Brevet FR2314670A1 — publié le 19770114

Les déchets de cuirs et de peaux de bovins et d'équidés sont aujourd'hui disponibles en tonnages importants parce que l'in- dustrie de la tannerie se dirige vers des achats de peaux sans têtes ni pattes. Ces déchets de cuirs de t8tes et de pattes constituent une matière première de valez Divers procédés sont employés actuellement pour valoriser ces déchets, et notamment, des précédés pour la fabrication de gélatines. wa18 ces procédés comprennent des phases préparatoires complexes et conteuses telles que le chaulage et le blanchiment. L'invention a pour objet de concevoir un procédé permettant de fabriquer, à partir de ces déchets, une poudre soluble de protéines, directement utilisable et d'une haute valeur biologique. Ltinvention concerne aussi bien le traitement des déchets frais venant iirectenent des abattoirs que le traitement des déchets salés en provenance des négeciants en cuir ou des tanneries. L'invention a pour objet de concevoir un procédé relativement simple permettant un traitement rapide et une production d'un produit de qualité constante par des moyens économiques. Le procédé selon l'invention consiste : - à nettoyer les déchets par des moyens mécaniques pour éliminer les impuretés solides, - à broyer les déchets nettoyés pour obtenir des morceaux de l'ordre ae 2 à 3cm de côté, - à soumettre les déchets broyés à une hydrolyse, - à séparer l'bydrolysat obtenu pour retirer les matières solides, - à dégraisser l'hydrolysat liquide obtenu, - à régler la teneur de matières solides de lXhydrolysat liquide à une valeur de l'ordre de 40 à 60 % et à faire sécher lthydrolysat pour obtenir une poudre au moins en partie soluble. Suivant une variante destinée en particulier au traitement des déchets de cuirs et de peaux salés, le procédé selon l'invention consiste : - à nettoyer les déchets broyés avant l'hydrolyse par trempage dans veau, de préférence de 11 eau chaude, - à les sécher et à les rincer ensuite. De plus, on peut selon l'invention, soumettre ledit hydrolysat liquide dégraissé à une deuxième hydrolyse, de préférence une hydrolyse enzymatique à la papaïne de 1 fio. I1 est particulièrement avantageux d'effectuer la première dite hydrolyse sons agitation continue, à une pression de vapeur d'eau de l'ordre de 3 à 5 bors et pour une durée de l'ordre de 90 à 180 minutes. Ce procédé ne comporte ainsi aucune phase d'une durée prolongée. Il permet d'obtenir une poudre soluble contenant de l'ordre de 7S à as ffi de protéines et de l'ordre de 3 à 7 Xo de matières grasses. De plus, les produits intermédiaires séparés de l'hydrolysat liquide tels que les matières solides retirées au cours de ladite séparation et les graisses retirées au cours du dégraissage de l'hydrolysat, peuvent être affinées et utilisées pour l'alimentation animale ou, en ce qui concerne lesdites matières solides, comme en grajs azoté. Le procédé permet ainsi l'utilisation de la totalité des composants des déchets. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. L'installation selon l'invention comprend un tamis vibrant pour le nettoyage mécanique des déchets à traiter, un broyeur pour réduire les déchets nettoyés en morceaux de dimensions uniformes, un appareil hydrolyseur dans lequel les déchets broyés sont soumis à une hydrolyse par vapeur sous pression, un séparateur permettant de retirer les matières solides de l'hydrolysat obtenu à la sortie dudit appareil hydrolyseur, un dispositif dégraisseur pour le dégraissage de la partie liquide dudit hydrolysat, un concentrateur permettant de contrôler la concentration de matières sèches de lthy- drolysat liquide dégraissé et un séchoir pour faire sécher l'hydrolysat obtenu audit concentrateur en vue d'obtenir une poudre sèche d'une granulation régulière. Pour le traitement des déchets salés, l'installation comporte de plus, entre ledit broyeur et le premier dit appareil hydrolyseur, des moyens de dessalage et de nettoyage par voie humide constitués au moins par un bac de trempage et une essoreuse. De préférence, ledit bac de trempage comporte une vis transporteuse servant à amener les déchets broyés à travers la masse d'eau contenue dans ce bac, l'eau traversant le bac contre le sens d'avance des déchets. On peut ainsi réaliser un dessalage ou nettoyage particulièrement efficace. De plus, l'installation peut comporter plusieurs essoreu- ses entre lesquelles sont disposés des bacs de trempage secondaires. Ceci permet de compléter ledit nettoyage par voie humide. Suivant un autre mode de réalisation particulièrement avantageux, l'installation comporte entre ledit dégraisseur et ledit concentrateur, un deuxième appareil hydrolyseur dans lequel l'hydro- lysat dégraisse est soumis à une hydrolysation enzymatique. La poudre ainsi obtenue est particulièrement riche en acides amines. Avantageusement, ledit séparateur comporte deux étages, dont l'un est constitué par un tamis vibrant sur lequel sont retenues les particules solides de plus grandes dimensions et l'autre par un décanteur centrifuge horizontal servant à éliminer les particules solides de plus petites dimensions. D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels Pigure 1 est un schéma-bloc montrant les phases successives du procédé selon l'invention, et Figure 2 est une vue très schématique d'un mode de réalisation avantageux d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon ltinvention. À la figure 1, les références I à VII désignent les phases essentielles du procédé, selon l'invention, pour le traitement de déchets de cuir et de peaux bruts en vue de produire une poudre soluble de protéines peur l1slimentation animale et humaine. Les déchets de peaux frais venant directement des abattoirs sont d'abord nettoyés par des moyens mécaniques (phase I) pour éliminer des impu retés solides de toute provenance. ensuite, ils sont broyés dans un broyeur mécanique (phase II), afin d'obtenir des morceaux de dimen siens uniformes, par exemple, de tordre de 2 à 3cm de côté.Après le broyage, des déchets relativement propres non salés sont soumis directement à une hydrolyse (phase III). Lorsqu'on traite des déchets relativement sales et notamment des déchets salés venant des tanneries, on soumet les morceaux broyés avant lthydrolyse à un nettoyage par trempage (phase IIA) pour retirer les sels et d'autres impuretés. Induite, les cerceaux sont séchés par compression (phase IIB) et par essorage (phase IIC). Le produit séché est envoyé à l'hydrolyse. L'hydrolysat obtenu est un mélange de matières solides et liquides. Ce mélange est séparé (phase IVA) pour retirer la ma tière solide qui est ensuite séchée (phase IVB) et peut être utilisée pour la fabrication de produits pour l'alimentation animale ou d'engrais azotés. L'hydrolysat liquide est soumis à un dégraissage (phase V) réalisé de préférence par centrifugation pour éliminer des ratières grasses. Les matière grasses retirées peuvent être soumises à un finissage par centrifugation (phase VB) et être ensuite stockées.L'hydrolysat dégraissé peut subir une deuxième hydrolyse (phase VA), notamment une hydrolyse enzymatique et ensuite lthydro- lysat est ènvoyé dans un concentrateur pour régler sa teneur de matières solides à environ 50 fio (phase VI). Après cette régulation de la concentration, l'hyarolysat est séché (phase VII) pour obtenir une poudre plus ou moins soluble. Cette poudre est très riche en protéines et peut ainsi servir d'aliment pour les animaux ou pour la préparation de produits pour l'alimentation humaine. Sa teneur de protéines est de l'ordre de 75 à 85 % et sa teneur de graisse de l'ordre de 3 à 7 %. La figure 2 montre très schématiquement une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Une telle installation est destinée au traitement des déchets de cuirs et de peaux par grosses quantités de plusieurs tonnes. Elle permet le traitement de peaux salées ou non salées. A l'entrée de cette installation est prévue une trémie en acier inoxydable 1 dans laquelle sont chargés les déchets, par exemple à l'aide d'une pelleteuse. Au fond de la trémie 1 est disposé un transporteur à raclettes 2 en traîné à une vitesse réglable. Le transporteur 2 amène les déchets sur un tamis vibrant incliné 3 assurant un nettoyage mécanique des déchets pour éliminer les particules solides étrangères telles que le sel dans le cas de déchets salés. Ce tamis 3 est également en acier inoxydable ou en une autre matière inaltérable.Du tamis 3, les déchets tombent dans un broyeur 4 entraîné par un moteur 5 par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 6. Ce broyeur est, par exemple, du type dit "prebreaker" et sert à réduire les déchets en morceaux de dimensions uniformes, par exemple de l'ordre de 2 à 3cm de côté. A la sortie du broyeur 4, les déchets sont avancés sur un guide incliné 7 dans un bac de trempage 8 pour un nettoyage à l'eau. Ce bac est en acier inoxydable ou en une matière plastique convenable résistant au sel et il comporte une vis de transport 9 entrat- née par un moteur 10 par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 11. L'eau est envoyée dans le bac en 12, au niveau de la sortie de celui-ci et est évacuée à l'extrémité de chargement en 13. La vis 9 fait avancer les déchets broyés lentement à travers le bac 8 et à travers la masse d'eau circulant à contre-courant et assure ainsi un dessalage et lavage des déchets. Le cas échéant, l'installation peut comporter plusieurs bacs successifs pour obtenir un dessalage et nettoyage complets. A la sortie du bac 8, les déchets nettoyés sont avancés par une vis d'extraction 14 vers une presse d'essorage 15 et de là par une vis 16 vers une essoreuse centrifuge 17.Ladite vis 14 et, par exemple, disposée dans un bac perforé 18 permettant l'évacuation de l'eau contenue dans les déchets nettoyés. La presse 15 et l'essoreuse 17 permettent de retirer sensiblement la totalité de lteau des déchets. Dans l'essoreuse, on peut également effectuer un rinçage final des déchets et l'essoreuse est à cet effet alimentée à travers un conduit 19 avec de l'eau propre. On peut également utiliser plusieurs essoreuses consécutives entre lesquelles sont disposé des bacs de trempage, de sorte que les déchets sont trempés entre chaque essorage dans de l'eau propre pour ainsi obtenir un dessalage et nettoyage parfaits. Les déchets nettoyés et essorés sont déversés dans une trémie de réserve 20.Les eaux de rinçage et d'essorage sont récupérées en A,3 et C. À partir de la trémie de réserve 20, les déchets broyés, nettoyés et essorés sont avancés par un transporteur 21 vers un hydrolyseur 22. L'hydrolyseur 22 peut être du type constitué par un réservoir cylindrique à double enveloppe qui comprend des moyens pour agiter en continu les déchets à traiter. Dans cet appareil, les déchets sont traités à une pression de vapeur de l'ordre de 3 à 5 bors et pendant un temps de l'ordre de 90 à 180 minute s, pour ainsi extraire la quasi-totalité des matières hydrolysables. Après cette période, la pression à l'intérieur de l'appareil est ramenée à la pression atmosphérique et ltorifice de déchargement de l'appareil est ouvert.On fait écouler le contenu de l'appareil sur un tamis vibrant xnmS d'une toile d'acier inoxydable 23. il se produit alors une séparation entre la majeure partie du contenu de l'appareil hydrolyseur qui se trouve totalement liquéfiée et passe à travers le tamis 23 et certains résidus non hydrolysables qui restent sur le tamis et sont évacués pour un séchage et traitement ultérieurs E. Ces résidus sont peu nombreux et peuvent être constitués par des petites parties de cornillon, d'ergots ou de cornes restées atta chées à la peau traitée et qui sont de petites dimensions. Ils peuvent être utilisés ultérieurement pour la fabrication d'aliments peur animaux ou d'engrais azotés. L'hydrolysat liquide est récupéré au-dessous du tamis 23 et conduit à travers des tuyaux 24 vers un décanteur centrifuge horizontal 25 qui sert à séparer les impuretés solides qui pourraient avoir échappé au tamisage. Les parties solides récupérées au décanteur 25 sont destinées au m8me traitement que les résidus retenus sur le tamis 29. le produit liquide obtenu à la sortie du décanteur 25 est envoyé à travers un conduit 26 à un dispositif dégraisseur 27, qui peut être constitué par une centrifugeuse à pile de disques d'un type connu. Ce dispositif sert à retirer les matières grasses contenues dans l1hydrolysat liquide. Les matières grasses peuvent être traitées dans une deuxième centrifugeuse finisseuse 28 et ensuite être récupérées pour la fabrication de produits divers F. L'hydrolysat dégraissé est envoyé à travers un conduit 29 à un deuxième appareil hydrolyseur 30, dans lequel il est soumis à une deuxième hydrolyse qui est, de préférence, une hydrolyse enzymatique réalisée d'une manière connue en présence d'un enzyme tel que la papaine. L'hydrolysat est ensuite envoyé dans un concentrateur à double effet sous vide 31 servant à régler la concentration en matières sèches à une valeur uniforme d'environ 50 %. L'hydrolysat concentre est ensuite séché dans un atomiseur 32 du type dit "Spray" ou sur des séchoirs à rouleaux du type t'Hatmaker" pour obtenir une poudre plus ou moins soluble. On a constaté que le produit séché dans l'atomiseur est soluble dans une large proportion, tandis que le produit séché sur des rouleaux est beaucoup moins soluble. La poudre ainsi obtenue peut directement servir de produit de base pour la fabrication des produits pour l'alimentation humaine et animale. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, on peut y apporter des modifications de détail, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. Lorsqu'on traite des déchets frais non salés, on peut,par exemple, supprimer les dispositifs -8 à 19 dans l'installation représente à la figure 2. Un nettoyage par des moyens mécaniques est dans ce cas suffisant. Le deuxième appareil hydrolyseur 30 peut souvent également être supprimé. R E V E N D I C A T I O N S 10 - Procédé de traitement des déchets de cuirs et de peaux bruts pour la fabrication d'une poudre de protéines pour l'a liientation animale et humaine, caractérisé en ce qu'il eonsiste - à nettoyer les déchets par des moyens mécaniques pour éliminer les impuretés solides, - à broyer les déchets nettoyés pour obtenir des morceaux de l'ordre de 2 à 3cm de côté, - à soumettre les déchets broyés à une hydrolyse, - à séparer l'hydrolysat obtenu pour retirer les matières solides, - à dégraisser l'hydrolysat liquide obtenu, - à régler la teneur de matières solides de l'hydrolysat liquide à une valeur de l'ordre de 40 à 60,' et - à faire sécher l'hydrolysat pour obtenir une poudre au moins en partie soluble. 2 - Procédé suivant la revendication 1, notamment pour le traitement des déchets de cuirs et de peaux salés, caractérisé en ee qu'il consiste à nettoyer les déchets broyés avant l'hydrolyse par trempage dans l'eau, de préférence de lteau chaude, à les sécher et à les rincer ensuite. 30 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre ledit hydrolysat liquide dégraissé à une deuxième hydrolyse, de préférence une hydrolyse enzymatique à la papaïne de 1 %. 40 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer la première dite hydrolyse sous agitation continue, à une pression de vapeur d'eau de l'ordre de 9 à 5 bors et pour une durée de l'ordre de 90 à 180 minutes. 50 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer ladite séparation dudit hydrolysat obtenu après la première dite hydrolyse par tamisage et par décantation centrifuge. 60 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste à faire sécher les matières solides retirées au cours de ladite séparation dudit hydrolysat. 70 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications t à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer ledit dégraissage par centrifugation. 80 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un tamis vibrant pour le nettoyage mécanique des déchets à traiter, un broyeur pour réduire les déchets nettoyés en morceaux de dimensions uniformes, un appareil hydrolyseur dans lequel les déchets broyés sont soumis à une hydrolyse par vapeur sous pression, un séparateur permettant de retirer les ratières solides de l'hydrolysat obtenu à la sortie dudit appareil hydrolyseur, un dispositif dégraisseur pour le dégraissage de la partie liquide dudit hydrolysat, un concentrateur permettant de contrôler la concentration de matières sè chers de l'hydrolysat liquide dégraissé et un séchoir pour faire sécher l'hydrolysat obtenu audit concentrateur en vue obtenir une poudre sèche d'une granulation régulière. 90 - Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte entre ledit dégraisseur et ledit concentrateur un deuxième appareil hydrolyseur dans lequel l'hydrolysat dégraissé est soumis à une hydrolysation enzymatique. 100 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisésen ce que ledit séparateur comporte deux étages, dont l'un est constitué par un tamis vibrant sur lequel sont retenues les particules solides de plus grandes dimensions et l'autre par un décanteur centrifuge horizontal servant à éliminer les particules solides de plus petites dimensions. 110 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce que ledit concentrateur est du type à double effet travaillant sous vide. 120 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce que ledit séchoir est un atomiseur du type dit "atomiseur Spray" pour obtenir une poudre soluble dans des proportions importantes. 130 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce que ledit séchoir comporte des rouleaux du type "Hatmaker" pour obtenir une poudre peu soluble. 140 - Installation suivant l'une quelconque des revendications 8 à 13, destinée en particulier au traitement des déchets salés et pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisée en ce qutelle comprend entre ledit broyeur et le premier dit appareil hydrolyseur des moyens de dessalage et de nettoyage par voie humide, constitués au moins par un bac de trempage et une essoreuse. 150 - Installation suivant la revendication 14, caracté risée en ce que ledit bac de trempage comporte une vis transporteuse servant à amener les déchets broyés à travers la nasse d'eau conte sue dans ce bac, l'eau traversant le bac contre le sens d'avance des déchets. 160 - Installation suivant l'une quelconque des revendica tious 14 et 15, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs essoreuses entre lesquelles sont disposés des bacs de trempage secondaires. 170 - Installation suivant i l'une quelconque des revendica- tions 8 à 16, caractérisée en ce qu'elle comporte en amont du prenier dit appareil hydrolyseur un réservoir de stockage intermédiaire pour les déchets broyés et nettoyés et des moyens de transport pour alimenter ledit hydrolyseur à partir de ce réservoir. ise - Poudre obtenue suivant le procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ee quelle contient un peids de l'erdre de 75 à 85 ffi de protéines et de l'ordre de 3 à 7 % de matières grasses.