Brevet FR2496093A1 — publié le 19820618

La présente invention a pour objet la préparation d'amendements organiques protégés par une structure hydrocarbonée etpouvantse présenter sous forme solide ou liquide, et leur utilisation comme agents améliorant la fertilité et la structure des sols pauvres en matière organique. En effet, l'amélioration des rendements des cultures sur les sols pauvres en matière organique est difficile. Le manque de matière organique dans les sols se traduit en effet par l'insuffisance - du niveau d'activité biologique des sols, - du pouvoir de rétention d'eau, - de la capacité d'échange d'ions, - de la stabilité structurale du sol. Par ailleurs, de nombreux processus tendent à abaisser le taux de matière organique des sols. Par exemple, dans le cas de sols arides, latéritiques ou désertiques, à la perte par ruissellement et lessivage viennent s'ajouter les pertes par oxydation physicochimique (chaleur, rayon- nement ultra-violet):le taux de matière organique chute très vite au cours du temps entraînant une baisse importan- te de l'activité biologique. Un phénomène identique est observé sur les sols ayant subi un incendie pour lesquels on observe une destruction quasi-totale de la matière organique et la stérilisation du sol. La présente invention a pour objet la préparation d'amendements organiques solides ou liquides protégés par une structure hydrocarbonée biodégradable permettant de réduire les pertes de matière organique: - par destruction, par voie photochimique grâce à la pré- sence d'un écran protecteur absorbant les radiations ultra-violettes (structure hydrocarbonée) - par lessivage et ruissellement grâce à la modification d'hydrophilie de l'amendement organique conférée par la structure hydrocarbonée: on observe un ralentissement important de l'extraction de la matière organique par minéralisation et percolation, alors que l'extraction liée au pompage radicellaire est très peu modifiée. Un autre avantage important résultant de cette protection de l'amendement organique est que le développe- ment des microorganismes est favorisé car l'intérieur des grains de matière organique est isolé des agressions extérieures (chaleur et ultraviolet par exemple). La base hydrocarbonée biodégradable choisie a un temps de demi vie dans le sol suffisamment long pour permettre une protection durable (supérieure à 2 ans) conduisant à long terme à un rééquilibrage du sol en matière organique. Les amendements organiques protégés par une struc- ture hydrocarbonée conforme à l'invention sont obtenus à partir d'un matériau riche en matières organiques fermen- tescibles sous forme divisée, recouvert d'une fine pellicu- le de base hydrocarbonée. Les matériaux riches en matières organiques et uti- lisables peuvent être de la tourbe, du terreau,-des vases de rivière ou de marais, des fumiers naturels déshydratés ou artificiels, des marcs de raisins, des composts, des écorces de bois, des résidus végétaux, du terreau pour champignons de PARIS dit "corps de meule", des boues urbai- nes digérées ou non, ou tout autre matériau riche en matière organique. La base hydrocarbonée peut être un bitume de distil- lation directe, un résidu de distillation atmosphériqueousous vide, un résidu de viscoréduction ou tout produit pétrolier lourd dilué dans un solvant organique comme par exemple les asphaltes ou asphaltènes. Les amendements organiques conformesà la présente invention sont préparés, soit par incorporation lente, sous agitation, à une suspension aqueuse du matériau riche en matières organiques, soit par malaxage dudit produit ramené à une teneur en eau variant de 50 à 100 %; en poids d'une émulsion aqueuse de la base hydrocarbonée en quantité telle que le pourcentage pondéral d'hydrocarbone soit de 0,25 à l' par rapport à la matière sèche. Ces émulsions sont du même type que celles utilisées en revêtement routier conte- nant en poids 20 à 70 % de Bitume, 70 à 20 A d'eau et 1 à 39 10 % d'un agent émulsionnant,du type cationique, (amine ou diamine grasse polyoxyéthylée ou non) présentant l'avantage de s'absorber facilement sur tout matériau conte- nant des parties minérales ou polaires. Après une agitation variant de 15 mn à 2 heures à une température comprise entre 200 et 700C, le mélange est filtré et séché pour fournir l'amendement organique solide protégé par une struc- ture hydrocarbonée de la présente invention. Les mélanges préparés peuvent être utilisés directe- ment sous forme liquide, sans filtration ni séchage et présentent une très bonne stabilité à la décantation grâce à la présence du tensio-actif jouant un rôle de dispersant. Cette stabilité peut encore être accrue par adjonction de divers additifs de type tensio-actifs ou polymériques choisis dans le groupe des phénols, alcools, acides éthoxy- lés, des sulfonates et savons métalliques ou des polymétha- crylates. Ces mélanges correspondent à l'amendement organique liquide objet de la présente invention. Les amendements organiques solides de la présente invention peuvent être utilisés en grande culture à des doses variant entre 5 et 50 t/ha et en culture horticole à des doses de 5 à 100l t/ha, de préférence 10 t à 50 t/ha. L'une des utilisations préférées de ces amendements orga- niques solides est la reforestation en terrains secs ou arides, ou après incendie. Dans ce cas, l'épandage se fait de préférence "au trou" au pied de l'arbre. Les doses sont de 5 à 50 kg par arbre, de préférence de 10 à 40 kg. Les amendements organiques liquides de la présente invention peuvent être utilisés comme ballastage des pétro- liers lors du retour du navire vers les lieux de production qui sont souvent, notamment ceux du Moyen Orient, des pays arides o le développement d'une production agricole exige l'apport au sol de matière organique. Ces amendements liquides peuvent également être utilisés dans les zones irriguées en utilisant pour leur épandage le réseau d'irrigation existant puisque la pompabilité de ces produits est très bonne. Un autre avantage important des amendements organi- ques solides de la présente invention est que l'on peut y incorporer très facilement des fertilisants non hydrosolu- bles tels les phosphates tricalciques.Il suffit pour cela d'introduire dans le réacteur la quantité nécessaire dudit fertilisant avant l'adjonction de la base hydrocarbonée émulsionnée. La préparation des amendements organiques solides ou liquides protégés par une structure hydrocarbonée sera mieux comprise à la lumière des exemples non limitatifs suivants. Tous les pourcentages sont donnés en poids. EXEMPLE 1 970 g de Noir de Brière. matière intermédiaire entre la vase et la Tourbe que l'on trouve dans le Département Français de la Loire Atlantique, sont dispersés avec 1 1 d'eau et à la suspension agitée à température ambiante sont additionnés lentement 51,8 g d'une émulsion à 58, 5 È de bitume routier 40/50 dans de l'eau. Après 1 h d'agitation, le mélange est filtré et séché à température et pression ambiante pour fournir un amendement organique contenant 28 /%] de matière sèche et 17,5 % d'hy- drocarbure par rapport à la matière sèche. EXEMPLE 2 Si dans l'exemple 1, toutes choses étant égales par ailleurs, on rajoute 6 g de craie avant incorporation de l'émulsion de bitume (41 g au lieu de 51 g) on obtient un amendement organique contenant 22 % de matière.sèche, 14 % de bitume par rapport à la matière sèche et 4,5 de craie. EXEMPLE 3 970 g de compost d'ordures ménagères fabriqué à CHALON sur SAONE par la SOCIETE BIOTEC sont dispersés dans 2,5 1 d'eau par agitation à température ambiante pendant 30 mn. 17 g d'émulsion de bitume routier 40/50 à 60 ?O fabriquée par la Société GERLAND sont ajoutés et le mélange est agité pendant 1 h à 250C. Après filtration l'amendement organique obtenu contient 44% de matière sèche et 12 % de bitume par rapport à la matière sèche. EXEMPLE 4 kg de corps de meule sont malaxés dans une bétonnière avec 25 kg d'eau et i 000 g d'une émulsion aqueuse à 50 % de résidu de viscoréduction fluxé à 80 cSt à 100 par du FOD - FUEL OIL DOMESTIQUE. Le produit obtenu est filtré et fourni sur amendement organique contenant 35 % de matière sèche et 2 % de bitume. EXEMPLE 5 kg de Noir de Brière sont agités fortement avec 100 1 d'eau et 2 kg d'une émulsion de bitume 40/50 à 60 %O sont ajoutés. Après une heure de forte agitation le mélange liquide très stable ainsi préparé peut être utilisé - matière sèche: 12 % - % bitume: 5 %. Il REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'amendements organiques solides et liquides utiles notamment comme agents améliorant les propriétés dessols, caractérisé en ce qu'on incor- pore, lentement, sous agitation, entre 200C et 700C, une suspension aqueuse d'un matériau riche en matière organique à une émulsion aqueuse d'une base hydrocar- bonée, le mélange obtenu étant selon la nécessité filtré pour éliminer l'eau excédentaire, enrichi en fertilisant et stabilisé par des additifs. 2 - Procédé de fabrication selon revendication 1 caracté- risé en ce que le matériau riche en matière organique est choisi dans le groupe des tourbes, terreaux, vases de rivière ou de marais, fumiers naturels déshydratés ou artificiels, les marcs de raisin, les composts, les écorces de bois, les résidus végétaux, les corps de meule, les boues urbaines digérées ou non, et tout autre matériau riche en matières organiques. 3 - Procédé de fabrication d'amendements organiques selon revendication 1 caractérisé en ce que la base hydro- carbonée est choisie parmi les résidus de distillation atmosphérique ou sous vide du pétrole, les bitumes de distillation directe, les résidus de viscoréduction et tous produits pétroliers lourds tels que les asphaltes et asphaltènes dilués dans un solvant orga- nique. 4 - Procédé de fabrication d'amendements organiques selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la suspension aqueuse du matériau riche en matière orga- nique est amenée à une teneur en eau de 50 %' à 100 "O en poids par rapport à la matière organique. - Procédé de fabrication d'amendements organiques selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que 1' émulsion aqueuse de matière hydrocarbonée contient de 20 %O à 70 A en poids d'hydrocarbure, 70 % à 20 % d'eau et 1 à 10 % d'un tensio actif cationique. 6 - Procédé de fabrication d'amendements organiques selon les revendications 1, 3 et 5 caractérisé en ce qu'on ajoute une proportion d'émulsion de matière hydrocar- bonée telle que la teneur en hydrocarbure par rapport à la matière sèche contenue dans l'amendement organique obtenu est comprise entre 0,25 A et 25 % en poids. 7 - Procédé de fabrication d'amendements organiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que la proportion de fertilisant ajoutée varie de 1 % à 20 /% par rapport à la matière sèche. 8 - Procédé de fabrication d'amendements organiques liquides selon la revendications caractérisé en ce que le mélange est stabilisé par adjonction de divers additifs choisis dans le groupe des tensio-actifs et additifs polymériquesà des doses comprises entre 0, 01 A et 1 % en poids 9 - Amendements organiques liquides obtenus selon les revendications précédentes caractérisés en ce qu'ils contiennent de 5 A à 20 % en poids de matière sèche. Amendements organiques solides obtenus selon les revendications précédentes caractérisés en ce qu'ils contiennent de 20 lo à 85 %O de matière sèche. 11 - Application des amendements organiques solides ou liquides selon les revendications précédentes à l'amé- lioration des sols en grande culture à des doses variant de 5 à 50 t/ha, en culture horticole à des doses variant de 10 à 50 t/ha et en reforestation sur terrains secs et arides ou incendiés à des doses de 5 à 50 kg par arbre. 12 - Application des amendements organiques solides ou liquides selon les revendications précédentes au ballastage des pétroliers ou des minéraliers retour- nant vers les.lieux de production.