Brevet FR2886513A1 — publié le 20061208

La présente invention se rapporte à un dispositif de lavage d'une fosse de bâtiment d'élevage. L'élevage en bâtiment des animaux, et notamment des porcs, nécessite des installations de nettoyage spécifiques: il faut en effet laver régulièrement les déjections produites par ces animaux pour permettre leur croissance dans des conditions sanitaires correctes. On connaît des installations du type comprenant une fosse, un caillebotis surmontant cette fosse, et des moyens pour envoyer une chasse d'un fluide de nettoyage sous ledit caillebotis, au fond de ladite fosse. Dans ce type d'installation, les animaux se trouvent sur le caillebotis, et leurs déjections passent à travers le caillebotis pour s'accumuler au fond de la fosse; la chasse de fluide de nettoyage permet d'emporter les déjections ainsi accumulées. Le fluide de nettoyage peut être de diverses natures: il peut s'agir d'eau, ou bien de déjections ayant subi un traitement (biologique et/ou chimique et/ou physique), ou bien encore d'une mélange de ces deux fluides. Dans le cas où les animaux sont des porcs, par exemple, le lisier chassé de la fosse peut être récupéré dans des bassins de décantation, et c'est alors la fraction liquide du lisier décanté qui peut être utilisée pour nettoyer les fosses du bâtiment d'élevage. Dans ce type d'installation, il faut utiliser des moyens de pompage puissants pour obtenir un débit permettant de laver correctement les fosses, ce qui nécessite un investissement initial important et, par la suite, se révèle être très coûteux en maintenance et en consommation de courant électrique. La présente invention a notamment pour buts de: - fournir une installation de lavage d'une fosse de bâtiment d'élevage peu coûteuse à installer et à entretenir, - limiter la consommation de courant électrique, - limiter les émissions d'ammoniac dans les bâtiments par une réduction du temps de séjour des déjections fraîches dans les fosses sous les animaux, - limiter l'utilisation de la ventilation pour extraire l'ammoniac des bâtiments, et le transfert d'ammoniac vers l'atmosphère, et - limiter les risques sanitaires pour les animaux. On atteint ce but de l'invention avec une installation de lavage d'au moins une fosse de bâtiment d'élevage, comprenant au moins un godet monté mobile entre une position de remplissage et une position de chasse, la forme de ce godet étant telle que lorsque son niveau de remplissage par un fluide de nettoyage a atteint un seuil prédéterminé, le centre de gravité de ce godet ainsi rempli s'est déplacé à un point tel que ce godet bascule de ladite position de remplissage à ladite position de chasse, de manière à chasser brutalement ledit fluide dans ladite fosse. Grâce à ces caractéristiques, le godet bascule sous le seul effet du déplacement de son centre de gravité au cours de son remplissage, ce basculement ayant pour effet d'envoyer un débit de fluide de nettoyage à la fois très élevé et très brutal dans la fosse, ce qui permet de chasser une bonne partie des déjections animales tombées en fond de fosse. Un faible débit de fluide suffit pour assurer le remplissage du godet, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des moyens de pompage coûteux. Le basculement du godet ne nécessite de plus aucun mécanisme particulier, de sorte que l'installation selon l'invention est très simple et peu coûteuse en investissement initial, en maintenance et en consommation de courant électrique. On peut ainsi laver simplement, régulièrement et à faible coût les fosses, sans recourir à une extraction de l'ammoniac vers l'atmosphère. Suivant une autre caractéristique optionnelle de l'installation selon l'invention, ledit godet comprend une goulotte agencée de manière que lorsque son niveau de remplissage par ledit fluide de nettoyage a atteint un seuil prédéterminé, le centre de gravité de l'ensemble formé par ledit godet sensiblement vide et ladite goulotte ainsi remplie s'est déplacé à un point tel que ledit godet bascule de ladite position de chasse à ladite position de remplissage, de manière à se remplir à nouveau dudit fluide de nettoyage. Grâce à cette goulotte, on peut ramener le godet dans sa position initiale sous le seul effet de l'écoulement du fluide de nettoyage: là encore, aucun mécanisme d'actionnement spécifique n'est nécessaire. Suivant une autre caractéristique optionnelle de l'invention, ledit godet présente un profil sensiblement trapézoïdal asymétrique. Cette forme trapézoïdale est très simple à fabriquer, et permet d'obtenir aisément la fonction susmentionnée de déplacement du centre de gravité au fur et à mesure du remplissage du godet. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de l'installation selon l'invention: - ladite goulotte présente un fond sensiblement horizontal lorsque ledit godet se trouve en position de remplissage, -ladite goulotte comprend un fond qui se trouve incliné par rapport à l'horizontale lorsque ledit godet se trouve en position de remplissage, ce fond comprenant un orifice de vidange autorisant un débit de fuite nettement inférieur au débit de remplissage dudit fluide de nettoyage, - ladite installation comprend un canal de récupération du mélange formé par ledit fluide de nettoyage et les déjections chassées par ce fluide, situé à l'opposé dudit godet par rapport à ladite fosse, - ladite installation comprend des moyens de siphon interposés entre ladite fosse et ledit canal, - ledit fluide de nettoyage provient au moins en partie du recyclage des déjections chassées de ladite fosse. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de dessus schématique d'un bâtiment d'élevage équipé d'une installation conforme à l'invention; - la figure 2 représente une vue en perspective d'un godet faisant partie de l'installation selon l'invention; - les figures 3 et 4 sont des vues de côté de deux variantes du godet de la figure 2; - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V du bâtiment représenté à la figure 1; - la figure 6 représente de manière schématique le circuit de fluide de l'installation selon l'invention; -la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII du bâtiment représenté à la figure 1, sur laquelle on voit un godet de l'installation selon l'invention qui commence à se remplir d'un fluide de nettoyage; les figures 8 à 11 sont analogues à la figure 7, le godet se trouvant respectivement dans les situations suivantes: fin de remplissage par le fluide de 3C nettoyage, basculement et chasse du liquide de nettoyage, remplissage de la goulotte du godet, retour du godet à la position initiale. On se reporte à présent à la figure 1 sur laquelle on voit que le bâtiment d'élevage comporte une pluralité de pièces la à 1f séparées les unes des autres par des cloisons 3a à 3d. Un couloir central 5 passe au milieu du bâtiment, desservant ainsi d'une part les pièces la, 1c, le, et d'autre part les pièces 1 b, 1d, 1f, grâce à des portes 7a, 7b placées de manière appropriée. A l'extérieur des murs porteurs 9a, 9b du bâtiment, et associés respectivement à chacune des pièces la à 1f, se trouvent des godets 11 a à Il f de forme allongée dans lesquels débouchent des conduites 13a, à 13d, munies à leurs extrémités de vannes 15a à 15d. Comme cela est visible sur la figure 1, chaque godet 11 peut éventuellement être subdivisé en sous-sections. On se reporte à présent aux figures 2 à 4, sur lesquelles on voit que chaque godet présente de préférence un profil, c'est-à-dire une section transversale à sa plus grande longueur, ayant sensiblement la forme d'un trapèze asymétrique. Plus précisément, la gueule 17 et le fond 19 du godet sont parallèles entre eux, la superficie de la gueule 17 étant nettement supérieure à celle du fond 19, et l'une 21 des deux parois inclinés du godet présente une superficie supérieure à l'autre 22. Le godet 11 est monté pivotant autour d'un axe A situé au voisinage de l'arête située entre le fond 19 et la paroi inclinée 21. D'autre part, le godet 11 comporte, fixée à l'extérieur et dans la partie supérieure de la paroi inclinée de plus faible superficie 22, une goulotte 23 définie par un fond 25 et deux panneaux d'extrémité 27a, 27b, cette goulotte s'étendant de préférence sur pratiquement toute la longueur du godet 11. Dans la variante représentée à la figure 3, le fond 25 de la goulotte 23 est sensiblement parallèle au fond 19 du godet 11, de sorte que le fond 25 de cette goulotte se trouve en position sensiblement horizontale lorsque le godet 11 se trouve dans la position représentée à la figure 3. Dans la variante représentée à la figure 4, le fond 25 de la goulotte 23 est incliné par rapport au fond 19 du godet 11, de sorte que le fond 25 de la goulotte 23 se trouve incliné par rapport à l'horizontale lorsque le godet 11 se trouve dans la position représentée à la figure 4. On notera que dans cette deuxième variante, le fond 25 de la goulotte 23 est pourvu d'un orifice 29 situé au voisinage de la paroi 22 du godet 11. On se reporte à présent à la figure 5 sur laquelle on peut voir que le sol du bâtiment d'élevage comprend des caillebotis 31a, 31b, 33 disposés à la fois dans les pièces la, lb et dans le couloir 5. Sous les caillebotis 31a, 31b se trouvent des fosses 35a, 35b dont le fond 36a, 36b, de préférence en béton, présente une légère pente (par exemple de 1 cm pour 1 mètre) en direction du couloir 5. Sous le caillebotis 33 du couloir 5 se trouve un canal 37 s'étendant sur toute la longueur du couloir 5, et dont le fond est également réalisé de préférence en béton. De préférence, et comme cela est représenté, des dispositifs de siphon 39a, 39b sont disposés dans les zones où les fosses 35a, 35b débouchent dans le canal 37, de manière à empêcher les échanges gazeux entre le couloir 5 et ces fosses. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 5, les dispositifs de siphon 39a, 39b sont formés par des rigoles solidaires des bords supérieurs du canal 37, dans lesquelles sont partiellement immergées les extrémités inférieures des cloisons 41a, 41b séparant le couloir 5 dès pièces la, 1 b. On se reporte à présent à la figure 6 sur laquelle on a représenté un mode de réalisation possible du circuit de fluide intervenant dans l'installation selon l'invention. Comme on peut le voir sur cette figure, chaque godet 11 peut être mis en communication de fluide avec le canal 37 par 'intermédiaire de la fosse associée 35. Des canalisations appropriées 43 relient la sortie du canal 37 à une installation de recyclage 45. II faut comprendre que dans le cadre de la présente invention, le terme recyclage est un terme générique qui couvre tout mode de traitement des effluents récupérés à la sortie du canal 37. Ces modes de traitement peuvent être de type biologique (réacteur bactériologique par exemple) de type chimique, ou bien encore de type physique. Dans le mode de réalisation de la figure 6, les moyens de recyclage 45 sont de type physique, et consistent en fait en un simple réservoir de décantation dans lequel les effluents se séparent en deux fractions: une fraction supérieure liquide 47 (constituée essentiellement d'urine) et une fraction inférieure solide 49 (constituée essentiellement de matière fécale). Des moyens de pompage à faible débit (typiquement de l'ordre de 2 m3 par heure) permettent d'envoyer la fraction liquide 47 se trouvant dans le réservoir 45 dans les canalisations 13 qui débouchent dans chaque godet 11. Pour comprendre à présent le mode de fonctionnement de l'installation selon l'invention, on va se reporter dans ce qui suit aux figures 7 à 11. Sur ces figures, on a représenté un seul godet 11, mais il va de soi que l'ensemble des godets de l'installation fonctionnent selon le même principe que celui qui va être exposé ci-après. On voit sur la figure 7 que le godet est situé dans un local 53 adjacent à la pièce 1. Ce local est de préférence fermé dans sa partie supérieure par un couvercle amovible 55, et le fond 57 de ce local est situé dans le prolongement du fond 36 de la fosse 35, et présente une pente au moins égale à celle de ce dernier. On peut voir que la plus grande paroi inclinée 21 du godet 11 est de préférence située à l'opposé de la fosse 35. On part donc de la situation représentée à la figure 7, dans laquelle le godet est en position dite de remplissage , c'est-à-dire dans laquelle la gueule 17 et le fond 19 de ce godet sont sensiblement horizontaux. On fait fonctionner la pompe 51 et on ouvre la vanne 15 (voir figure 6) de manière que du fluide provenant du dispositif de recyclage 45 s'écoule de la conduite 13 à l'intérieur du godet 11 selon un débit sensiblement constant. Ce faisant, le godet 11 se remplit de fluide, ce qui, comte tenu de l'asymétrie de ce godet, a tendance à déplacer le centre de gravité de l'ensemble formé par ce godet et le fluide en direction de la plus grande paroi inclinée 21, comme ceci est symbolisé par la flèche F représentée sur la figure 8. Ainsi, lorsque le niveau de remplissage de fluide atteint un seuil prédéterminé S situé au voisinage du bord supérieur de ce godet, il se produit un basculement brutal du godet 11 autour de son axe de pivotement A, comme cela est représenté sur la figure 9. Ce basculement brutal a pour effet de chasser le fluide situé à l'intérieur du godet 11 dans le fond 57 du local 53 puis dans le fond 36 de la fosse 35, en direction du canal 37. Le débit du fluide ainsi chassé est très important, typiquement de l'ordre de 35.000 m3 par heure pour un godet présentant un volume de l'ordre de 9 m3, adapté à une salle 1 d'une longueur (entre le mur 9 et le canal 37) d'environ 20 m. La chasse de fluide, symbolisée par les flèches C de la figure 9, a pour effet d'emporter une grande partie des déjections situées dans le fond 36 de la fosse 35, et provenant des animaux stationnant sur le caillebotis 31. Ces déjections sont ainsi amenées dans le canal 37, puis vers le dispositif de recyclage 45. Une fois que le godet 11 a basculé dans les conditions décrites ci-avant, la goulotte 23 se trouve au droit de la canalisation 13. Le fluide continuant à circuler dans cette canalisation remplit progressivement cette goulotte jusqu'au moment où le poids du fluide est suffisant pour imprimer au godet vide un couple assurant son retour à sa position initiale de remplissage, comme représenté sur la figure 11. Lors de ce retour, le fluide qui se trouvait à l'intérieur de la goulotte 23 est déversé (voir flèche D sur la figure 11) dans le fond 57 du local 53, puis dans le fond 36 de la fosse 35. Tant qu'on laisse le fluide s'écouler à l'intérieur de la canalisation 13, les étapes qui viennent d'être décrites se reproduisent de manière cyclique. A titre d'exemple, lorsque le débit dans la canalisation 13 est de l'ordre de 2 m3 par heure et que le volume du godet 11 est de l'ordre de 9 m3, la chasse de fluide à l'intérieur de la fosse 35 se reproduit environ toutes les quatre heures. On notera que dans le cas où la goulotte 23 est conforme à la variante représentée à la figure 4, il demeure une certaine quantité de fluide dans cette goulotte jusqu'à la fin du mouvement de retour du godet 11 à sa position initiale, ce qui garantit que ce mouvement puisse bien se produire y compris notamment lorsque l'articulation du godet autour de son axe est grippée. L'orifice 29 prévu dans le fond 25 de la goulotte 23 permet, dans cette variante, d'assurer que la goulotte finisse par se vider complètement pendant que le godet 11 se remplit. Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, l'installation selon l'invention permet d'engendrer, à intervalles de temps réguliers, un très fort débit de fluide de nettoyage de fosse d'un bâtiment d'élevage. Ce fort débit permet d'évacuer une bonne partie des déjections animales qui s'accumulent au fond de la fosse, et ainsi de réduire les émissions ammoniacales nocives pour les animaux ainsi que les risques bactériens. II n'est plus nécessaire de ventiler le bâtiment d'élevage pour évacuer les émissions ammoniacales, ce qui permet de maintenir les bêtes à une température suffisamment élevée (notamment en hiver) sans qu'il soit nécessaire de recourir à des moyens de chauffage. On notera à ce titre que les moyens de siphon 39a, 39b représentés à la figure 5 permettent d'éviter que l'air frais situé dans le couloir 5 rejoigne les pièces 1, permettant ainsi de maintenir ces dernières à une température suffisamment élevée pour les bêtes. L'installation selon la présente invention ne nécessite aucun moyen lourd de pompage, ni aucun mécanisme d'actionnement particulier. Cette installation, de conception très simple et très fiable, est peu coûteuse à installer et à entretenir, et consomme relativement peu de courant électrique. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, fourni à titre d'exemple illustratif et non limitatif. REVENDICATIONS 1. Installation de lavage d'au moins une fosse (35a, 35b) de bâtiment d'élevage, comprenant au moins un godet (1 la à 11f) monté mobile entre une position de remplissage et une position de chasse, la forme de ce godet (11a à 11f) étant telle que lorsque son niveau de remplissage par un fluide de nettoyage a atteint un seuil prédéterminé (S) , le centre de gravité de ce godet (11a à 11f) ainsi rempli s'est déplacé (F) à un point tel que ce godet (11a à 11f) bascule de ladite position de remplissage à ladite position de chasse, de manière à chasser brutalement ledit fluide dans ladite fosse (35a, 35b). 2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle ledit godet (11a à 11f) comprend une goulotte (23) agencée de manière que lorsque son niveau de remplissage par ledit fluide de nettoyage a atteint un seuil prédéterminé, le centre de gravité de l'ensemble formé par ledit godet (11a à 11f) sensiblement vide et ladite goulotte (23) ainsi remplie s'est déplacé à un point tel que ledit godet bascule de ladite position de chasse à ladite position de remplissage, de manière à se remplir à nouveau dudit fluide de nettoyage. 3. Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle ledit godet (11a à 11f) présente un profil sensiblement trapézoïdal asymétrique. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite goulotte (23) présente un fond (25) sensiblement horizontal lorsque ledit godet (11a à 11f) se trouve en position de remplissage. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ladite goulotte (23) comprend un fond (25) qui se trouve incliné par rapport à l'horizontale lorsque ledit godet (11a à 11f) se trouve en position de remplissage, ce fond (25) comprenant un orifice de lavage (29) autorisant un débit de fuite nettement inférieur au débit de remplissage dudit fluide de nettoyage. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un canal (37) de récupération du mélange formé par ledit fluide de nettoyage et les déjections chassées par ce fluide, situé à l'opposé dudit godet (11a à 11f) par rapport à ladite fosse (35a, 35b). 7. Installation selon la revendication 6, comprenant des moyens de siphon (39a, 39b) interposés entre ladite fosse (35a, 35b) et ledit canal (37). 8. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit fluide de nettoyage provient au moins en partie du recyclage des déjections chassées de ladite fosse (35a, 35b).