuve de stockage est supérieure de trente à quarante pour cent de celle de la cuve de largage; la cuve de largage est pourvue d'un trop plein; le tuyau de remplissage de la cuve de largage est disposé sur la plus grande partie de sa longueur, sous un dallage escamotable; la paroi de fond de la cuve de stockage est en pente de l'ordre de quelques pour cent, la pompe étant placée en partie haute de cette paroi de fond; la cuve de stockage est reliée via un collecteur, à une fosse de décantation avant épandage; la cuve de stockage est pourvue d'un trop plein relié à un puisard. L'invention se rapporte, selon un troisième aspect, à une salle d'élevage pourvue d'une installation telle que présentée ci-dessus, dans laquelle la cuve de stockage est extérieure au bâtiment couvert de la salle, la cuve de largage étant placée en amont et sur sensiblement toute la largeur d'un sol en légère pente placé sous un faux plancher en caillebotis. Dans une réalisation, le tuyau de remplissage de cette cuve de largage 2862488 - 6 est placé sur la plus grande partie de sa longueur, sous un dallage escamotable, dans le bâtiment couvert de la salle, notamment latéralement au faux plancher en caillebotis. D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la 5 description suivante de modes de réalisation, description qui va être effectuée en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de dessus d'une installation selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue en coupe selon le plan II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe selon le plan III-III de la figure 1; la figure 4 et une vue latérale d'un bac réservoir du type employé dans l'installation des figures 1 à 3; la figure 5 est une vue en perspective schématique d'un bac réservoir du type représenté en figure 4. L'installation représentée sur les figures comprend, sous un toit 1, par exemple à deux pans, un sol en caillebotis 2, sensiblement plan et horizontal. Par caillebotis, on désigne ici des panneaux à claire-voie constitués soit d'une grille de lames métalliques, soit de baguettes de bois assemblées en quadrillage, soit de matière plastique moulée, par exemple en élastomère, ou tout autre matériau équivalent, caillebotis tels que décrits par exemple dans les documents EP-A-0.853.876, GB-A-2.136.472, EPA-0.396.881, FR-A-2.513.071, FR-A-2.768.302, FR-A-2.675.175. Dans la réalisation représentée, le caillebotis est formé par la pose bord à bord, sur longerons 3 en béton ou autre matériau analogue, de plaques 25 rectangulaires 4 pourvues de trous traversant oblongs parallèles. A titre indicatif, ces plaques 4 ont une longueur L de l'ordre de 1,5 mètre et une largeur I de l'ordre de 0,5 mètre. Sous ce sol en caillebotis 2, l'installation comprend un sol 5 en faible pente, de l'ordre de deux pour cent. Ce sol en faible pente 5 s'étend sur toute la largeur du bâtiment (par exemple 15 mètres) depuis la partie inférieure d'un bac réservoir haut 6 jusqu'au bord de déversement 7 d'un bac de stockage bas 8. 2862488 - 7 A titre indicatif, pour un bâtiment d'une longueur totale de treize mètres environ, le sol en faible pente est placé à 0,25 mètre sous le caillebotis, en partie amont référencée 9 et à 0,50 mètre sous le caillebotis en partie aval, référencée 10. Le bac de stockage 8 est avantageusement placé à l'extérieur du bâtiment, ainsi qu'il apparaît en figure 3, ce bac de stockage a une capacité de trente à quarante pour cent supérieure à celle du bac réservoir haut 6 de largage. Le bac de largage 6 est, quant à lui, avantageusement placé à l'intérieur 1 o du bâtiment couvert, ainsi qu'il est représenté en figure 3. La paroi de fond 11 du bac de stockage 8 est avantageusement en pente, par exemple de 2 %, en direction d'un tuyau collecteur, non représenté, relié à une fosse de stockage, non représentée. Une pompe 12 est placée dans le bac de stockage 8 en partie supérieure 15 de la paroi de fond inclinée 11, cette pompe 12 permettant de séparer le lisier décanté. Le bac de largage 6 est de forme générale parallélépipédique dans la réalisation représentée. Il s'étend sur toute la largeur du bâtiment et donc sur toute la largeur du sol en faible pente 5 placé sous le sol en caillebotis 2. Ce bac de largage est de conception robuste. Il ne comprend pas de charnière, et les matériaux employés pour sa réalisation le rendent très peu sensible à l'action corrosive du lisier. A titre d'exemple, les parois du bac de largage 6 sont réalisées en matériau composite à renfort fibre de verre, ou en ciment sulfo-alumineux (voir FR-2.767.817). Ainsi qu'il apparaît en figures 4 et 5 notamment, le bac de largage comprend: - deux parois principales verticales avant et arrière 13,14; deux parois latérales verticales 15,16; - une paroi de fond 17; l'ensemble définissant un volume parallélépipédique, dont les dimensions sont à titre indicatif les suivantes: 2862488 -8 hauteur H 1,2 mètre; largeur 5 mètres; - profondeur P 0,6 mètre. Le cas échéant, le bac de largage est pourvu de cloisons de renfort 5 18, 19, sensiblement parallèles aux parois latérales 15,16, ainsi que représenté en figure 5. En partie inférieure, sur toute sa largeur, le bac de largage 6 est pourvu d'un moyen gonflable 20 ou boudin gonflable formant moyen de levage pour la paroi de fond 17. 1 o Le boudin gonflable est réalisé en un matériau tel que caoutchouc, peu sensible à l'action corrosive du lisier. Lorsque le boudin est dégonflé, comme représenté en figure 4, le bac de largage est ouvert, sur tout sa largeur, sur une hauteur d'ouverture de l'ordre de dix à douze centimètres, pour les dimensions présentées auparavant. Le dégonflage du boudin est effectué à grande vitesse, par un grand orifice latéral. Il en résulte qu'une lame de lisier liquide de plusieurs centimètres s'écoule à grande vitesse, de l'ordre de quinze mètres en trois secondes, permettant de nettoyer le sol en faible pente 5, sur toute sa largeur et sa longueur, sans zone morte. Le cycle d'hydrocurage s'effectue de la manière suivante, dans un mode de mise en oeuvre de l'installation. En premier lieu, une électrovanne pneumatique ferme tous les orifices d'échappement du boudin gonflable 20 et une seconde électrovanne autorise le gonflage du boudin 20 à une pression suffisante pour assurer la fermeture du bac 6 avec étanchéité, compte tenu du poids de liquide à placer dans le bac 6. Puis la pompe 12 contenue dans le bac 11 est mise en marche pour acheminer la partie claire du mélange contenu dans le bac 11 vers le bac de largage 6, par un tuyau 21. Un trop plein est prévu dans le bac de largage 6 pour le retour vers le 30 bac de stockage 11. Avantageusement, le tuyau 21 est placé sous un dallage en béton 2862488 9 escamotable, placé dans le bâtiment, sur un bord longitudinal. Il est ainsi possible d'intervenir, à l'abri, sans terrassement, sur ce tuyau 21. Après le remplissage de la cuve de largage 6, une vanne de vidange de la s fosse de réception 8 est ouverte pour évacuer le lisier décanté contenu dans cette fosse de réception 8. Puis le boudin de gonflage 20 est dégonflé rapidement, produisant une lame de lisier nettoyant le sol 5, cette lame se déversant, avec les déjections entraînées par elle, dans le bac de stockage 8. 1 o En début de cycle d'élevage, les animaux ne produisent pas assez de déjections, notamment liquides, pour que le système fonctionne tel que décrit ci-dessus. Il est nécessaire, pour amorcer le système d'hydrocurage, de remplir la cuve de largage 6 avec de l'eau, et de condamner provisoirement la vidange de la cuve de stockage 8, et ce jusqu'à ce que le volume de déjections produit pour les animaux soit tel qu'une décantation significative intervienne dans le bac de stockage 8. Dans un mode de réalisation, le dégonflage du boudin 20 est obtenu par ouverture d'au moins un clapet traversant la paroi de fond 17 de la cuve de largage 6, l'ensemble boudin 20 / paroi de fond 17 étant extractible, à la manière d'une cassette, pour entretien ou réparation éventuelle. Ainsi qu'il apparaît en figure 4, la paroi de fond 17 est articulée par un montage en emboîtement lâche, avec jeu compensé par des joints compressibles, par exemple en élastomère 23. Une telle réalisation évite toute pièce mécanique charnière, notamment métallique, et est très robuste. L'installation qui vient d'être décrite peut être aisément mise en place en rénovation d'un bâtiment d'élevage existant. Le fonctionnement peut être commandé manuellement ou par un boîtier électrique pour des cycles d'hydrocurage réalisés à heures programmées plusieurs fois par jour. Le bac de largage 6, par exemple en PVC ou polyester, éventuellement renforcé de fibres, est formé par l'assemblage de panneaux plans, découpés en fonction de la largeur de la salle d'élevage. Chaque salle peut être pourvue d'un 2862488 - 10 - système dédié d'hydrocurage, sans mélange des liquides entre salles d'élevage. L'installation selon l'invention convient notamment aux cases de maternité, aux cases de post-sevrage ou d'élevage de porcs adultes. - 11 - REVENDICATIONS 1. Cuve de largage (6) pour installation d'hydrocurage caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'ouverture de cette cuve sur sensiblement 5 toute une longueur de celle-ci, pour vidange rapide. 2. Cuve de largage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'ouverture comprennent un élément gonflable et des moyens de mise sous pression et de dégonflage de cet élément gonflable. 3. Cuve de largage selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément gonflable est un boudin (20) s'étendant sensiblement sur toute la longueur de la paroi de fond (17) de la cuve (6), ce boudin (20) étant placé dans un caisson, au dessous de ladite paroi de fond (17). 4. Cuve de largage selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi de fond (17) est montée en emboîtement lâche avec joints compressibles (23) contre une paroi de la cuve, cet emboîtement lâche à joints compressible définissant une articulation sur sensiblement toute la longueur de la cuve (6). 5. Cuve de largage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est formée de l'assemblage de panneaux en matériau polymère tel que PVC ou polyester, ou de matériau polymère renforcé de fibres, ou d'un liant hydraulique à résistance élevée aux acides organiques, tel que ciment sulfo-alumineux. 6. Cuve de largage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la paroi de fond (17) est pourvue de clapets permettant, par leur ouverture, le dégonflage au moins partiel d'un boudin (20) placé sous la paroi de fond (17) de la cuve (6), provoquant 2862488 12 - ainsi le mouvement de cette paroi de fond (17) et l'ouverture de la cuve (6) sur sensiblement toute une longueur. 7. Cuve de largage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que son ouverture, sur toute une longueur, défini un passage de l'ordre de dix centimètres de hauteur, sur une longueur d'ouverture de quelques mètres, pour un volume interne de cuve (6) supérieur à deux mètres cubes. 8. Installation d'hydrocurage comprenant au moins une cuve de largage telle que présentée dans l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, une cuve de stockage (8) pourvue d'une pompe (12), cette pompe (12) étant reliée à la cuve de largage par un tuyau (21). 9. Installation d'hydrocurage selon la revendication 8, caractérisée en ce que la capacité de la cuve de stockage (8) est supérieure de trente pour cent au moins à celle de la cuve de largage (6). 10. Installation d'hydrocurage selon la revendication 9, caractérisée en ce que la capacité de la cuve de stockage (8) est supérieure de trente à quarante pour cent de celle de la cuve de largage (6). 11. Installation d'hydrocurage selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que la cuve de largage (6) est pourvue d'un trop plein. 12. Installation d'hydrocurage selon la revendication 11, caractérisée en ce que le tuyau de remplissage (21) de la cuve de largage (6) est disposé sur la plus grande partie de sa longueur, sous un dallage escamotable. - 13 - 13. Installation d'hydrocurage selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce que la paroi de fond (11) de la cuve de stockage (8) est en pente de l'ordre de quelques pour cent, la pompe (12) étant placée en partie haute de cette paroi de fond (11). 14. Installation d'hydrocurage selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisée en ce que la cuve de stockage (8) est reliée via un collecteur, à une fosse de décantation avant épandage. 15. Installation d'hydrocurage selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisée en ce que la cuve de stockage (8) est pourvue d'un trop plein relié à un puisard. 16. Salle d'élevage pourvue d'une installation telle que présentée dans l'une quelconque des revendications 8 à 15, caractérisée en ce que la cuve de stockage (8) est extérieure au bâtiment couvert de la salle, la cuve de largage (6) étant placée en amont et sur sensiblement toute la largeur d'un sol en légère pente (5) placé sous un faux plancher en caillebotis (2). 17. Salle d'élevage selon la revendication 16, caractérisée en ce que le tuyau de remplissage de cette cuve de largage est placé sur la plus grande partie de sa longueur, sous un dallage escamotable, dans le bâtiment couvert de la salle, notamment latéralement au faux plancher en caillebotis (2).