FR2819679A1

FR2819679A1 - Flow regulation device for liquid manure spray bar comprises pressure regulator, splitter and sprayer plate in each manure outlet from pressurized supply pipe

Info

Publication number: FR2819679A1
Application number: FR0100843A
Authority: FR
Inventors: Thierry Chicoine
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-07-26
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: FR2819679B1

Abstract

The flow regulation device comprises in each manure outlet from a pressurized supply pipe (11) a dynamic pressure regulator (15), a splitter (16) and a sprayer plate (17) whose central hole defines a calibrated flow passage.

Description

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. SLURRY TREATMENT PLANT
IN AN AGRICULTURAL HOLDING
The present invention relates to the storage, treatment and spreading of slurry on a farm.

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. Currently, in the vast majority of farms, the slurry is stored in the raw state in a pit or a tank where it is taken up in a slurry tanker equipped with a spreading ramp to distribute it on the ground.

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. The drawbacks of this system are numerous, the main ones of course being significant handling due to the repetition of round trips between the storage place and the spreading place; strong soil marking with compaction and creation of ruts; the problem of the bearing capacity of the material at the time of the year most suitable for spreading but also the most rainy; generating foul smells in a large environment. To all this, it should also be added that the distribution of slurry on the ground is very uncertain.

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 In another relatively recent system, storage means are provided at the edge of the spreading sites, for supplying, by means of a pump and a flexible hose, a spreading assembly limited to a single-span spreading boom. or drag behind a tractor. The slurry is distributed in the outlets along the spreading boom by a central rotor head. But the fact that the spread slurry is raw slurry, loaded with its solid matter, the

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. distribution by the dispensing head is only very approximate and, on the other hand, it undergoes rapid wear and is subject to frequent breakdowns. In addition, the handling work is not lightened since it is necessary to ensure the transfer with a slurry tanker between the primary storage place and the on-site storage means, and that in addition a double mixing is necessary: in the primary storage tank or tank before transfer, then in the on-site storage means for spreading.

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. This system therefore remains labor-intensive, costly to purchase and maintain the equipment, and the work which it allows to accomplish is only moderately satisfactory due to the highly irregular nature of the distribution of slurry on the ground.

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. There is also another system in which a separation between dry matter and liquid phase of the slurry is carried out before spreading. The liquid phase is spread with spreading booms fitted with atomizing nozzles. It follows the disadvantage that the fine droplets thus formed pass through the air enough for a microbial exchange that could be harmful to the environment to take place. On the other hand, the generation of foul smells is increased.

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. The present invention proceeds from the search for a new solution which is generally more suitable than these known systems for the storage and spreading of slurry on a farm.

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. It consists of an installation for the storage, treatment and spreading of slurry comprising in combination: primary storage means for storing raw slurry; a separator device for separating the solid matter of the raw slurry from its liquid part; secondary storage means for storing said liquid part; a network of pipes serving by a respective output terminal at least one spreading site, which network is connectable to said secondary storage means to be supplied with pressure by means of a pressure supply pump; and a spreading ramp connectable to each of said outlet terminals by means of a flexible hose, which spreading ramp has flow control means to ensure a constant and determined flow at each of its spreading outlets whatever the supply pressure entering the ramp beyond a predetermined threshold.

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 These characteristics and advantages of the invention, as well as others, will appear more clearly in the following description and the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a very schematic principle view of an installation according to the invention; Fig. 2 is a schematic view from above illustrating the spreading work on a spreading site

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. by means of an installation as shown in FIG. 1; Fig. 3 is a rear view schematically showing a spreading ramp; Fig. 4 is a schematic view of detail A in FIG. 3, on an enlarged scale, representing a flow regulating device fitted to each outlet of the spreading boom; Fig. 5 is a schematic view of a first component forming part of the flow control device of FIG. 4; Figs. 6a and 6b are respectively a side view and an end view of a second component forming part of the flow control device of FIG. 4 and Figs. 7a and 7b are respectively a side view and a top view of a third component forming part of the flow control device of 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. In Fig. 1, is therefore illustrated in that it essentially has an installation according to the invention for the storage, treatment and spreading of slurry, such that it can be installed in any agricultural operation comprising a built place and land or spreading sites more or less distant from this built place.

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 According to the invention, the spreading sites are served by a network of pipes (only represented by a branch entrance and designated by reference 7 in Fig. 1), preferably buried, and capable of withstanding high internal pressure , at

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. indicative of the order of 15 bars, an output connection terminal 8, Fig. 2, being provided for each spreading site. The network 7 can be a preexisting network for the supply of irrigation or sprinkling water, since in the context of the invention, it will only have to transport separate slurry, that is to say to say only its liquid part which is incapable of inducing beyond normal the risks of fouling and obstruction of the pipes.

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. Near the entrance to the network 7, the installation according to the invention comprises a primary storage means 1 and a secondary storage means 2, respectively shown in FIG. 1 in the form of a tank and a pit. The primary storage tank 1 collects the raw manure from the livestock buildings, while the secondary storage tank 2 receives only the liquid part of the manure. For the filling of the pit 2, a circuit is established between the latter and the tank 1, which comprises a pump 3 for drawing the raw manure, and a separator 4 for extracting the dry matter S from the liquid part 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 On the other hand, the secondary storage pit 2 is connectable to the inlet of the network 7 by a circuit comprising a pump 5 for supplying pressure to the network 7. As a guide, the pump 5 can for example apply at the inlet of the network 7 a pressure of up to 10 to 12 bars. And preferably, as shown in the drawing, a pressure relief device 6 is provided between the

pompe 5 et l'entrée du réseau 7, débitant en retour dans la fosse 2. pump 5 and the inlet of the network 7, delivering back into the pit 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. Fig. 2 illustrates in their entirety the means for spreading the installation according to the invention, being a spreading ramp 10 carried or dragged behind a tractor, and connectable to each terminal 8 of the network 7, of a in a manner known per se, by means of a flexible hose 9 of adequate length lying on the ground.

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. As shown in Fig. 3, the ramp 10 has a plurality of spreading outlets 12, each comprising a portion of pendant flexible pipe 14 commonly known as a "hanger", and a portion of upstream tube 13, FIG. 4, inserted into the supply line 11 covering the entire length of the ramp 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. And according to another important characteristic of the invention, the spreading boom 10 is further provided with flow regulating means to ensure at each of its outputs 12 a spreading flow which is predetermined, constant whatever the pressure in the supply line 11 beyond a certain threshold, and preferably identical for all the outputs. In a satisfactory embodiment of the invention, these flow regulating means consist, for each spreading outlet 12, of a series mounting interposed between the upstream tube portion 13 and the flexible pipe portion 14, and bringing together upstream downstream of the first, second and third components 15, 16 and 17 shown respectively in FIGS. 5, in Figs. 6a and 6b and in Figs. 7a and 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. The first component 15 is a dynamic pressure regulator whose function is to ensure, when a flow passes through it, a determined and constant outlet pressure regardless of the inlet pressure beyond a certain threshold , for example of the order of 1 to 1.5 bar. It has only been represented very schematically, because it is a conventional component of trade, for example an intermediate model of the PLANET brand offered in the catalog of irrigation equipment and drip systems of the company 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. The second component 16 has the function of straightening the flow at the outlet of the pressure regulator 15. As shown, the flow rectifier 16 is advantageously a section of cross-sectional profile dimensioned to the diameter of flow passage.

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. The third component 17 is a pellet or washer defining by its central hole 17a a passage diameter of the flow calibrated to ensure a flow determined according to the inlet pressure.

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 In addition, preferably and as shown in FIG. 4, the upstream tube portion 13 of each spreading outlet 12 is stitched into the supply line 11 so as to project inside by its corresponding end cut into a whistle to constitute for the benefit of its inlet orifice a protective screen facing the flow, the direction of which is indicated by the arrow F in the drawing. The purpose of this arrangement is to prevent the passage through the spreading outlets 12 of particles remaining in the liquid part of the slurry, such as pig bristles, these

particules étant déviées et transitant jusqu'en extrémité de la conduite d'alimentation d'où elles peuvent être extraites après épandage. particles being deflected and passing to the end of the supply line from where they can be extracted after spreading.

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. With such a boom according to the invention, by having a pressure of for example 6 bars at terminal 8 of the network 7 to which it is connected, it is possible to ensure a constant spreading flow rate despite a slope in the ground up to 40 meters, as is possible, in 1800 turns at the end of the plot, Fig. 2, to close the spreading outlets of half the boom 10 inside the bend without the flow rate of the spreading outlets of the other half of the boom being changed. In addition, in all the spreading sites served by a terminal 8 of the network 7, the operation of the boom 10 is ensured by the pressure in the network 7, established by means of the only pressure supply pump 5. Nevertheless , if necessary, it is always possible to use a booster pump at the output of a terminal 8 to supply the adequate supply pressure to the manifold 10, for example in the presence of too great differences in level in the network 8 , or even if the latter cannot withstand too high internal pressure, which may be the case with a preexisting network. Note that this can be entirely conventional and therefore inexpensive, for example and advantageously of the centrifugal type.

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. Naturally, prior to spreading, at all stages of the process followed along the above-described installation, the slurry can be subjected to additional treatments of various kinds, mechanical, physico-chemical, biological, etc.

Claims

CLAIMS 1) Installation for the storage, treatment and spreading of slurry, characterized in that it comprises in combination: primary storage means (1) for storing raw slurry; a separator device (4) for separating the solid matter of the raw slurry from its liquid part; secondary storage means (2) for storing said liquid part; a network of pipes (7) serving by a respective output terminal (8) at least one spreading site, which network (7) is connectable to said secondary storage means (2) to be supplied with pressure by means of a pressure supply pump (5); and a spreading ramp (10) connectable to each of said output terminals (8) by means of a flexible pipe (9), which spreading ramp comprises flow regulation means to ensure a constant flow and determined at each of its spreading outlets (12) regardless of the supply pressure entering the boom (10) beyond a predetermined threshold.

2) Installation according to claim 1, characterized in that each of the spreading outlets (12) of the spreading ramp (10) comprises a portion of upstream tube (13) inserted in a supply line (11) covering the length of the ramp

(10), and in that said flow regulation means consist of a series connection at the end of each upstream tube portion (13), which series connection includes from upstream to downstream a dynamic pressure regulator (15) , a flow rectifier (16) and a washer (17) defining by its central hole (17a) a calibrated flow passage diameter.

3) Installation according to claim 2, characterized in that the upstream tube part (13) of each spreading outlet (12) is pricked in the supply line (11) so as to project inside by its corresponding end cut into a whistle to constitute a protective screen against the flow for the benefit of its inlet orifice.

4) Installation according to claim 2 or 3, characterized in that each spreading outlet of the boom (10) comprises a portion of flexible pipe hanging (14).

5) Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pump (5) for supplying pressure to the network (7) from the secondary storage means (2) is a centrifugal type pump.

6) Installation according to one of claims 1 to 5, characterized in that there is provided between the pressure supply pump (5) and the inlet of the network (7), a pressure limiting device (6) .