Brevet FR2513989A1 — publié le 19830408

- La présente invention se rapporte à de nouvelles compositions destinées à la production de composts. Les composts sont préparés par un procédé de décom- position biologique et de stabilisation de substrats organi- ques putrescibles, en particulier de déchets Ce procédé est appliqué actuellement à l'échelle industrielle; il ne nécessite que de faibles investissements et il est efficace pour transformer des déchets organiques en produits valables, pouvant être utilisés comme engrais et comme paillis pour la protection temporaire de la surface des solsl contre l'érosion par la pluie et le vent. Du fait que les déchets dont la teneur en humidité ne dépasse pas environ 50-60 % en poids sont plus intéressants pour la production d'énergie (p ex par incinération, pyroly-j se ou similaires), les déchets organiques qui restent disponibles pour la production de composts ont généralement une teneur élevée en eau Il en résulte qu'il se pose souvent des problèmes lors du traitement de ces déchets. La présence de grandes quantités d'eau peut conduire à un abaissement de la température pendant la production de compost, d'o décomposition biologique moins efficace et difficultés opératoires. La présente invention a pour objet des compositions qui peuvent avoir une teneur élevée en humidité, mais qui permettent d'éviter les problèmes associés à leur décomposi- tion biologique L'invention a aussi pour objet des composi- tions pouvant être transformées en composts à teneur élevée en agents fertilisants. A cet effet, les compositions pour la production de composts contiennent essentiellement: -95 à 75 % en poids d'une biomasse consistant en particules de résidus de l'industrie du bois, en mélange éventuel avec des déchets organiques, et -5 à 25 % en poids de résidu boueux de l'industrie pétrolièr on a trouvé que l'incorporation de résidu boueux de pétrole dans la biomasse améliore l'activité microbiolo- gique du mélange et augmente la teneur du compost en nitrates Les résidus boueux, qui se déposent au fond des réservoirs de stockage de pétrole brut ou d'huiles -2- lourdes, ne doivent pas être préalablement déshydratés. En fait, les boues dont la teneur en eau peut atteindre environ 70 % peuvent être incorporées dans les compositions pour composts. L'activité microbiologique de ces compositions est déjà améliorée quand la quantité de résidu boueux pétrolier est aussi faible que 5 % en poids D'autre part, la teneur en oligoéléments des composts obtenus à partir de compositions contenant plus de 30 % de ces résidus- boueux peut dépasser la quantité maximum spécifiée dans la réglementation de la FAO On utilise donc de préférence des compositions pour composts contenant environ 5 à 25 % en poids de résidus boueux pétroliers Dans certains cas, et plus particulièrement quand la teneur en eau de la: composition est élevée, il peut être avantageux d'utiliser une quantité de résidu boueux pétrolier ne dépassant pas environ 15 % en poids. D'après la présente invention, on incorpore ces résidus boueux pétroliers dans une biomasse consistant en résidus de l'industrie du bois, en mélange éventuel avec des déchets organiques généralement utilisés pour la production de composts On a trouvé que ces résidus de l'industrie du bois, et en particulier des copeaux de bois, des particules d'écorces d'arbres, des déchets d'émondage et similaires, favorisent la décomposition biologique du mélange à composter Ces résidus constituent un support structurel et améliorent l'aération du mélange. La bio 4 masse peut contenir aussi d'autres déchets organiques, tels que des boues obtenues lors du traitement d'eau résiduaires municipales ou industrielles, des engrais animaux et/ou des déchets de procédés indus- triels, comme par exemple de l'industrie textile, de l'industrie alimentaire, de l'industrie de la pulpe et du papir Le choix des déchets dépend de leur disponibilité et de leur prix, car ces déchets doivent être rassemblés puis transportés à l'installation de production du compost i Quand la biomasse contient de tels déchets organiques, la quantité de résidus de l'industrie du bois | 40 dans la biomasse est généralement de l'ordre de 25 à 65 % IJ -3- du poids de biomasse. Les caractéristiques mentionnées ci-dessus ainsi que d'autres particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après de modes d'exécution avantageux. L'intérêt de la production de composts résulte de la possibilité de transformer des boues et autres déchets organiques en agents de conditionnement des sols et en pro- duits fertilisants L'opération de production de compost est un procédé biologique effectué dans des conditions d'humidi- té et d'aération qui permettent de décomposer le substrat avec dégagement de chaleur On a trouvé que l'incorporation, de résidus boueux pétroliers dans la composition pour compost améliore le procédé biologique, comme le montrent certains facteurs, notamment l'élévation de température et la consommation d'oxygène. Dans les essais ci-après, on a mélangé différentes quantités de résidus boueux pétroliers avec de la biomasse contenant des particules d'écorce d'arbre, avec ou sans déchets organiques, tels que fumiers de poules et boues de traitement d'eaux résiduaires Certaines caractéristiques moyennes de ces matières sont données au Tableau 1. TABLEAU 1 Résidu Ecorces Boues de Fumiers boueux d'arbres traitement de poules pétrolier d'eaux ré- siduaires Matière volatile à 1050 C (ou humi- dité)(% en poids) 68,8 61,3 * 66,5 64,9 Matière volatile à 900 C (% en poids) 61,9 93,9 58,7 67,0 Ca CO 3 (% en poids) 8,6 9,3 p H 7,6 5,1 6-,8 7,5 Conductivité élec- trique(pmha)dans extrait 1/25 960 490 195 1860 Dans une première série d'essais, des particules d'écorces d'arbres ont été mélangées à des quantités variables de résidus boueux pétroliers, puis transformées en composts Les résultats donnés dans le Tableau 2 montrent clairement l'influence de la présence de résidu boueux pétrolier sur le processus de décomposition biologique. TABLEAU 2 Température ( O C) pen Consommation(*) dans la production de de 02 après compost moyenne maximum 84 h 168 h Ecorces 23,8 44 62 130 id + 5 % de boue 35,2 55 87 160 id + 10 % de boue 37,9 60 93 160 Id + 20 % de boue 115 180 (% en poids) (*) + mg 02 par g de matière sèche. Dans une deuxième série d'essais, on a préparé des composts à partir-des mélanges ci-après (% pondéraux) Ecorces d'arbres Boues de-traitement Résidu d'eau résiduaire boueux pé- trolier A 50 50 - B 47,5 47,5 5 C 45 45 10 D 40 40 20 |j L'incorporation de résidu boueux pétrolier amélbrel le processus de décomposition biologique, comme le montre la consommation d'oxygène (en mg par g de matière sèche) (voir Tableau 3). Tableau 3 Mélange Commation d'oxygène après 84 h 168 h A 65 142 B 87 160 C 95 162 i D 115 185 L'augmentation de la teneur en azote du compost constitue un autre avantage résultant de l'incorporation de résidu boueux pétrolier dans la composition pour compost. - Le pourcentage en azote, plus particulièrement en nitrate, que augmente d'autant plus/la quantité de résidu boueux pétro- lier ajouté est élevée Le Tableau 4 montre les quantités respectives (avant et après production du compost) en azote total ou N: en pourcentage du poids de compost, azote ammoniacal ou NH 4-N: en mg par 100 g de matière séchée à l'air, azote sous forme nitrate ou N 03-N: en mg par 100 g de mat re séchée à l'air. Mélange N avant Tableau 4 NH 4-N NO 3-N après avant après avant ie- après A 1,32 1,41 140 225 1,0 1,2 B 1,46 1,52 134 275 4,5 14,0 D 1,47 1,50 94 235 13,5 70,0 On a effectué des essais similaires avec les compositions ci-après (les % sont en poids) E: 50 % de particules d'écorces d'arbres + 50 % de fumier de poules F: 45 % de particules d'écorces d'arbres + 50 % de fumier de poules + 5 % de résidu boueux pétrolier. Les teneurs en NH 4-N et N 03-N des mélanges sont données dans le Tableau 5. Tableau 5 Mélange NH 4-N avant après NO 3-N avant E 230 173 14,0 3,3 F 205 213 22,2 48,8 Cesrésultats montrent clairement que le processus biologique est plus actif et efficace quand on ajoute un résidu boueux pétrolier à des compositions pour composts. Les composts obtenus peuvent être utilisés comme engrais et ils libèrent lentement leur azote D'autres agents fertilisants, tels que des sels de magnésium et de potassium ou des composés de phosphore peuvent étre Foutés à ces composts afin d'améliorer encore leur action fertilisante. Des essais ont été effectués pour déterminer la présence éventuelle de composés cancérigènes Ces essais ont montré après -6- que les composts étaient exempts de tels composés, les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les composés contenant des groupes phénoliques et autres constituants nocifs sont décomposés biologiquement pendant le processus de production des composts. Les compositions de l'invention peuvent être décomposées biologiquement par voie aérobie ou par voie anaérobie Un produit final de la décompositbn anaérobie est le méthane, dont la récupération améliore l'économie du procédé Mais le système anaérobie donne lieu à certains problèmes de puisance, notamment des odeurs Pour ces raisons, la production de composts s'effectue de préférence# d'abord en l'absence d'air, puis par voie aérobie. 7- Revendications: l Compositions pour composts caractérisées en ce qu'elles comprennent essentiellement de 95 à 75 % en poids d'une biomasse consistant en particules de résidus de l'industrie du bois, éventuellement en mélange avec des déchets organiques, et 5 à 25 % en poids de résidu boueux de l'industrie pétrolière. 2 Compositions selon la revendication 1, carac- térisées en ce que la biomasse consiste en 25 à 65 % en poids de particules de résidus de l'industrie du bois et 75 à-35 % en poids de déchets organiques. 3 Compositions selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisées en ce que les déchets organiques sont des boues du traitement d'eaux résiduaires| municipales ou indstrielles, des engrais animaux et/ou des déchets de l'industrie alimentaire, de l'industrie textile, et l'industrie de la pulpe et du papier. 4 Compositions selon la revendication 1, carac- térisées en ce qu'elles comprennent de 95 à 80 % d'écorces d'arbres et 5 à 20 % de résidu boueux de l'industrie pé- trolière. Compositions selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisées en ce qu'elles comprennent de 47,5 à 40 % en poids d'écorces d'arbres, 47,5 à 40 % en poids de boue de traitement d'eau résiduaire et 2 à % en poids de résidu boueux de l'industrie pétrolière. 6 Compositions selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3 caractérisées en ce qu'elles comprennent environ 45 % en poids d'écorces d'arbres, 50 % en poids de fumier de poules et 5 % en poids de résidu boueux de l'industrie pétrolière. 7 Composts obtenus suivant le procédé des revendi- cations 1 à 6.