Brevet FR2312203A1 — publié le 19761224

La présente invention est relative à un nouveau procédé de détoxification en continu de produits contaminés par des substances toxiques ou analogues, et notamment à un procédé de détoxification de tourteaux ou farines de matières, alimentaires ou non, telles qu'arachides, graines de coton, colza, en particulier. Il est connu d'éliminer ou de réduire le taux des substances toxiques qui contaminent certains produits utilisés dorme aliments pour les animaux, comme c'est notamment le cas pour l'aflatoxine, substance hépatotoxique excrétée par l'Aspergillus favus, qui contamine par exemple les tourteaux d'arachides, de graines de coton, etc... ou pour les composés soufrés qui sont contenus dans des graines telles que le colza. I1 a été proposé de réaliser une telle élimination ou réduction de substances toxiques, à l'aide d'ammoniac gazeux sous pression, à température élevée.Toutefois, si le traitement par l'ammoniac gazeux s'est avéré très efficace, il requiert : - des appareillages résistants à des pressions relativement élevées , - la mise en oeuvre de quantités d'eau importantes ;-des installations très importantes de récupération d'ammoniac en raison des quantités importantes d'ammoniac gazeux qui doivent être mises en oeuvre. La présente invention a pour but de pourvoir à un procédé de détoxification de produits contaminés par des substances toxiques ou analogues, et notamment de dXtoxification de produits utilisés pour l'alimentation des animaux, -qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les procédés visant au m & e but antérieurement connus, notamment en ce qu'il permet la conduite des opérations en continu, sous des pressions peu élevées, avec des quantités d'eau réduites, et sans avoir à recourir à des installations jmportantes de récupération d'ammoniac. La présente invention a pour objet un procédé de détoxification en continu de produits contaminés par des substances toxiques ou analogues1 et notamment de produits utilisés comme aliments pour les animaux, caractérisé en ce que les produits à détoxifier à l'état solide, sont mis en contact intime avec une association constituée par de l'ammoniac gazeux sous pression, un composé basique non volatil et une solution aqueuse d'ammoniaque résultant de la récupération de l'ammoniac gazeux, sous une pression comprise entre 0,3 et 3 bars et à une température comprise entre 70 et 95ex, pendant un temps compris entre 10 et 45 minutes. Selon un mode de réalisation préféré du procédé objet de la présente invention, la quantité d'eau mise en oeuvre représente 6 à 20 % en poids environ de la quantité de produit à l'état solide à traiter. Selon un autre mode de réalisation préféré du procédé objet de la présente invention, le composé basique non volatil associé à l'ammoniac et à la solution aqueuse d'ammoniaque, est pris dans le groupe qui comprend notamment la chaux éteinte, le carbonate de sodium, la soude. Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, le composé basique non volatil est mis en oeuvre à raison de 1 à 3 % en poids environ du produit à détoxifier. Selon encore un autre mode de réalisation préféré du procédé objet de la présente invention, l'ammoniac entrant dans la réaction de détoxification représente 0,4 à 3 % en poids environ du produit à détoxifier. Conformément à l'invention, le procédé de détoxification sous pression pris dans son ensemble, comprend un stade préalable d'introduction du produit à détoxifier, sous pression réduite, dans la zone réactionnelle sous pression où se produit la réaction de détoxification, un stade consécutif d'évacuation du produit détoxifié, sous pression réduite, et un stade concomitant de récupération continue, sous pression réduite, de l'ammoniac refoulé dans la zone d'introduction et dans la zone d'évacuation. Selon une disposition préférée de ce mode de réalisation, l'ammoniac refoulé récupéré est dissous dans de l'eau réfrigérée, pour obtenir une eau ammoniacale très proche de la saturation, qui est recyclée dans le milieu réactionnel sous pression. pour participer à la réaction de détoxification. Pour la mise en oeuvre du procédé de détoxification en continu de produits contaminés par des substances toxiques ou analogues, conforme à la présente invention, l'on opère de préférence dans les conditions exposées ci-après Le procédé conforme à l'invention réalise la détoxification à l'aide d'un mélange d'un composé basique non volatil approprié, d'ammoniac à-l'état gazeux et à l'état dissous, et d'eau.L'association des composés ci-dessus permet de réduire considérablement (de 50 à 70 %) la quantité d'ammoniac qu'il est nécessaire de mettre enoeuvre conformément à l'Art antérieur, et, p a r s u i t e, de réduire la pression à laquel le la réaction a lieu ; si la présence de l'eau est indispensable à la réaction, puisqu'elle favorise de façon bien connue la détoxification, la possibilité de travailler à des pressions inférieures permet de réduire la quantité d'eau mise en oeuvre. Par suite, une quantité d'eau ne dépassant pas 16 % en poids du produit à traiter est suffisante pour une pression de l'ordre de 0,5-1 bar, et peut être réduite pour des pressions de 1,5 à 3 bars. Les produits à détoxifier, tels que tourteaux par exemple, sont finement broyés jusqu'à une granulométrie de l'ordre de 2 à 5 mm, puis introduits dans une trémie dans laquelle est également introduite une quantité dosée, 1 à 3 % en poids du produit à traiter, du composé alcalin ou alcalino-terreux non volatil. Le mélange solide est alors introduit dans une zone sous légère dépression (0,9 atm) qui forme un sas délimité par une vanne étanche à son entrée, qui se trouve à la pression atmosphérique et par une vanne étanche à sa sortie, à laquelle est appliquée une légère surpression (1,5 atm environ) et par laquelle le mélange solide parvient dans la zone réactionnelle dans laquelle règne une pression de l'ordre de 1,5-3 bars maintenue par introduction d'ammoniac sous pression à l'entrée de la zone réactionnelle. L'eau ammoniacale est incorporée, par agitation énergique, au mélange solide, préalablement à la mise en contact de ce dernier avec l'ammoniac sous pression. Dans la zone réactionnelle,le temps de contact entre les réactifs de détoxification et le produit à détoxifier est compris entre 10 et 45 minutes,campte tenu de la pression et de la température mises en oeuvre, et de la quantité de substance toxique présente dans le produit à détoxifier,ainsi que du degré de détoxification recherché. Au bout du temps de contact, le produit traité est à nouveau introduit dans une zone sous légère dépression d'où il sort pour être séché et dégazé ; le sécheur-dégazeur fonctionne sous une légère dépression.A la sortie du sécheur-dégazeur,le produit détoxifié est récupéré,éventuellement après avoir subi les traitements de désodorisation et de neutralisation usuels,pour être mis sous une forme favorable à son utilisation future en tant qu'aliment pour animaux (granules,pellets),tandis que l'ammoniac en excès est collecté conjointement avec l'ammoniac refoulé dans les zones sous légère dépression qui précèdent et suivent,respectivement,la zone réactionnelle,pour être envoyé dans des systèmes de récupération et de recyclage appropriés, qui sont avantageusement constitués par l'association d'un cyclone de dépoussiérage du gaz récupéré, d'une colonne d'absorption du gaz par lavage à l'eau, et d'un bac mélangeur refroidisseur associé à des moyens de réfrigération, dans lequel le gaz ammoniac est dissous dans l'eau pratiquement jusqu'à saturation, la dissolution étant d'autant meilleure que la température de l'eau est plus basse ; de là, la solution ammoniacale est recyclée dans la zone réactionnelle sous pression, pour y produire la réaction de détoxification décrite plus haut. La légère dépression qui règne dans les zones d'introduction du produit à traiter et d'évacuation du produit traité, est établie par l'aspiration du gaz ammoniac refoulé de la zone réactionnelle et évacué desdites zones d'introduction et d'évacuation. Le procédé conforme à l'invention est avantageusement mis en oeuvre dans une installation telle que l'une de celles qui sont décrites et revendiquées dans la Demande de Brevet déposée au même instant au nom de la Demanderesse pour : "Installation pour le traitement en continu de matières solides par un gaz sous pression". Le produit à traiter est introduit à une température de l'ordre de 70 à 950C et cette température est maintenue jusqu'à la sortie de la zone réactionnelle, pour que la réaction de l'ammoniac sur la substance toxique, puisse se dérouler. L'on obtient ainsi une détoxification pratiquement complète, qui, dans le cas de tourteaux d'arachides très chargés en aflatoxines (de 3 à 5 ppm), peut descendre à 15 ppb et même moins encore, en choisissant convenablement les conditions de pression et de durée de contact. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention vise plus particulièrement les procédés de détoxification en continu de produits contaminés par des substances toxiques ou analogues, et notamment des produits destinés à l'alimentation des animaux, conformes aux dispositions qui précèdent, ainsi que les moyens propres à leur mise en oeuvre et les produits issus de ces procédés. L'invention pourra être mieux comprise en se référant au complément de description qui va suivre qui donne un exemple de mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention. Il doit être bien entendu, toutefois, que cet exemple est donné uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont il ne constitue en aucune manière une limitation. EXEMPLE 25 T/heure de tourteaux d'arachides contenant 1,5 ppm d'aflatoxines, broyés à une granulométrie de l'ordre de 3 mm, puis additionnés de 2 % en poids de Ca(OH)2, sont traités dans une installation du type qui fait l'objet de la Demande de Brevet dé posée au même instant au nom de la Demanderesse pour : "Instal lation pour le traitement en continu de matières solides par un gaz sous pression". L'eau ammoniacale introduite à raison de 2000 kg/heure, apporte 12 % d'eau au produit solide broyé. La pression de NH3 qui règne dans la zone réactionnelle est de 1,5 bar et la durée de contact entre les tourteaux broyés additionnés de Ca (OH > 2 et humectés d'eau ammoniacalelet le sous pression est de 15 minutes. Le NH3 consommé dans la réac tion soit à l'état dissous, soit à l'état gazeux, représente 2 % en poids du produit traité. Après séchage-dégazage, dans un dégazeur à vis à insuffla tion de vapeur,le produit séché est soumis à un processus de déso dorisation-neutralisation par l'acide acétique, conformément à la Demande de Brevet nO 73 29774 au nom de la Demanderesse. La quantité de NH3 récupéré dans la colonne de lavage est de 450 kg/heure, représentant les aspirations au niveau des zones de dépression et le dégagement de l'ammoniac non réagi. La dissollaion de ces 450 kg/heure dans la colonne de la vage et le bac mélangeur refroidisseur, donne lieu à une eau ammo niacale très proche de la saturation dans les conditions dans lesquelles elle est ajoutée au tourteau à traiter. Le produit sec et neutralisé traité, évacué de l'instal lationiprésente une teneur en aflatoxines de 15 ppb. Il résulte de la descriFtion qui précède que, quels que soient les modes de mise en oeuvre adoptés, l'on obtient un pro cédé de détoxification en continu de produits contaminés par des substances toxiques ou analogues, qui présente, par rapport aux procédés visant au même but antérieurement connus, des avantages importants, dont les principaux ont été énoncés plus haut. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de détoxification en continu de produits contaminés par des substances toxiques ou analogues, et notamment de produits utilisés comme aliments pour les animaux, caractérisé en ce que les produits à détoxifier, à l'état solide, sont mis en contact intime avec une association constituée par de l'ammo- niac gazeux sous pression, un composé basique non volatil et une solution aqueuse d'ammoniaque résultant de la récupération de l'ammoniac gazeux, ainsi que de l'eau sous une pression comprise entre 0,3 et 3 bars, et à une température comprise entre 70 et 950C, pendant un temps compris entre 10 et 45 minutes. 20- Procédé selon b Revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'eau mise en oeuvre représente 6 à 20 % en poids environ de la quantité de produit à l'état solide à traiter. 30- Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le composé basique non volatil associé à l'ammoniac et à la solution aqueuse d'ammoniaque, est pris dans le groupe qui comprend notamment la chaux éteinte, le carbonate de sodium, la soude. 4 - Procédé selon la Revendication 3, caractérisé en ce que le composé basique non volatil est mis en oeuvre à raison de 1 à 3 % en poids environ du produit à détoxifier. 50- Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que l'ammoniac entrant dans la réaction de détoxification représente 0,4 à 3 % en poids environ du produit à détoxifier. 60- Procédé selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le procédé de détoxification sous pression pris dans son ensemble, comprend un stade préalable d'introduction du produit à détoxifier, sous pression réduite, dans la zone réactionnelle sous pression où se produit la réaction de détoxification, et un stade concomitant de récupération continue, sous pression réduite, de l'ammoniac refoulé dans la zone d'introduction et dans la zone d'évacuation, et est suivi d'un stade d'évacuation du produit détoxifié, sous pression réduite. 70- Procédé selon la Revendication 6, caractérisé en ce que l'ammoniac refoulé récupéré est dissous dans de l'eau réfrigérée, pour obtenir une eau ammoniacale très proche de la saturation, qui est recyclée dans le milieu réactionnel sous pression, pour participer à la réaction de détoxification.