Brevet FR2361827A1 — publié le 19780317

L'invention concerne un procédé pour améliorer la digestibilité de matières cellulosiques par aspersion avec un solvant composé de produits chimiques et d'eau. On peut transformer par un traitement chimique des matières organiques cellulosiques, comme la paille, les copeaux de bois ou le papier, en fourrage de haute qualité. Des essais ont montré que par exemple la paille, lorsqu'elle est traitée par de la lessive de soude caustique, constitue un fourrage de digestion facile,à haute valeur nutritive. Il s'est avéré que la lessive ve de soude caustique qui reste dans la paille ntest pas nocive pour le bétail et qutau contraire elle a une influence favorable sur la valeur du pH dans l'estomac du bétail. Selon un procédé connu, la paille est mise à tremper dans une solution fortement diluée de soude caustique pendant plusieurs heures. On rince ensuite la paille plusieurs fois à l'eau pure. Ce procédé présente l'inconvénient de souiller une grande quantité d'eau propre. Dans toutes les régions peu peuplées ou qui ne disposent pas de réserves importantes en eau pure, ce procédé ne peut donc pas être employé à grande échelle. Un autre inconvénient provient de ce que le rinçage fait perdre une importan- te proportion de la matière solide contenue dans la matière traitée, en même temps que l'eau de rinçage. Dans un autre procédé, il est prévu de plonger la paille pendant plusieurs heures dans un bac avec une lessive de soude fortement diluée. La paille absorbe le liquide puis est donnée comme fourrage au bétail. Ce procédé nécessite cependant un bac d'immersion coûteux,et la matière traitée absorbe beaucoup d'eau. Comme 100 kg de paille peuvent absorber environ 300 kg d'eau, la matière traitée humide est très lourde à transporter et à apporter au bétail. A côté des deux procédés par voie humide ment ion- nés ci-dessus, on connatt des procédés par voie sèchesoù la paille est traitée par NaOH sous haute pression et/ou à haute température Ce traitement nécessite un dispositif coûteux qui ne peut être économiquement avantageux que dans un établissement agricole impor- tant, dans une entreprise participative ou dans une coopérative. Dans les établissements de ce type, les utilisateurs doivent apporter la matière qu'ils désirent faire traiter , par exemple de la paille, à l'installation de traitement,puis revenir la chercher, ce qui entralne une somme de travail importante. L'invention a pour but de créer un procédé du type mentionné au début, de façon qu?il puisse être mis en oeuvre avec peu d'investissements et de frais de fonctionnement, ainsi que d'une manière avantageuse,même dans les petites fermes, sans que le transport de la matière traitée jusqu'au lieu d'affouragement soit rendu notablement plus difficile. L'invention concerne à cet effet une aire de traitement où la matière qui y est déposée est aspergée de façon intermittente avec le solvant qui est en général de l'eau. La durée du traitement est certes allongée du fait que l'aspersion est intermittente, mais cela permet également une répartition presque entièrement uniforme du solvant dans la matière traitée, en employant seulement de petites quantités d'eau comme solvant. Le degré d'humectation peut ainsi être maintenu dans d'étroites limites prédéterminées. La dépense d'eau est faible; il n'y a pratiquement pas de pertes en produits chimiques de traitement et l'augmentation de poids de la matière reste si faible que le transport jusqu'au lieu d'affouragement n'est pas rendu notablement plus difficile.En outre, les investissements nécessaires sont si bas qu'une telle installation est économique, même dans des entreprises agricoles très petites. Chaque phase d'aspersion peut être suivie d'une phase de répartition ayant au moins approximativement la même durée,et la quantité de solvant répandue au total peut être avantageusement maintenue inférieure à la moitié de la quantité nécessaire à la saturation de la matière. L'invention concerne en outre un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit, qui est principalement caractérisé en ce qutun dispositif d'aspersion,placé au-dessus ou à côté d'une airede traitement, est relié à une conduite d'amenée du solvant,munie d'un dispositif de dosage des produits chimiques et d'un commutateur intercalaire. Une aire de traitement appropriée est normalement disponible dans toute ferme et peut le cas échéant être établie sans investissements importants.Cet espace ne doit avoir aucun écoulement, car le liquide introduit est entièrement absorbé par la matière traitée. On doit seulement veiller à ce que le liquide ne puisse fuir et qu'il soit donc amené intégralement à la matière. On peut utiliser une cave accessible par le haut, un silo à fourrage, une fosse de déchargement, etc.. dont la contenance se situe à l'intérieur de larges limites, entre environ cinq et cent m On doit seulement veiller àce que la matière soit répartie à peu près uniformément en hauteur et en densité, pour que le liquide introduit par le haut s'infiltre à peu près uniformément sur toute la surface et qutil ne puisse donc pas s'accumuler sur le fond ou sur les parois. Même le solvant qui a pénétré s'évapore pratiquement complètement sur la large surface pendant la phase deXréparti- tion, notamment lorsqu'on laisse reposer la matière encore quelque temps après le traitement par pulvérisation. Lorsque l'alimentation en solvant possède un moyen de réglage de la concentration des produits chimiques, celle-ci peut être adaptée individuellement à la matière traitée. De même, le commutateur intercalaire peut présenter en particulier un moyen séparé de réglage de la phase d'aspersion et de la phase de répar tition. En outre, le commutateur intercalaire peut être muni de moyens de réglage permettant la modification automatique de la durée et/ou de la proportion entre la phase d'aspersion et la phase de répartition. Lorsque, par exemple, la même quantité de solvant est dispersée en gerbes pendant l'unité de temps, de plus petites phases de répartition peuvent suffire au début du processus de traitement, car la matière sèche absorbe plus rapidement l'humidité. Pour une même phase d'aspersion, la phase de répartition peut donc être allongée au cours d'un traitement progressif, ou la phase d'aspersion peut être diminuée continuellement pour une mème phase de ré- partition , ou bien la phase d'aspersion peut être continuellement diminuée et la phase de répartition augmentée. Le rapport entre lesdurées des phases change toujours. On peut placer latéralement sur le bord supérieur de l'espace de traitement un tube d'arrosage muni préférentiellement de diffuseurs séparés. L'aire de traitement est avantageusement constituée par une fosse située sous une surface praticable, et le tube d'arrosage peut être abrité sous cette surface. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une coupe-transversale d'une aire de traitement munie d'un dispositif d'aspersion. - la figure 2 est une vue schématique du dispositif d'aspersion muni d'une conduite amenant le solvant. Sur la figure 1, la référence 1 désigne une aire de traitement qui a la forme d'une fosse située sous une surface praticable 2 et qui peut être remplie jusqu'au bord supérieur, d'une. manière uniformément dense, par la matière à traiter 4, par exemple de la paille, ceci par exemple au moyen d'un grappin 3. Un tube d'arrosage 6, muni de diffuseurs 7, individuellement réglables, est placé,dans une rainure d'angle 5, au ras du sol 2, sur un bord longitudinal de l'espace de traitement. Ces diffuseurs sont disposés et peut être réglés de telle façon que le solvant , sous une pression donnée, arrose à peu près ùniformément la surface de la matière suivant les jets 8, à une certaine distance des parois latérales 9, et qu'il ne puisse donc pas s'écouler jusqu'au fond 10 le long de ces parois latérales, mais qu'il s'infiltre seulement à travers la matière. Lorsque l'aire de traitement est très large, un autre tube d'arrosage peut être placé sur le conté opposé.En principe, on peut aussi prévoir des dispositifs d'aspersion mobiles qui sont, soit seulement déplacés sur le côté pendant le chargement, soit conduits selon un mouvement de va-et-vient au-dessus de l'aire de traitement, même pendant l'opération d'aspersion. Selon la figure 2, le tube d'arrosage 6 est relié à une alimentation en solvant désignée dans son ensemble par la référence 11. Elle présente un robinet modérateur 12, une vanne'due commande 14 reliée à une canalisation d'eau 13,et un dispositif de dosage 15, représenté ici sous forme d'un robinet modérateur,placé sur une conduite 16 qui, depuis un réservoir de produits chimiques 18 fermé par un couvercle hermétique, débouche dans le tube d'arrosage 6 par un injecteur 17 placé,en aval du courant, après le robinet modérateur 12. On s'assure par un dispositif, tel qu'une soupape de retenue, qu'aucun produit de traitement ne puisse s'écouler lorsque l'eau n'arrive pas. La vanne de commande 14 fait partie d'un commutateur intermittent 19,qui comprend un organe de commande 20, tel qu'un aimant de commande, un moteur de commande etc.. et un dispositif de manoeuvre 21 permettant de manoeuvrer ou, également, d'actionner directement,l'organe de commande 20. Dans ce dispositif de manoeuvre, on peut ajuster, au moyen d'un premier réglage 22, la durée initiale de la phase d'aspersion,où l'organe de commande20 maintient ouverte la vanne de commande 14 Un deuxième réglage. 23 permet d'ajuster la durée initiale de la phase de répartition,où la vanne de commande 14 est fermée. Ces réglages commandent les phases d'aspersion et de répartition par l'intermédiaire de relais temporisés mis en circuit alternativement. La commande est encore plus précise si l'on règle la phase d'aspersion en fonction des quantités d'eau ajoutées chaque fois, donc par exemple à l'aide d'un compteur de débit. Un troisième réglage 24 permet d'ajuster approximativement la variation de la phase d'aspersion,d'une opération d'arrosage à l'autre,de façon que la phase d'aspersion suivante soit toujours environ 10 à 20 % plus courte que la première phase d'aspersion,ou plus courte également que la phase précédente. De même, un réglage 25 permet d'ajuster approximativement une varia- tion de la phase de répartition de façon que celle-ci augmente d'environ 20 à 30 %,d'une opération de répartiton à 11 autre. La référence 26 désigne un réglage du nombre de cycles présélection nés et la référence 27 un commutateur marche-arret. Au début d'une opération de traitement, on règle d'abord la concentration en produits chimiques au dispositif de dosage 15 et on présélectionne le programme sur les réglages 22 à 26. L'opération est ensuite mise en route par l'interrupteur 27, à la suite de quoi l'organe de commande 20 ouvre la vanne de commande 14. On peut modifier la pression et donc régler la portée des jets 8 au moyen du robinet modérateur 12. Une concentration en lessive de soude de 1 : 50 s'est, par exemple, montrée avantageuse. On peut par exemple commencer par une phase d'aspersion de 3Q minutes et une phase de distribution de 20 minutes, la phase d'aspersion devant diminuer chaque fois de 10 % par rapport à la durée initiale et la phase de distribution devant augmenter de 20 % par rapport à la durée initiale. 200 kg de paille, qui peuvent absorber 600 kig de liquide, doivent donc être humidifiées jusqu'à environ 1/3 de leur limite de saturation. Pour cinq cycles d'aspersion, on obtient le programme suivant aspersion distribution cycle 1 30 mn 20 mn cycle 2 27 " 24 cycle 3 24 " 28 cycle 4 21 " 32 " 104 mn cycle 5 18 " 36 120 " 140 " L'aspersion a ici une durée totale de 120 mn. Lorsque le robinet modérateur 12 est réglé de façon qu'en 60 mn 100 1 de liquide soient déversés, les 200 kg de paille reçoivent alors exactement 200 1 de liquide. La dernière phase d'aspersion s'achève au bout de 224 mn. Conformément à la présélection de 5 cycles sur le réglage 26, le dispositif ne s'arrête qu"à la fin des 36 mn de la 5ème phase de répartition, c'est-à-dire au bout de 260 mn; on doit cependant laisser encore la matière dans l'espace de traitement pendant 4 à 6 heures afin d'améliorer l'uniformisation du taux d'humidité. La paille est alors suffisamment déagrégée dans son ensemble pour être immédiatement donnée comme fourrage. Le poids de la matière a certes doublé pendant le traitement, mais le transport- jusqu'au lieu d'affouragement en est à peine rendu plus difficile. Le chargement, le déchargement et le transport peuvent par conséquent se faire facilement, même à la main. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10/ Procédé pour améliorer la digestibilité de matières cellulosiques par aspersion avec un solvant composé de produits chimiques et d'eau, procédé caractérisé en ce que le solvant asperge de façon intermittente la matière déposée dans une aire de traitement. 20/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque phase d'aspersion peut être suivie d'une phase de répartition ayant au moins approximativement la même durée. 3 / Procédé suivant l'une des revendications 1 & 2, caractérisé en ce que la quantité de solvant répandue au total est maintenue inférieure à la moitié de la quantité nécessaire à la saturation de la matière. 40/Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un dispositif d'aspersion (6),placé au-dessus ou à côté d'une aire de traitement (1), est relié à une conduite (11) d'amenée dz solvant,munie d'un dispositif de dosage (15) des produits chimiques et d'un commutateur intermittent (19). 50/ Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'alimentation en solvant (11) possède un moyen de réglage (15) de la concentration des produits chimiques. 60/ Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le commutateur intermittent (19) possède des moyens de réglage (22,23) de la phase d'aspersion et de. la phase de répartition. 70/ Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le commutateur intermitteçt (19) est muni. de moyens de réglage (24,25) permettant la modification automatique de la durée et/ou du rapport entre la phase d'aspersion et la phase de répartition. 80/ Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'on place latéralement sur le bord supérieur de l'aire de traitement (1) un tube d'arrosage (6) muni préférentiellement de diffuseurs séparés (7r. 90/ Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'aire de traitement (1) est constituée par une f,osse située sous une surface praticable (2) et en ce que le tube d'arrosage (6) est également placé sous cette surface.