Brevet FR2561944A1 — publié le 19851004

La présente invention a trait aux litières pour animaux domestiques et plus particulièrement à un procédé de traitement de ces litières permettant d'éviter le dégagement de mauvaises odeurs. Les litières sont constituées de granulés d'adsorbant (en général des argiles). Elles visent à retenir, par adsorption, l'eau des urines, à un moindre degré celle des excréments, et certaines molécules volatiles comme l'ammoniac, responsables d'odeurs désagréables. Leur limite pratique d'adsorption est proche de la limite théorique pour ce qui concerne l'eau. Il en est autrement pour l'ammoniac qui devient très abondant quand l'urine vient au contact des uréases des bactéries. Même si la quantité N d'ammoniac libérée est inférieure à la valeur N' qui définit la limite théorique de la capacité d'adsorption de la litière, il y aura diffusion de l'ammoniac à l'extérieur de la litière et, de ce fait, apparition d'odeurs désagréables.L'insuffisance des litières à capter les molécules malodorantes a amené des fabricants à introduire des parfums pour litières qui ne font que masquer les odeurs mais qui laissent persister à l'extérieur les molécules d'ammoniac (substance volatile) dégagées. La litière pour animaux domestiques, objet de la présente invention, permet de remédier aux inconvénients précités. A cet effet, un bactéricide est fixé par adsorption sur les particules d'argile de la litière, afin d'inhiber les micro-organismes responsables de la transformation en ammoniac de l'urée présente dans l'urine des animaux. Ainsi, la présence superficielle du bactéricide sur les particules de la litière combat les formations des micro-organis- mes et empêche la production d'ammoniac et, par conséquent, le dégagement des mauvaises odeurs que développe ce dernier. Le pouvoir d'inhibition de la formation d'ammoniac repose, selon une caractéristique préférentielle de l'invention, sur le choix adéquat de la combinaison d'un support adsorbant pour la litière - par exemple des argiles comme l'attapulgite et la sépiolite - et d'un bactéricide - par exemple le "Dertol". Grâce à ce choix, les molécules bactéricides viennent se fixer sur le support. Cette fixation laisse libre les parties de la molécule des bactéricides qui ont justement une activité bactéricide. Sur les molécules premièrement fixées, vient se placer une deuxième couche qui est tenue à la première par des interactions hydrophobes. Sur cette deuxième couche viennent ensuite se placer d'autres couches, toujours par liaisons légères. Ces modes de liaison laissent toujours libres les parties des molécules à activité bactéricide. Quand l'urine tombe sur la litière, objet de l'invention, elle passe sur les molécules bactéricides qu'elle détache du support. Le détachement de ces molécules précédemment maintenues par des liaisons légères est facilité par: certains constituants de l'urine. L'urine se charge en bactéricide qui va interdire la production d'ammoniac par les bactéries à partir de l'urée présente dans l'urine. Le premier passage de l'urine sur les particules de la litière qui se présentent à elle, n'épuise pas tout le bactéricide fixé sur celles-ci. Il y aura encore présence de bactéricide (donc disponibilité) sur la litière pendant un temps suffisamment long, prolongeant ainsi la longévité de celle-ci. De nombreux cas de figures de cheminement de l'urine dans la litière peuvent être envisagées. Parmi ces différents cas, un est souvent observé lorsque le chat mâle urine par un jet à grande pression qui force le passage à travers les particules de la litière pour atteindre le fond du bac. Pendant le trajet, une partie de l'urine aura été retenue par adsorption et entrera donc en contact avec le bactéricide ; l'autre partie qui aura réussi à atteindre le fond sera aussi "chargée" en bactéricide, soit pendant son trajet de descente, soit pendant son trajet de remontée naturelle, depuis le fond dans la masse de la litière. Dès lors que le bactéricide utilisé est actif à des concentrations de 1,1000, et même en dessous, les expérimentations ont montré que l'urine sera dans tous les cas suffisamment chargée. Après le choix qui a conduit à adéquation du support adsorbant de la litière (les argiles par exemple du type attapulgite et sépiolite) et des bactéricides (par exemple "Dertol1,) pour que ce dernier puisse garder son pouvoir actif après adsorption, se posait pour la demanderesse le problème technico-économique d'un procédé de fixation par adsorption à adopter pour traiter de façon homogène des masses importantes de support (plusieurs dizaines de tonnes). En effet, d'une manière générale, la difficulté à fixer par adsorption et de façon homogène de grandes masses de support peut être illustrée par l'exemple suivant. On se propose de fixer par adsorption 2 parties (en poids) de bactéricide liquide (par exemple le Dertol) sur 100 parties (en poids) de support adsorbant (par exemple les argiles du type attapulgite, sépiolite...). Le support adsorbant ayant toujours une faible densité, légèrement supérieur à 0,5, cela signifie qu'il faut, pour respecter les proportions pondérales de 2 96, fixer 2 volumes de bactéricides sur 200 volumes de support. il apparaît, de toute évidence, que si on mélange 2 volumes de bactéricide à 200 volumes de support adsorbant, il y a peu de chances d'obtenir un mélange homogène.En effet, dès que les 2 volumes de bactéricide toucheront les 2 premiers volumes de support, ils seront en très grande partie retenus par adsorption et les 198 volumes restants de support ne fixeront pas de bactéricide ou très peu. Cependant on peut techniquement arriver à une bonne homogénéisation en phase liquide en diluant très fortement le bactéricide de telleosorte que le mélange de la solution de bactéricide au support adsorbant se fasse sans trop grande disproportion volumétrique: : il sera d'ailleurs difficile dans ce cas d'éviter que le mélange ne se fasse que volume à volume. ta pulvérisation en phase liquide, qui crée d'autres contraintes physico-chimiques, permet d'espérer une fixation en phase liquide avec des proportions inférieures à celles de volume à volume. Mais même dans le cas de la pulvérisation, les volumes de solution sont toujours très élevés. Dans tous les cas de traitement de fixation par adsorption en phase liquide, se posera toujours le problème de l'élimination du solvant dans lequel aura été dilué le bactéricide. Si le solvant est l'eau, l'élimination de celle-ci entraînera toujours des dépenses élevées en énergie. Si le solvant est organique, I'élimination peut se faire, à moindre frais, à la condition que le solvant soit très volatile.Mais quel que soit le solvant organique choisi, il pèsera, par son prix d'achat, sur le prix de revient du produit traité, qui, destiné a devenir une litière, ne peut supporter une valeur ajoutée trop élevée. Ainsi, on peut comprendre que, s'il est techniquement acceptable, le traitement de fixation par adsorption en phase liquide (dilution du bactéricide) ne peut être retenu pour des raisons économiques. Faisant le bilan de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à améliorer les conditions technico-économiques de la fixation par adsorption d'une petite quantité d'un produit de traitement à l'état liquide sur un support adsorbant à l'état solide, se présentant notamment sous une forme finement divisée. Ces recherches ont abouti à un procédé remarquable en ce qu'il consiste - à faire passer le produit de traitement de la phase liquide à la phase gazeuse, - à faire parcourir les particules du support solide par un courant gazeux du produit de traitement, - et à opérer une condensation du produit gazeux de traitement qui est adsorbé par les particules dudit support. Il est important de préciser qu'un gaz occupe un volume beaucoup plus important qu'un liquide et qu'il est des lors techniquement plus facile d'opérer un mélange volumétrique équivalent entre un produit de traitement à l'état gazeux et un support finement divisé à l'état solide. Une fois le mélange réalisé, il suffit d'opérer une condensation du gaz fixé par adsorption sur les particules du support, pour respecter un rapport pondérai entre les parties de produit de traitement liquide et les parties du support solide. t1 va de soi, bien évidemment, que le rapport pondéral et les propriétés physico-chimiques et thermodynamiques du produit de traitement liquide à fixer par adsorption, détermineront les conditions techniques de mise en oeuvre pour respecter ledit rapport pondéral. La demanderesse propose une mise en oeuvre préférentiel Je du procédé de fixation par adsorption évoqué ci-dessus, plus particulièrement appliqué au traitement des litières pour animaux domestiques par un produit bactérici- de, et qui consiste - à chauffer le bactéricide liquide pour le faire passer à 11 état gazeux, - à porter les particules de la litière, à une température permettant au bactéricide gazeux de revenir à l'état liquide, en cédant de la chaleur aux particules de la litière, - à faire circuler à contre-courant les particules de la litière et le bactéricide gazeux qui se condense au contact des particules de la litière en leur cédant de la chaleur. Pour reprendre l'exemple ci-dessus de la proportion pondérale de 2 pour le bactéricide et de 100 pour le support adsorbant qu'est la litière, nous rappelons que nous sommes en présence de 1 volume de bactéricide à fixer de façon homogène sur 200 volumes de support et que le mélange ne peut être homogène que Si le bactéricide est volumétriquement aussi important ou presque que le support. Pour vaincre cette difficulté des volumes, la demanderesse a choisi une voie qui permet d'inverser les proportions volume triques, de telle sorte que le volume de bactéricide soit beaucoup plus important que celui du support, tout en respectant les proportions pondérales que nous avons citées en exemple, c1est-à-dire 2 pour le bactéricide et 100 pour le support.Cette inversion des proportions volumétriques len faveur du bactéricide) donne l'assurance que 1'homogénéisation de la répartition de bactéricide sur le support adsorbant sera bonne, Pour inverser les proportions volumétriques bactéricide-support, le procédé de 1'invention fait passer le bactéricide à l'état gazeux. Nous illustrons ceci par un exemple. On choisit de fixer par adsorption un bactéricide, le 1,Dertol", sur des argiles adsorbantes (par exemple liattapulg la sépiolite, etc...), dans les proportions pondérales de 2 g de Dertol pour 1DD g de particules ou de granules d'argile, ce qui en volume donne les proportions approximatives de 2 mi pour le Dertol et 200 ml pour les particules ou granules, On fait passer le Dertol de sa phase liquide (celle de sa présentation commerciale) en phase gazeuse, par réchauffement à la température adéquate Iaux environs de 180 à 200 C).Conformément aux lois physicochimiques établies, les 2 g de Dertol liquide occuperont sous forme gazeuse un volume de llordre de ssOG ml. Par ce procédé, nous avons donc en présence ies proportions suivantes 200 ml de particules ou de granulés d'argile et 40D ml de bactéricide gazeux, contre les proportions de 200 mi de particules ou de granulés d'argile et 2 ml de bactéricide liquide. L'étape finale du procédé de l'invention, c'est-à-dire la fixation par adsorption, se fait j lors par condensation du bactéricide gazeux en bactéri- cide liquide sur les granulés ou les particules. Cette condensation est assurée spontanément par le contact et donc par échange thermique entre le gaz (Dertol) et le solide (litière) qui est à température ambiante, ce dernier emmagasinant les calories nécessaires à cette condensation par une faible élévation de sa température. L'expérience montre que le bactéricide ainsi fixé par condensation garde son pouvoir d'inhibition des bactéries après son opération de fixation. Pour traiter de manière homogène de grands volumes de particules de litière, le procédé, objet de l'invention, prévoit qu'après avoir établi les proportions pondérales qu'il faut respecter dans la litière issue du traitement, un réglage doit être fait concernant les débits du bactéricide gazeux et de la masse des particules de litière que l'on fait circuler préférentielle- ment à contre-courant pour que les proportions pondérales préétablies soient respectées. Le procédé, objet de l'invention, est techniquement efficace et particulièrement intéressant du point de vue économique. Les dépenses d'énergie sont d'une part négligeables pour ce qui concerne la gazéification du bactéricide, surtout si celui-ci a une température d'évaporation relativement peu élevée (200CC), et d'autre part elles sont nulles pour ce qui concerne la condensation. Comme nous l'avons précisé, ce procédé de traitement permet tant d'obtenir la fixation d'un bactéricide sur des particules ou des granulés d'un support adsorbeur (par exemple les argiles du type attapulgite, sépiolite, etc...) est celui qui est appliqué pour faire la litière décrite au début du présent mémoire qui doit ainsi constituer une barrière efficace contre le dégagement des odeurs. Pour ce traitement, il peut être utilisé tout bactéricide efficace après fixation. Nous donnons, à titre d'exemple, le Dertol : il est valable pour les alcools terpéniques et pour tous les bactéricides susceptibles d'être facilement gazéifiés sans pour autant perdre leurs propriétés bactéricides après condensation. Ce procédé, appliqué au traitement de litières afin d'empêcher la forrna- tion et le dégagement de mauvaises odeurs, peut être aussi appliqué chaque fois que différentes rnotivations exi,ent d'obtenir de faibles concentrations de molécules actives sur des supports adsorbants. REVENDICATIONS 1. Procédé de fixation par adsorption d'une petite quantité d'un produit de traitement se présentant sous la forme liquide sur une grande quantité d'un support se présentant sous la forme solide et, plus particulièrement, sous la forme d'un solide finement divisé, CARACTERISE EN CE QU'il consiste - à faire passer le susdit produit de traitement de la phase liquide à la phase gazeuse, - à faire parcourir les particules du support solide par un courant gazeux de produit de traitement, - et à opérer une condensation du produit gazeux de traitement qui est adsorbé par les susdites particules. 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à faire passer le susdit produit de traitement de la phase liquide à la phase gazeuse par chauffage dudit liquide. 3. Procédé selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à faire circuler à contre-courant les particules du support solide et le produit gazeux de traitement. 4. Procédé selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à porter les particules du support solide à une température permettant au gaz du produit de traitement de passer à l'état liquide en cédant de la chaleur aux particules du support solide. 5. Litière pour animaux domestiques permettant d'éviter le dégagement des mauvaises odeurs et utilisant le procédé de fixation par adsorption des revendications 1 à 4 prises ensemble, CARACTERISEE EN CE QUE le susdit produit de traitement liquide est constitué par un bactéricide destiné à inhiber les micro-organismes responsables de la transformation en ammoniac de l'urée présente dans l'urine des animaux et en ce que le support solide finement divisé est constitué par les particules de la litière. 6. Litière selon la revendication 5, CARACTERISEE EN CE QUE le bactéricide liquide est constitué par un produit commercialisé sous l'appel la- tion "Dertol". 7. Litière selon la revendication 5, CARACTERISEE EN CE QUE la litière est constituée par des particules de sépiolite. 8. Litière selon la revendication 5, CARACTERISEE EN CE QUE la litière est constituée par des particules d'attapulgite.