FR2551626A1 - Compost sprinkler system - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif pour l'arrosage de matières putrescibles, notamment de compost, à l'aide de buses pour l'application d'eau à la surface de la matière putrescible. Pour l'application d'eau sur du compost, il est déjà connu d'utiliser des buses orientables ou pivotantes pour pouvoir balayer la surface totale de la matière putrescible. Dans de telles constructions, le fait que l'on applique fréquemment de l'eau non pure et qu'on est plutôt amené à pulvériserdes liquides légèrement souillés, en particulier des liquides additionnés de biomasses, constitue un inconvénient. La souillure de l'eau destinée à la pulvérisation entraine souvent un encrassement du logement des pièces en mouvement et par conséquent une usure accrue de ces pièces.De plus, les buses ont tendance à s'obstruer rapidement lors de l'application de tels liquides souillés. Le nettoyage consécutif nécessite par la suite un démontage des pièces en rotation et de ce fait des travaux d'entretien coûteux. The invention relates to a device for watering putrescible materials, in particular compost, using nozzles for applying water to the surface of the putrescible material. For the application of water to compost, it is already known to use orientable or pivoting nozzles in order to be able to sweep the total surface of the putrescible material. In such constructions, the fact that non-pure water is frequently applied and that it is rather necessary to spray slightly soiled liquids, in particular liquids with added biomass, constitutes a drawback. Soiling of the water intended for spraying often results in fouling of the housing of moving parts and consequently increased wear of these parts. In addition, the nozzles tend to clog quickly when applying such liquids soiled. Subsequent cleaning subsequently requires disassembly of the rotating parts and therefore costly maintenance work.
A partir du brevet US 3.747.620, on a eu connaissance d'une installation d'arrosage dans laquelle une répartition régulière de liquide sur une surface importante serait assurée par un système de réglage électronique conséquent. Cette installation connue requiert une dépense d'appareillage et de techniques de régulation élevée. En liaison avec le traitement des matières putrescibles, il a été divulgué dans les demandes DE-OS 2.607.209 et 2.933.565 et dans le brevet AT 319.287 d'injecter de l'air par le bas dans une cuve de fermentation,auquel cas il peut être éventuellement prévu un arrosage par ruissellement. Dans le mode de réalisation selon
DE-OS 2.607.209, le ruissellement s'opère par l'intermédiaire de porte-buses orientables.Toutefois, dans cette configuration, la position de rotation des porte-buses choisie une fois pour toutes es prédéterminée et une répartition cyclique et régulière de l'eau de pulvérisation sur toute la largeur de la cuve de fermentation n'est pas assurée.From US Patent 3,747,620, we learned of a sprinkler system in which a regular distribution of liquid over a large area would be ensured by a consequent electronic adjustment system. This known installation requires high expenditure on equipment and high regulation techniques. In connection with the treatment of putrescible materials, it has been disclosed in applications DE-OS 2,607,209 and 2,933,565 and in patent AT 319,287 to inject air from below into a fermentation tank, in which case it may be possible to provide a sprinkler watering. In the embodiment according to
DE-OS 2.607.209, runoff takes place via adjustable nozzle holders. However, in this configuration, the rotation position of the nozzle holders chosen once and for all is predetermined and a cyclic and regular distribution of spray water over the entire width of the fermentation tank is not guaranteed.
Pour garantir une bonne pénétration de l'eau à appliquer, un jet étalé s'infiltrant rapidement dans la matière putrescible est nécessaire. Cela signifie qu'un grand nombre de buses est nécessaire ce qui, en liaison avec les incon vénients des corps de buses rotatifs, entraine un nettoyage coûteux. To guarantee good penetration of the water to be applied, a spread jet quickly infiltrating the putrescible material is necessary. This means that a large number of nozzles is required which, in conjunction with the disadvantages of the rotating nozzle bodies, results in costly cleaning.
L'invention vise à présent à réaliser un dispositif d'arrosage simple et d'un fonctionnement sûr du type cité au début avec lequel il est possible d'appliquer des liquides souillés en un jet étalé. s'infiltrant rapidement dans la matière putrescible et qui trouve une application avec un minimum de pièces mobiles et donc sujettes à l'usure. Pour résoudre ce problème, l'invention réside essentiellement dans le fait qu'une vanne d'étranglement à ouverture et fermeture cycliques est intercalée dans la canalisation d'alimentation des buses et que les buses sont montées dans des porte-buses fixes. Grâce à la vanne d'étranglement à ouverture et fermeture cycliques, les buses fixes sont alimentées en liquide sous une pression variant de manière cyclique si bien qu'en maintenant avec une buse un jet relativement étalé, on peut balayer une zone importante de la surface.A ouverture maximale de la vanne d'étranglement, la portée du jet d'eau à partir de la buse est naturellement la plus longue et cette portée décroît de manière cyclique jusqu'à l'ouverture la plus petite de la vanne d'étranglement pour croître à nouveau par la suite en atteignant la portée maximale. Cette configuration permet le montage des buses dans des porte-buses fixes et on peut par conséquent se passer de pièces mobiles dans les porte-buses et les buses. The invention now aims to provide a simple sprinkler device and a safe operation of the type mentioned at the beginning with which it is possible to apply soiled liquids in a spread jet. quickly infiltrating the putrescible material and which finds an application with a minimum of moving parts and therefore subject to wear. To solve this problem, the invention essentially resides in the fact that a throttling valve with cyclic opening and closing is interposed in the nozzle supply pipe and that the nozzles are mounted in fixed nozzle holders. Thanks to the throttling valve with cyclic opening and closing, the fixed nozzles are supplied with liquid under a pressure varying cyclically so that by maintaining with a nozzle a relatively spread jet, it is possible to sweep a large area of the surface .At maximum opening of the throttle valve, the range of the water jet from the nozzle is naturally the longest and this range decreases cyclically until the smallest opening of the throttle valve to grow again afterwards when reaching the maximum range. This configuration allows the nozzles to be mounted in fixed nozzle holders and there is therefore no need for moving parts in the nozzle holders and nozzles.
Pour le balayage d'une grande zone de surface, la configuration est de préférence telle que les axes des buses forment avec le plan horizontal un angle aigu et sont orientées obliquement vers le haut. A cet effet, les porte-buses peuvent être montés latéralement sur les bords de l'aire de fermentation et les buses présentent avantageusement une portée maximale qui s'étend jusqu'au bord opposé de l'aire de fermentation. Cela est le plus simplement réaiisé avec des buses orientées obliquement vers le haut. For the scanning of a large area, the configuration is preferably such that the axes of the nozzles form an acute angle with the horizontal plane and are oriented obliquely upwards. For this purpose, the nozzle holders can be mounted laterally on the edges of the fermentation area and the nozzles advantageously have a maximum range which extends to the opposite edge of the fermentation area. This is most simply done with nozzles oriented obliquely upwards.
Pour faciliter les travaux d'entretien et le nettoyage du dispositif, la configuration devra être de préférence telle que les porte-buses sont formés de tubes droits disposés sur au moins deux côtés en vis-a-vis de l'aire de fermenta tion. Ces tubes rectilignes peuvent, de manière simple, être munis à leurs extrémités frontales libres de bouchons d'obturation amovibles, ce qui simplifie davantage le nettoyage des porte-buses. La subdivision des porte-buses en des tubes rectilignes permet, avec des moyens particulièrementsimples,une application d'eau régulière sur l'ensemble de la surface de la matière putrescible.Dans ce but, les porte-buses sont avantageusement reliés à la canalisation d'alimentation par l'intermédiaire de vannes d'arrêt séparées de sorte que, suivant la position de ces vannes d'arrêt et les besoins de la matière putrescible, de l'eau peut être pulvérisée, selon un programme prédéterminé, sur les zones individuelles de la surface de la matière putrescible. Grâce à la disposition des tubes sur au moins deux côtés se faisant face de l'aire de fermentation, la surface de la matière putrescible peut être balayée par le jet d'eau en partant alternativement d'un côté et de l'autre, moyennant quon une quantité d'eau constante par unité de surface peut être appliquée sur toute la largeur de l'aire de fermentation. To facilitate maintenance and cleaning of the device, the configuration should preferably be such that the nozzle holders are formed of straight tubes arranged on at least two sides opposite the fermentation area. These straight tubes can, in a simple manner, be provided at their free front ends with removable closure plugs, which further simplifies the cleaning of the nozzle holders. The subdivision of the nozzle holders into rectilinear tubes allows, with particularly simple means, a regular application of water over the entire surface of the putrescible material. For this purpose, the nozzle holders are advantageously connected to the pipe of supply via separate shut-off valves so that, depending on the position of these shut-off valves and the requirements of the putrescible material, water can be sprayed, according to a predetermined program, on the individual zones from the surface of putrescible matter. Thanks to the arrangement of the tubes on at least two sides facing the fermentation area, the surface of the putrescible material can be swept by the water jet starting alternately on one side and the other, by means of that a constant amount of water per unit area can be applied over the entire width of the fermentation area.
La vanne d'étranglement à ouverture et fermeture cycliques est constituée de façon particulièrement simple par un volet de réglage orientable ou pivotant commandé par moteur, de préférence par un volet de réglage rotatif. Une telle configuration se caractérise par une faible usure et une grande insensibilité aux souillures contenues dans l'eau à pulvériser. The throttle valve with cyclic opening and closing is constituted in a particularly simple manner by an adjustable or pivoting adjustment flap controlled by a motor, preferably by a rotary adjustment flap. Such a configuration is characterized by low wear and great insensitivity to soils contained in the water to be sprayed.
Suivant la largeur de l'aire de fermentation, le réglage le plus favorable de la position angulaire des buses par rapport à l'horizontale peut être simplement obtenu par le fait que les tubes porteurs des -buses peuvent tourner autour de leur axe dans des colliers de fixation et sont solidement maintenus dans leur position de rotation. Les buses d'un portebuses sont habituellement disposées dans le même plan longitudinal du porte-buses si bien que, par rotation de l'ensemble du tube, toutes les buses peuvent être simultanément ajustées à la valeur angulaire la plus favorable de leurs axes par rapport à l'horizontale. Depending on the width of the fermentation area, the most favorable adjustment of the angular position of the nozzles relative to the horizontal can be simply obtained by the fact that the carrier tubes of the nozzles can rotate around their axis in collars and are securely held in their rotational position. The nozzles of a nozzle holder are usually arranged in the same longitudinal plane of the nozzle holder so that, by rotation of the entire tube, all the nozzles can be simultaneously adjusted to the most favorable angular value of their axes with respect to horizontally.
Pour assurer également, dans une telle configuration, une application régulière de l'eau dans le sens longitudi nal de l'aire de fermentation, les buses sont de préférence disposées sur toute la longueur des tubes à intervalles équidistants et formées de tubulures se raccordant à des perforations radiales. Dans ce cas, les buses peuvent être constituées par des morceaux de tubes soudés sur le pourtour des tubes, auquel cas la configuration est de préférence telle que les tubes formant buse présentent un diamètre Intérieur représentant 5 à 20%, de préférence 10,' du diamètre intérieur du tube porteur des buses.Cette configuration assure un jet suffisamment étalé qui pénètre rapirdement dans la matière putrescible et conduit à des résultats particulièrement favorables pour l'obtention d'un bon compost
Pour réaliser également entre des buses voisines d'un même porte-buses une humidification régulière, la configuration est de préférence telle que les buses se faisant face sont décalées les unes par rapport aux autres dans le sens longitudinal des porte-buses.To also ensure, in such a configuration, a regular application of water in the longitudinal direction of the fermentation area, the nozzles are preferably arranged over the entire length of the tubes at equidistant intervals and formed of tubes connecting to radial perforations. In this case, the nozzles can be formed by pieces of tubes welded on the periphery of the tubes, in which case the configuration is preferably such that the tubes forming the nozzle have an internal diameter representing 5 to 20%, preferably 10, of the inner diameter of the nozzle carrying tube.This configuration ensures a sufficiently spread jet which penetrates quickly into the putrescible material and leads to particularly favorable results for obtaining a good compost
To also achieve regular humidification between neighboring nozzles of the same nozzle holder, the configuration is preferably such that the nozzles facing each other are offset from one another in the longitudinal direction of the nozzle holders.
Aux extrémités frontales libres des tubes, il peut être prévu, en plus du bouchon d'obturation, des vannes de vidange de la canalisation qui permettent une simple vidange en cas de danger de gel. At the free front ends of the tubes, it can be provided, in addition to the closure plug, drain valves of the pipe which allow a simple emptying in case of danger of frost.
L'invention sera illustrée plus en détails dans ce qui suit à l'aide d'un exemple de mise en oeuvre représenté sur les dessins Sur cesderniers, figure 1 présente une vue schématique d'une installation d'arrosage conforme à l'invention, figure 2 une coupe à travers un porte-buses, figure 3 une vue agrandie d'une vanne à volet de réglage commandée par un moteur, figure 4 un détail de la paroi du porte-buses selon figure 2 en vue agrandie et figure 5 une coupe transversale à travers une cellule de fermentation avec des porte-buses disposés sur les parois latérales. The invention will be illustrated in more detail in the following with the aid of an example of implementation shown in the drawings. figure 2 a section through a nozzle holder, figure 3 an enlarged view of a valve with a control flap controlled by a motor, figure 4 a detail of the wall of the nozzle holder according to figure 2 in enlarged view and figure 5 a cross section through a fermentation cell with nozzle holders arranged on the side walls.
Sur la figure I, la canalisation d'alimentation en eau est désignée par 1. Une vanne d'étranglement 2 avec un volet à réglage pouvant être mis en rotation par un moteur 3 est intercalée dans cette canalisation d'alimentation en eau 1. In FIG. 1, the water supply pipe is designated by 1. A throttle valve 2 with an adjustable flap that can be rotated by a motor 3 is inserted in this water supply pipe 1.
Après cette vanne d'étranglement 2, l'eau à pulvériser parvient, à travers des piquages 4, aux aires de fermentation individuelles 5, Sur les deux côtés longitudinaux 6 et 7 de ces aires de fermentation sont disposés, à l'aide d'espaceurs 8, des tubes rectilignes 9 dont la position de rotation peut être fixée par les espaceurs 8. Les tubes 9 comportent des buses de sortie 10 pour l'eau destinée à l'appli- cation sur la matière putrescible. Les deux porte-buses constitués par les tubes 9 des deux côtés de l'aire de fermentation sont alimentés alternativement ou simultanément en eau par l'intermédiaire des vannes 11 et 12 pouvant être commandées indépendamment l'une de l'autre.After this throttle valve 2, the water to be sprayed reaches, through nozzles 4, the individual fermentation areas 5, on the two longitudinal sides 6 and 7 of these fermentation areas are arranged, using spacers 8, rectilinear tubes 9 whose position of rotation can be fixed by the spacers 8. The tubes 9 have outlet nozzles 10 for the water intended for application to the putrescible material. The two nozzle holders constituted by the tubes 9 on the two sides of the fermentation area are supplied alternately or simultaneously with water by means of the valves 11 and 12 which can be controlled independently of one another.
Sur la figure 2 est représenté, en vue agrandie, un espaceur 8. Cet espaceur 8 est fixé sur le bord latéral 6 de l'aire de fermentation 5 et a la forme d'un collier de tuyau et enserre les porte-buses formés par le tube 9. Sur le pourtour des tubes 9 sont prévues des buses de sortie 13 qui, comme il apparaît sur la figure 1, sont pour l'essen- tiel disposés à intervalles équidistants dans le sens axial du tube et se trouvent dans un plan axial commun à chaque tube 9. Les boulons de fixation des colliers de tuyau sont schématiquement représentés par 14 et la position de rotation des tubes 9 peut être réglée à l'aide de ces boulons 14. In FIG. 2 is shown, in enlarged view, a spacer 8. This spacer 8 is fixed to the lateral edge 6 of the fermentation area 5 and has the shape of a pipe collar and encloses the nozzle holders formed by the tube 9. On the periphery of the tubes 9 are provided outlet nozzles 13 which, as it appears in FIG. 1, are essentially arranged at equidistant intervals in the axial direction of the tube and lie in a plane axial common to each tube 9. The fixing bolts of the pipe collars are schematically represented by 14 and the position of rotation of the tubes 9 can be adjusted using these bolts 14.
Sur la figure 3 est représentée, en vue agrandie, une vanne d'étranglement à ouverture et fermeture cycliques. In Figure 3 is shown, in enlarged view, a throttle valve with cyclic opening and closing.
Dans ce cas, un volet de réglage rotatif est intercalé dans la canalisation d'alimentation 1, lequel est mis en rotation autour de son axe 16 à l'aide d'un moteur 3. Au cours de la rotation qui donne environ 1 à 4 tours par minute en cours de fonctionnement, le volet de réglage 15 se trouve à chaque demi-révolution une fois en position d'obturation et l'autre fois dans une position où la section de passage libre à travers la canalisation d'amenée d'eau 1 est presque totalement dégagée.In this case, a rotary adjustment flap is interposed in the supply line 1, which is rotated about its axis 16 using a motor 3. During the rotation which gives about 1 to 4 revolutions per minute during operation, the adjusting flap 15 is at each half-revolution once in the closed position and the other time in a position where the section of free passage through the supply pipe of water 1 is almost completely released.
Sur la figure 4 apparait un détail de la paroi 17 des porte-buses formés par les tubes 9. Les buses sont montées par soudage sur des perforations radiales 18 dans la paroi 17 des tubes 9 et sont désignées par 19. Les axes 20 des buses 19 se trouvent dans un plan commun pour chaque tube 9 si bien que, par rotation du tube 9, tous les axes 20 des buses 19 sont simultanément déplacés suivant un angle donné par rapport à l'horizontale. In FIG. 4 appears a detail of the wall 17 of the nozzle holders formed by the tubes 9. The nozzles are mounted by welding on radial perforations 18 in the wall 17 of the tubes 9 and are designated by 19. The axes 20 of the nozzles 19 are in a common plane for each tube 9 so that, by rotation of the tube 9, all the axes 20 of the nozzles 19 are simultaneously displaced at a given angle relative to the horizontal.
Le mode de fonctionnement du dispositif selon l'inven- tion est illustré de façon plus détaillée sur la figure 5. The operating mode of the device according to the invention is illustrated in more detail in FIG. 5.
Si, après ouverture de la vanne 11, le porte-buses 9 représenté à gauche de la figure 5 est alimenté en liquide, il en résulte alors, suivant la position du volet de réglage 15 dans la vanne'd'étranglement 2, une portée qui varie entre une portée maximale et une portée-minimale. Par rotation des tubes 9 dans les colliers de tuyau 8, la position de l'axe des buses est réglée de façon que la portée maximale corresponde exactement à la largeur a de l'aire de fermentation 5. Le jet de liquide balaye par la suite la largeur totale a de l'aire de fermentation 5 et il ne reste qu'une faible parcelle au-dessous du tube 9 qui n'est pas balayée par les buses du porte-buses 9 représenté à gauche. La vanne 11 peut être fermée par la suite, après quoi on ouvre la vanne 12 et les tubes 9 représentés à droite de la figure 5 sont, de manière analogue, alimentés en eau.Dans ce cas également, la position des buses de sortie est choisie de manière que, pour la portée maximale, le jet parvienne à présent à proximité- de la paroi opposée de l'aire de fermentation 5. Par une pulvérisation alternée des deux côtés, une quantité d'eau régulière peut être appliquée sur la largeur totale de l'aire de fermentation 5. Le schéma de commutation peut aussi être prévu de manière que les deux vannes 11 et 12 s'ouvrent simultanément pour que la pulvérisation s'étende en même temps à partir des deux parois latérales de la surface de fermentation sur la largeur a de l'aire de fermentation 5. Le procédé pour la conduite de cette installation est mis en oeuvre de façon particulièrement avantageuse en ce sens que les tubes d'un côté de l'aire de fermentation sont tout d'abord alimentés en eau à raison de 40% du temps total de l'application d'eau.Après cela, les conduites menant à ces tubes sont fermées, par exemple par manoeuvre de la vanne 11 et la largeur a de l'air de fermentation est une nouvelle fois balayée à partir du côté opposé à raison de 40% du temps total de l'application d'eau. Finalement, on ouvre les deux vannes 11 et 12, à la suite de quoi la forme du jet est une nouvelle fois modifiée par la chute de pression résultante. Dans cette dernière position des vannes, de l'eau est à nouveau pulvérisée sur la matière putrescible à raison de 20 du temps total de l'application d'eau. De la même manière, des aires de fermentation 5 disposées côte à côte, comme le montre la figure 1, peuvent être alternativement alimentées en liquide, auquel cas les vannes 11 et 12 peuvent être commandées selon un programme prédéterminé.If, after opening the valve 11, the nozzle holder 9 shown on the left of FIG. 5 is supplied with liquid, this then results, depending on the position of the adjustment flap 15 in the throttle valve 2, a range which varies between a maximum range and a minimum range. By rotation of the tubes 9 in the hose clamps 8, the position of the nozzle axis is adjusted so that the maximum range corresponds exactly to the width a of the fermentation area 5. The jet of liquid subsequently sweeps the total width a of the fermentation area 5 and there remains only a small plot below the tube 9 which is not swept by the nozzles of the nozzle holder 9 shown on the left. The valve 11 can subsequently be closed, after which the valve 12 is opened and the tubes 9 shown on the right in FIG. 5 are similarly supplied with water. In this case also, the position of the outlet nozzles is chosen so that, for the maximum range, the jet now reaches near the opposite wall of the fermentation area 5. By alternating spraying on both sides, a regular amount of water can be applied across the width total of the fermentation area 5. The switching scheme can also be provided so that the two valves 11 and 12 open simultaneously so that the spraying spreads at the same time from the two side walls of the surface of fermentation over the width a of the fermentation area 5. The process for operating this installation is implemented in a particularly advantageous way in that the tubes on one side of the fermentation area are first of all supplied with water at a rate of 4 0% of the total time of the water application. After that, the pipes leading to these tubes are closed, for example by operating valve 11 and the width a of the fermentation air is again swept from on the opposite side for 40% of the total time of water application. Finally, the two valves 11 and 12 are opened, after which the shape of the jet is again modified by the resulting pressure drop. In this latter position of the valves, water is again sprayed on the putrescible material at the rate of 20 of the total time of the application of water. Similarly, fermentation areas 5 arranged side by side, as shown in Figure 1, can be alternately supplied with liquid, in which case the valves 11 and 12 can be controlled according to a predetermined program.
Les vannes de vidange des canalisations sont représentées par 21 sur la figure 1. Ces vannes peuvent agir conjointement avec un capteur de température approprié ou un moteur commandé par la température pour qu'une vidange automatique puisse s'opérer en cas de danger de gel. The drain valves of the pipes are represented by 21 in FIG. 1. These valves can act in conjunction with an appropriate temperature sensor or a temperature-controlled motor so that an automatic drain can take place in the event of danger of frost.
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