FR3051206A1 - Dispositif de traitement et de distribution d'eau pour une exploitation agricole - Google Patents

Abstract

Dispositif de traitement et de distribution d'eau pour une exploitation agricole comprenant : - des moyens de pompage de l'eau à traiter présente dans une source du type puits ou nappe phréatique ; - un réservoir tampon dans lequel est stockée l'eau à traiter ; - des moyens de traitement de l'intégralité de l'eau stockée, par électrolyse au diamant dopé au bore ; - des moyens de distribution de l'eau traitée ; l'intégralité du dispositif étant mis sous pression, le traitement de l'eau fonctionnant en boucle fermée entre le réservoir tampon et les moyens de traitement.

Description

Domaine de l’invention L’invention concerne un dispositif et un procédé de traitement et de distribution d’eau, notamment de l’eau utilisée dans l’agriculture, pour de l’abreuvement d’animaux, ou encore pour de l’irrigation de plantations.

Etat de la technique L'eau est un nutriment essentiel qui intervient dans toutes les fonctions physiologiques de base de l'organisme animal ou végétal. Cependant, il faut noter que l'eau, comparée à d'autres nutriments, est consommée en quantités beaucoup plus importantes. C'est pourquoi sa disponibilité et sa qualité sont des paramétres clés dans la santé et la productivité du bétail et des végétaux.

Pour le bétail, une restriction des quantités d'eau disponibles peut entraîner une chute rapide et importante de la production du bétail, et une eau d'abreuvement de mauvaise qualité est souvent un facteur participant à la baisse de la consommation du bétail. Étant donné que l'eau est consommée en grande quantité, si elle est de mauvaise qualité, le risque que les contaminants qu'elle contient atteignent un niveau nocif s'accroît. Or, par exemple, les vaches laitières fortes productrices peuvent dépasser une consommation quotidienne de 80 à 100 litres d’eau par jour, voir même 150L en cas de période estivale chaude. L’utilisation d’eau de puits ou de nappe phréatique pour l’abreuvement constitue un danger majeur pour la santé des animaux car elle peut contenir beaucoup d’éléments microbiologiques pathogènes. L’abreuvement par une eau contaminée peut entraîner chez l’animal différents troubles organiques (pouvant aller jusqu’à la mort) ou des baisses de performances de production ou de reproduction. Les contaminants de l’eau peuvent se retrouver également dans les denrées animales produites et ainsi présenter des risques pour l’homme (microbiologiques ou chimiques).

Les méthodes standards de traitement d’eau, telles que filtration, rayons ultra-violets, ou l’usage de produits désinfectants comme la chloration, l’injection d’ozone ou de peroxyde d’hydrogène et autres méthodes physico-chimiques, ne traitent que partiellement le besoin de traitement d’eau d’abreuvement et peuvent présenter des risques de forts résiduels de désinfectants pouvant entraîner des effets secondaires comme par exemple les sous-produits chlorés. Un risque sanitaire persiste donc, pouvant entraîner différentes maladies chez les animaux et les végétaux. Résumé de l’invention

La présente invention a pour objectif de pallier les différents inconvénients énoncés ci-dessus, au moyen d’un dispositif de traitement et de distribution d’eau, toujours alimenté à partir de puits ou de nappe phréatique, mais permettant d’éviter toute surconcentration d’éléments désinfectants dans l’eau, et adapté à des installations agricoles en distribuant en sortie de l’eau d’une très bonne qualité sur une grande distance, c’est-à-dire à l’échelle d’une exploitation agricole.

Ce but est atteint grâce à un dispositif de traitement et de distribution d’eau comprenant : des moyens de pompage de l’eau à traiter présente dans une source du type puits ou nappe phréatique ; un réservoir tampon dans lequel est stockée l’eau à traiter ; des moyens de traitement de l’intégralité de l’eau stockée, par électrolyse au diamant dopé au bore ; des moyens de distribution de l’eau traitée ; l’intégralité du dispositif étant mis sous pression, le traitement de l’eau fonctionnant en boucle fermée entre le réservoir tampon et les moyens de traitement. L’idée principale de cette invention consiste à prévoir une installation complète, dimensionnée pour une exploitation agricole, qui permette de capter l’eau disponible directement sur l’exploitation, de la traiter par électrolyse au diamant afin d’obtenir une eau de haute qualité, et de la distribuer à courte et longue distance sur l’exploitation.

En effet, sur une exploitation avec du bétail par exemple, la salle de traite peut être localisée loin du puits présent sur l’exploitation. Or le bétail se désaltéré surtout après la traite, donc de l’eau de haute qualité doit être disponible au voisinage de la salle de traite.

Sur une exploitation avec des plantations, les champs à irriguer peuvent être localisés loin de la source d’eau présente sur l’exploitation. Il est donc nécessaire que l’eau traitée puisse être envoyée à longue distance, tout en conservant ses attributs tout au long de son cheminement vers les plantations.

Le traitement de l’eau est réalisée sur l’intégralité du volume d’eau présent dans le réservoir tampon, et non pas sur une partie du volume d’eau. L’installation est prévue pour s’adapter aux besoins de chaque exploitation, en utilisant un réservoir dimensionné en fonction des besoins en eau journaliers, et avec un traitement par électrolyse ajusté en fonction de la consommation d’eau réelle.

Aucun sel ou produit chimique n’est ajouté à l’eau. Dans le cas du traitement par électrolyse au diamant, l’eau traitée est désinfectée, et est même désinfectante avec un potentiel oxydo-réducteur négatif. Cette eau ne présente pas de caractère agressif ou irritant pour la peau, contrairement à d’autres types de traitement, du type chlore, où le potentiel oxydo-réducteur est positif, et l’eau a un comportement irritant et agressif, notamment pour la peau, de par son acidité.

Selon les différents modes de réalisation de l’invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément : - lesdits moyens de pompage consistent en au moins un surpresseur permettant la mise et le maintien sous pression du dispositif. Ce surpresseur est adapté pour pomper de l’eau depuis un puits, ou depuis la nappe phréatique, ou depuis toute autre source d’eau disponible sur l’exploitation, et d’envoyer cette eau pompée dans le réservoir. Ce dernier est sous une pression comprise entre 2 et 6 bars afin de pouvoir distribuer par la suite l’eau traitée dans un réseau de distribution. - des moyens de filtration sont insérés entre lesdits moyens de pompage et le réservoir tampon, lesdits moyens de filtration consistant en au moins un filtre, du type filtre à sable si l’eau pompée est chargée en sable ou en résidus de matières organiques ou de particules calcaires. D’autres types de filtres peuvent être envisagés, comme des cartouches, des tamis, un cyclone ou encore une poche. L’objectif est de faire en sortie d’envoyer dans le réservoir tampon de l’eau déchargée des grandes impuretés. - lesdits moyens de traitement consistent en un circuit de traitement en boucle fermée comprenant : O une entrée d’eau à traiter raccordée à une sortie du réservoir tampon ; O un dispositif de gestion du débit de l’eau en entrée de circuit, du type vanne ; O des moyens d’analyse de l’eau avant traitement par électrolyse ; O un électrolyseur avec des électrodes en diamant dopées au bore ; O une sortie d’eau traitée en aval de l’électrolyseur et raccordée à une entrée du réservoir tampon. - ladite sortie du réservoir tampon est localisée en partie inférieure du réservoir tampon, tandis que ladite entrée du réservoir tampon est localisée en partie supérieure du réservoir tampon. De cette manière, il existe une circulation permanente de l’eau au sein du réservoir. L’eau non traitée est localisée en bas du réservoir, et part vers le circuit de traitement, tandis que l’eau traitée arrive dans la partie haute du réservoir. - le réservoir comporte des moyens de purge en partie supérieure afin d’éliminer les gaz provenant de l’électrolyse. - lesdits moyens d’analyse de l’eau consistent en des mesures de différents paramétres de l’eau, du type taux de calcaire, taux de fer, teneur bactériologique, conductivité, température, taux de désinfection, charge microbienne, etc. Les résultats de ces mesures sont comparés à des valeurs seuils, et il est alors possible de définir le processus de traitement adapté pour l’eau. Ce processus consiste en une définition du nombre de cycles de traitement tout au long d’une journée, et de la durée de chaque cycle. - le dispositif de traitement et de distribution d’eau comporte un dispositif de contrôle du circuit de traitement, du type programmateur ou horloge, de manière à programmer des cycles de traitement et des durées de cycle. Des moyens de surveillance à distance du dispositif de contrôle peuvent être prévus, par exemple si un utilisateur souhaite connaître en temps réel, depuis son logement sur l’exploitation, le temps restant du cycle en cours. Cela lui permettra de savoir exactement, depuis chez lui quand l’eau sera prête à être distribuée. - lesdits moyens de distribution de l’eau traitée consistent en un réseau de distribution comprenant une entrée raccordée à une sortie du réservoir tampon, et au moins un point de distribution équipé d’un dispositif de contrôle de débit de l’eau traitée, du type vanne, localisé à distance du réservoir tampon, ladite distance pouvant être comprise entre 10m et 500m. Le réseau de distribution peut être raccordé à la même sortie du réservoir tampon que celle utilisée pour le circuit de traitement. Des vannes permettent ensuite de diriger l’eau plutôt dans le réseau de distribution que dans le circuit de traitement. Le réseau de distribution peut comprendre une pluralité de points de distribution, localisés à différentes distances du réservoir tampon. - le dispositif de traitement et de distribution d’eau comporte un premier résonateur disposé en amont du réservoir tampon, et un second résonateur disposé au niveau d’un point de distribution. Un résonateur est un matériau porteur, sur lequel il est possible de transférer et d’activer des vibrations, c’est-à-dire des informations spécifiques concernant la matière de référence, à savoir l’eau. Ces informations consistent en des propriétés énergétiques. Ce procédé de transfert d’information se fait donc par « syntonie vibratoire ». Ce résonateur génère ensuite des effets catalytiques dans l’eau qui passe à proximité dans une conduite adjacente. Le fait de placer un premier résonateur en amont du réservoir tampon permet de générer des effets catalytiques dans l’eau avant son traitement, et le fait de placer un second résonateur en sortie du réseau de distribution permet régénérer ces mêmes effets catalytiques une seconde fois, pour encore améliorer la qualité de l’eau en sortie de l’installation. D’autres résonateurs peuvent encore être disposés à différents endroits dans le réseau de distribution, donc en aval de l’électrolyse. Leurs emplacements respectifs et leur nombre dépendent de la distance séparant le réservoir et les points de distribution. - le dispositif de traitement et de distribution d’eau comporte des moyens d’injection de nutriments dans le réservoir tampon : cette injection est optionnelle, et dépend du type d’exploitation dans laquelle est installé le dispositif. L’ajout de nutriments permet d’obtenir une eau plus riche et plus nutritive, donc meilleure pour les animaux aussi bien que pour les végétaux. L’invention concerne également un procédé de traitement et de distribution d’eau utilisant un dispositif de traitement et de distribution d’eau tel que décrit ci-dessus, et comprenant : une première étape de pompage d’eau à traiter dans une source d’eau du type puits ou nappe phréatique ; une étape de stockage de l’eau pompée dans un réservoir tampon ; une étape de traitement de l’intégralité de l’eau présente dans le réservoir tampon au moyen d’une électrolyse réalisée par des électrodes en diamant dopées au bore ; une seconde étape de pompage de l’eau traitée depuis le réservoir tampon vers un réseau de distribution. l’eau étant mise sous pression lors de toutes les étapes.

Selon les différents modes de réalisation de l’invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément : - ce procédé comprend une étape de filtration de l’eau à traiter entre l’étape de pompage de l’eau à traiter et l’étape de stockage de l’eau pompée. - ce procédé comporte une étape de d’adoucissement et/ou de déferrisation entre l’étape de pompage de l’eau à traiter et l’étape de stockage de l’eau pompée : dans ce cas, l’eau passe par un système anticalcaire ou dans un défériseur, avant d’arriver dans le réservoir tampon. - ladite étape de traitement est réalisée en deux phases, à savoir : - une première phase de pré-électrolyse de l’intégralité de l’eau stockée dans le réservoir tampon, avant sa distribution vers le réseau de distribution ; cette première phase permet d’électrolyser la totalité de l’eau du réservoir à l’avance, afin qu’elle soit prête à être distribuée. - une seconde phase d’électrolyse de l’eau présente dans le réservoir tampon pendant sa distribution dans le réseau de distribution : cette seconde phase permet de renforcer ponctuellement de traitement de l’eau pendant sa distribution. Il s’agit donc d’entretenir l’eau, afin qu’elle reste la plus propre possible à long terme, et que sa qualité ne se détériore pas entre la fin de la première phase et la fin de sa distribution. - le procédé comporte une étape d’analyse bactériologique et chimique de l’eau, réalisée avant l’étape de traitement. Il s’agit de mesurer les différents paramètres de l’eau, comme expliqué précédemment, du type taux de calcaire, taux de fer, teneur bactériologique, conductivité, température, taux de désinfection, charge microbienne, etc. - le procédé comporte une étape de définition du nombre de cycles de traitement à réaliser et de la durée de chaque cycle en fonction de la quantité d’eau à traiter présente dans le réservoir tampon et en fonction des résultats des étapes d’analyse bactériologique et chimique, cette étape de définition s’opérant entre l’étape d’analyse et l’étape de traitement. La qualité de l’eau est très variable d’une source à l’autre, et d’une exploitation à l’autre pour un même type de source, et encore d’une journée à l’autre sur une même exploitation pour une même source, en fonction par exemple de la pluviométrie ou des différents engrais utilisés à proximité dans le sol. Ces analyses permettent donc de connaître la qualité de l’eau puisée, et de définir ensuite les cycles nécessaires pour la traiter correctement et de façon optimale, selon le besoin de l’utilisateur. L’utilisateur peut utiliser le dispositif de traitement et de distribution d’eau tel que décrit ci-dessus pour distribuer de l’eau d’abreuvement, par exemple pour du bétail.

Il peut également l’utiliser pour irriguer une plantation hors-sol, avec récupération de l’eau d’irrigation après son passage sur les végétaux pour remplir à nouveau le réservoir tampon vide après irrigation. Cette utilisation spécifique permet de contrôler la composition de l’eau récupérée en terme de désinfection et de présence de nutriments.

Il peut enfin l’utiliser par exemple pour traiter de l’eau de pisciculture. D’autres types d’utilisation et d’applications peuvent être envisagés, avec un tel dispositif.

Dans chacun de ces cas, il s’agit d’une utilisation du dispositif de traitement et de distribution d’eau à l’échelle d’une exploitation agricole. Ce type d’installation doit donc être robuste, et est dimensionné pour pouvoir amener de l’eau traitée sur de longues distances.

Présentation des figures L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d’au moins un mode de réalisation de l’invention donné à titre d’exemple purement illustratif et non limitatif, en référence au dessin schématique annexé.

Cette figure 1 montre un dispositif de traitement et de distribution d’eau selon l’invention.

Description détaiiiée

En référence à la figure 1, le dispositif de traitement et de distribution d’eau consiste en une installation capable de puiser de l’eau, de la stocker, de la traiter, puis de l’envoyer vers un réseau de distribution.

Plus concrétement, l’eau est puisée dans une source 1, pouvant être un puits perdu, ou une nappe phréatique, ou un récupérateur d’eau de pluie, ou toute autre zone de rétention d’eau. L’eau est pompée grâce à un surpresseur 2, qui renvoie cette eau alors pressurisée vers un réservoir 5 tampon afin de le remplir, et qui permet également à l’eau présente dans le réservoir tampon d’être distribuée, si besoin à l’aide d’un second surpresseur 8 optionnel disposé en aval du réservoir tampon.

Avant d’arriver dans le réservoir 5 tampon, l’eau pompée passe à travers différents filtres 4 afin d’éliminer les grosses impuretés.

Elle peut également passer dans un système d’adoucissement, et/ou dans un défériseur.

Ces différents prétraitements sont réalisés en un seul passage de l’eau, et permettent d’éviter des dépôts de résidus et de particules sales au fond du réservoir 5 tampon, de manière à ce qu’il ne s’encrasse pas à long terme. L’objectif est donc d’optimiser l’eau prête à être traitée.

Le réservoir 5 tampon est dimensionné en fonction des besoins en eau de l’exploitation, au courant d’une journée. Ce réservoir 5 peut contenir toute l’eau nécessaire pour une journée, ou bien être rempli plusieurs fois au courant de la journée.

Le réservoir 5 tampon n’est pas forcément localisé au voisinage de la source 1 d’eau. Il n’existe pas de distance limite entre le réservoir et la source, car dans tous les cas, le moyen de pompage est adapté, même pour des distances ou des dénivelés importants, et ce quelle que soit la nature de la source d’eau. L’eau stockée dans le réservoir 5 tampon est ensuite traitée, via un circuit de traitement 11 fonctionnant en boucle fermée.

Plus précisément, l’eau stockée sort du réservoir 5 via une sortie 6 d’eau, et rentre dans le circuit de traitement 11 via une électrovanne 12. L’eau passe ensuite dans une zone 13 où elle subit une série d’analyses dont l’objectif est de déterminer sa qualité, et de définir un programme de traitement adapté.

Il s’agit principalement d’analyses bactériologiques et chimiques, afin de connaître le niveau bactérien de l’eau. Mais d’autres analyses sont également réalisées, afin d’avoir une vue d’ensemble des différents paramètres caractérisant l’eau puisée.

Concrétement, voici les types d’analyses effectuées : - mesure de la dureté de l’eau au calcaire, pour savoir s’il faut activer le système d’adoucissement en amont du réservoir, lors de son remplissage - mesure de la teneur en fer, pour savoir s’il faut activer le défériseur en amont du réservoir, lors de son remplissage. - analyse de germes totaux, voire de germes fécaux, afin de connaître la charge microbienne présente et à éliminer via le traitement par électrolyse. - mesure de la conductivité afin d’adapter la configuration de l’électrolyseur pour optimiser son efficacité - prise de la température de l’eau : une eau chaude nécessite plus de désinfection qu’une eau froide. - mesure du potentiel oxydo-réducteur de l’eau, afin de connaître son caractère oxydant (c’est-à-dire avec un potentiel positif, qui est le cas typique d’une eau chlorée) ou réducteur (c’est-à-dire avec un potentiel négatif). - mesure du taux de désinfectant : une eau désinfectante a un potentiel oxydant et a un comportement irritant, agressif notamment pour la peau et elle est plutôt acide. - etc.

Ces analyses sont mises en place sur l’installation, selon le degré de suivi analytique désiré par l’utilisateur, sur son exploitation.

Certaines mesures, du type analyse de germes, sont réalisées quotidiennement, tandis que d’autres mesures, du type dureté de l’eau, sont réalisées plutôt de façon hebdomadaire, voire mensuelle ou annuelle, afin de suivre les variations sur un laps de temps plus important, ou pour vérifier que le matériel utilisé sur l’installation est en ordre.

Ces mesures sont faites avant le lancement du traitement, mais certaines d’entre elles peuvent également être répétées après la réalisation du traitement, afin de vérifier son efficacité, et d’ajuster les réglages du traitement par électrolyse. Le fait que le circuit de traitement 11 fonctionne en boucle fermée permet un tel asservissement.

La connaissance du niveau bactérien de l’eau permet de définir la quantité de cycles et leur durée respective. L’eau contenue dans le réservoir 5 est traitée en intégralité, et non partiellement, avant sa première utilisation de la journée. Le traitement s’effectue en au moins un cycle. Un second cycle peut être lancé pendant la distribution de l’eau afin d’entretenir l’action sur l’eau. Puis, après utilisation, de l’eau est pompée pour remplir à nouveau le réservoir 5 au fur et à mesure de la journée, et le traitement se poursuit avec différents cycles, notamment pour conserver la bonne qualité de l’eau tout au long de la journée, et donc conserver le même niveau de traitement. En effet, sans traitement intermédiaire, la qualité de l’eau traitée et non utilisée au sein du réservoir 5 peut se dégrader au fur et à mesure de la journée, car le traitement réalisé ne procure qu’une rémanence d’activité faible dans le temps. Il convient donc de réitérer le traitement l’eau de manière intermédiaire, afin d’entretenir l’action sur l’eau, c’est-à-dire pour que l’eau reste dans un état stable au sein du réservoir, et toujours être prête à emploi. Il faut donc répartir les cycles de traitement tout au long d’une journée. Par conséquent, il faudra parfois effectuer deux cycles courts à deux moments différents de la journée, plutôt qu’un seul cycle long de façon ponctuelle.

Pour une même quantité d’eau, plus l’eau a un fort niveau bactérien, plus le cycle de traitement sera long.

Une fois les analyses effectuées et les cycles définis, l’eau passe dans un électrolyseur 17 comprenant des électrodes à diamant dopé au bore. Lors d’un cycle, l’eau contenue dans le réservoir 5 passe quasiment intégralement dans l’électrolyseur.

La configuration de l’électrolyseur 17 est déterminée en fonction des résultats des différentes analyses et mesures effectuées au préalable, et également en fonction de la quantité d’eau à traiter.

En particulier, sont définis le nombre de compartiments d’électrolyse, généralement compris entre 1 et 4, et l’espace séparant les électrodes, généralement compris entre 1 et 5mm.

La vitesse d’électrolyse est également définie suite à ces résultats. Pour une même quantité d’eau, la durée d’une électrolyse peut passer du simple au quintuple. Si l’eau est fortement contaminée, l’électrolyse sera lente, et inversement si l’eau est faiblement contaminée, l’électrolyse sera rapide. La vitesse de l’électrolyse est gérée par une électrovanne 16 placée en amont de l’électrolyseur 17, et qui contrôle le débit d’eau entrant dans l’électrolyseur 17. Cette électrovanne 16 est pilotée par une horloge 14 sur laquelle sont programmés les cycles, et qui peut être réglée manuellement ou commandée par un système de commande automatisé recevant en entrée les résultats des analyses et envoyant en sortie 6 des instructions à l’horloge 14.

Un modem de télésurveillance 15 peut être associé à cette horloge 14, afin que l’utilisateur puisse par exemple suivre à distance, depuis un local, le déroulement des cycles de traitement.

Le traitement par électrolyse est favorable car il permet à l’eau d’atteindre un potentiel oxydo-réducteur faible, compris entre -200mV et +600mV. Il s’agit donc d’une eau désinfectée, voire désinfectante, même si le potentiel est négatif, ne présentant donc pas de comportement irritant ou agressif pour la peau comme cela est le cas avec une eau acide ou à fort potentiel oxydo-réducteur. L’eau sortant de l’électrolyseur 17 est ainsi traitée, et réinjectée dans le réservoir 5 tampon via une entrée 7 située en partie supérieure du réservoir 5. L’eau est donc traitée sans aucun ajout de sel ou quelque élément que ce soit. Cela permet d’éviter la surconcentration d’éléments désinfectants dans l’eau au niveau du traitement, et donc tout risque sanitaire.

Toutefois, il est possible d’injecter des nutriments 18 dans l’eau du réservoir 5 tampon, mais uniquement dans le but d’améliorer la qualité nutritive de l’eau, sans dégrader son potentiel négatif. L’eau ainsi traitée et présente dans le réservoir 5 tampon est ensuite distribuée sur l’exploitation via un réseau de distribution 10. Ce réseau 10 peut être raccordé au réservoir 5 tampon via une sortie réservoir spécifique, ou via la même sortie 6 réservoir que celle utilisée pour le circuit de traitement 11 comme cela est illustré dans l’unique figure. Dans ce dernier cas, l’eau empruntera le même tronçon 9 de départ entre la sortie 6 du réservoir 5 et l’électrovanne 12 d’entrée du circuit de traitement 11 qui sera fermée dans ce cas. Ainsi, au lieu d’entrer dans le circuit de traitement 11, l’eau continuera son chemin jusqu’au premier point de distribution 21, qui peut être situé à plusieurs métrés du réservoir 5 tampon.

Le réseau de distribution peut contenir une pluralité de points de distribution (non représentés). Une vanne 19 est toujours positionnée au niveau d’un point de distribution 21, afin d’autoriser l’entrée d’eau ou non. L’intégralité du dispositif de traitement et de distribution se trouve sous pression, entre 2 et 8 bars. De préférence, une soupape 8 de sécurité dite « ventouse » est ajoutée au point haut du réservoir 5 tampon pour chasser les formations de gaz dues à l’électrolyse.

Cependant, le traitement de l’eau dans le circuit de traitement 11 peut se faire à pression atmosphérique. Dans ce cas, la purge du réservoir 5 tampon n’est pas nécessaire. et il y aura à nouveau un pompage réalisé en entrée du circuit de distribution 10, via le second surpresseur 8, afin d’envoyer l’eau traitée sous pression vers les différents points de distribution.

Optionnellement, un premier résonateur 3 peut être placé entre le premier surpresseur 2 et le filtre 4, en amont du réservoir 5 tampon, afin de générer des effets catalytiques dans l’eau pompée. Un second résonateur 20 peut être placé au niveau du premier point de distribution 21, à distance du réservoir 5, afin de régénérer des effets catalytiques dans l’eau traitée. D’autres résonateurs peuvent être placés au niveau des autres points de distribution.

La mise en œuvre optionnelle et conjuguée d’un tel système d’information avec un traitement par électrolyse permet de perfectionner la qualité de l’eau au point d’utilisation, ainsi que la capacité de chacune à renforcer l’action de l’autre, notamment en terme de rémanence et de performance et ce, malgré l’éloignement entre le point de traitement de l’eau et le point de distribution de l’eau.

Exemple de configuration d’une installation pour la distribution de l’eau d’abreuvement pour des bovins

Le premier exemple concerne une exploitation comprenant 80 à 130 vaches laitières. Une telle exploitation a un besoin quotidien de consommation d’eau compris entre 7000L et 13000L. On estime que les vaches boivent entre 40% et 60% de leur eau quotidienne (soit en moyenne 5000L) après les deux traites. Elles boivent le reste d’eau tout au long de la journée.

En moyenne, 2500L d’eau sont donc bues par les vaches après chaque traite. Dans ce cas, il est judicieux d’utiliser un réservoir 5 tampon de 3000L. L’électrolyse de 3000L d’eau dure 3h minimum, afin d’atteindre entre 2 et 10 Ah/lOOOL, Ah étant un Ampère-heure. Le réservoir 5 tampon devra donc être rempli au moins 3h avant la première traite et l’électrolyse sera activée 3h avant la première traite de la journée. Cela correspond à 1 cycle de 3h. Elle sera également activée 1h pendant la première traite. Ce temps de traitement peut être modulé en fonction des résultats des analyses bactériologiques et chimiques.

Le réservoir 5 tampon devra être à nouveau rempli entièrement au moins 3h avant la deuxième traite et l’électrolyse sera activée 3h avant la deuxième traite de la journée. Elle sera également activée 1 h pendant la deuxième traite.

Après la première traite, le réservoir 5 tampon est rempli. Il comprend donc le reste d’eau déjà traitée et non consommée, et la nouvelle eau pompée. L’ensemble de cette eau sera traitée par deux cycles d’électrolyse de 2h chacun, activés entre les deux traites, à temps égal entre chaque traite. Ces deux cycles peuvent passer à 3h chacun, s’il en ressort de l’analyse bactériologique que l’eau pompée est de très mauvaise qualité.

Ces cycles sont déterminés pour un électrolyseur 17 ayant un seul compartiment, et fonctionnant avec une intensité de 3A en moyenne.

Pour un électrolyseur 17 fonctionnant avec une intensité inférieure à 3A, il est judicieux de rajouter une 1h de traitement supplémentaire sur chaque cycle au courant de la journée.

Pour une exploitation comprenant plus de 130 vaches, le réservoir 5 tampon utilisé aura une contenance de 5000L de préférence. Les cycles seront les mêmes que ceux décrits ci-dessus, mais avec un électrolyseur 17 comportant deux compartiments d’électrolyse au lieu d’un seul.

De manière générale, tous ces cycles peuvent être modulés également en cas de période critique, à savoir par exemple une période de surpopulation de petits veaux et/ou de vaches, un période de tarissement des vaches, une période où surgissent des problèmes de cryptosporidiose sur les petits veaux, etc.

Le réservoir 5 peut être situé à proximité d’un puits présent sur l’exploitation, tandis que les points de distribution d’eau sont situés au niveau de l’étable, au niveau du lieu de traite, et au niveau du lieu de pâturage sur l’exploitation.

Exemple de configuration d’une installation pour la distribution de l’eau d’abreuvement pour des poulets

Le second exemple concerne un bâtiment agricole pour l’élevage de poulets. Les besoins en eau sont de l’ordre de 10000L par jour.

Contrairement aux bovins, les poulets consomment de l’eau de façon régulière tout au long d’une journée, sur 24h. La consommation est donc relativement linéaire.

Une cuve de 2000L est utilisée, sachant que la consommation en eau est de l’ordre de 400 â 500L d’eau par heure.

Le traitement de l’eau est configuré de la manière suivante : 1 cycle de 2h, toutes les 4h, tout au long de la journée, afin d’avoir une répartition régulière. Sur 24h, le temps de traitement cumulé est donc de 12h.

Ces cycles peuvent être modulés en fonction des résultats des analyses bactériologiques et chimiques. Par exemple, si l’eau est très chargée en bactéries, le traitement consistera plutôt en 1 cycle de 3h toutes les 5h, ce qui représente 15h de traitement répartis sur 24h. Le traitement est ainsi compris entre 2 et lOAh/lOOOL.

Ces cycles sont déterminés pour un électrolyseur 17 ayant un seul compartiment, et fonctionnant avec une intensité de 3A en moyenne.

Si les besoins en eau sont plutôt de l’ordre de 15000L par jour, une cuve de 3000L sera alors utilisée. L’installation montrée dans la figure citée n’est qu’un exemple possible, nullement limitatif, de l’invention qui englobe au contraire les variantes de conceptions à la portée de l’homme de l’art. Il en est de même pour les exemples de configuration d’une installation, qui ne sont nullement limitatifs, et dont les modulations sont considérées comme évidentes pour l'homme du métier.

Claims (18)

1. Revendications

   1. Dispositif de traitement et de distribution d’eau pour une exploitation agricole comprenant : - des moyens de pompage de l’eau à traiter présente dans une source 1 du type puits ou nappe phréatique ; - un réservoir 5 tampon dans lequel est stockée l’eau à traiter ; - des moyens de traitement de l’intégralité de l’eau stockée, par électrolyse au diamant dopé au bore ; - des moyens de distribution de l’eau traitée ; l’intégralité du dispositif étant mis sous pression, le traitement de l’eau fonctionnant en boucle fermée entre le réservoir 5 tampon et les moyens de traitement.
2. 2. Dispositif de traitement et de distribution d’eau selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de pompage consistent en au moins un surpresseur 2 permettant la mise et le maintien sous pression du dispositif.
3. 3. Dispositif de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens de filtration sont insérés entre lesdits moyens de pompage et le réservoir 5 tampon, lesdits moyens de filtration consistant en au moins un filtre 3, du type filtre à sable.
4. 4. Dispositif de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement consistent en un circuit de traitement 11 en boucle fermée comprenant : - une entrée d’eau à traiter raccordée à une sortie 6 du réservoir 5 tampon ; - un dispositif de gestion du débit de l’eau en entrée de circuit, du type vanne 16,12 ; - des moyens d’analyse 13 de l’eau avant traitement par électrolyse ; - un électrolyseur 17 avec des électrodes en diamant dopées au bore ; - une sortie d’eau traitée en aval de l’électrolyseur 17 et raccordée à une entrée 7 du réservoir 5 tampon.
5. 5. Dispositif de traitement et de distribution d’eau selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite sortie 6 du réservoir 5 tampon est localisée en partie inférieure du réservoir 5 tampon, tandis que ladite entrée 7 du réservoir 5 tampon est localisée en partie supérieure du réservoir 5 tampon.
6. 6. Dispositif de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d’analyse 16 de l’eau consistent en des mesures de différents paramètres de l’eau, du type taux de calcaire, taux de fer, teneur bactériologique, conductivité, température, taux de désinfection.
7. 7. Dispositif de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de contrôle 14 du circuit de traitement, du type programmateur ou horloge, de manière à programmer des cycles de traitement et des durées de cycle.
8. 8. Dispositif de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de distribution de l’eau traitée consistent en un réseau de distribution 10 comprenant une entrée raccordée à une sortie 6 du réservoir 5 tampon, et au moins un point de distribution 21 équipé d’un dispositif de contrôle de débit 19 de l’eau traitée, du type vanne, localisé à distance du réservoir 5 tampon, ladite distance pouvant être comprise entre 10m et 500m.
9. 9. Dispositif de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un premier résonateur 3 disposé en amont du réservoir 5 tampon, et un second résonateur 20 disposé au niveau d’un point de distribution 21.
10. 10. Dispositif de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens d’injection de nutriments 18 dans le réservoir 5 tampon.
11. 11. Procédé de traitement et de distribution d’eau pour une exploitation agricole utilisant un dispositif de traitement et de distribution d’eau tel que décrit dans les revendications précédentes, et comprenant : - une première étape de pompage d’eau à traiter dans une source 1 d’eau du type puits ou nappe phréatique ; - une étape de stockage de l’eau pompée dans un réservoir 5 tampon ; une étape de traitement de l’intégralité de l’eau présente dans le réservoir 5 tampon au moyen d’une électrolyse réalisée par des électrodes en diamant dopées au bore ; - une seconde étape de pompage de l’eau traitée depuis le réservoir 5 tampon vers un réseau de distribution 10, l’eau étant mise sous pression lors de toutes les étapes.
12. 12. Procédé de traitement et de distribution d’eau selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de filtration de l’eau à traiter entre l’étape de pompage de l’eau à traiter et l’étape de stockage de l’eau pompée.
13. 13. Procédé de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications 11 à 12, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de décalcarisation et/ou de déferrisation entre l’étape de pompage de l’eau à traiter et l’étape de stockage de l’eau pompée.
14. 14. Procédé de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ladite étape de traitement est réalisée en deux phases, à savoir : - une première phase de pré-électrolyse de l’intégralité de l’eau stockée dans le réservoir 5 tampon, avant sa distribution vers le réseau de distribution 10 ; - une seconde phase d’électrolyse de l’eau présente dans le réservoir 5 tampon pendant sa distribution dans le réseau de distribution 10.
15. 15. Procédé de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’analyse bactériologique et chimique de l’eau, réalisée avant l’étape de traitement.
16. 16. Procédé de traitement et de distribution d’eau selon l’une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de définition du nombre de cycles de traitement à réaliser et de la durée de chaque cycle en fonction de la quantité d’eau à traiter présente dans le réservoir 5 tampon et en fonction des résultats des étapes d’analyse bactériologique et chimique, cette étape de définition s’opérant entre l’étape d’analyse et l’étape de traitement.
17. 17. Utilisation du dispositif de traitement et de distribution d’eau tel que décrit dans les revendications 1 à 10 pour distribuer de l’eau d’abreuvement.
18. 18. Utilisation du dispositif de traitement et de distribution d’eau tel que décrit dans les revendications 1 à 10 pour irriguer une plantation hors-sol, avec récupération de l’eau d’irrigation après son passage sur les végétaux pour remplir à nouveau le réservoir 5 tampon vide après irrigation.