Brevet FR2586254A1 — publié le 19870220

PROCEDE DE FABRICATION DE BRIQUETTES DE CHAUFFAGE La présente invention se rapporte à un procécé de fabrication de briquettes ou de boulets de chauffage, constitués de tiges de céréales ou de paille ou de déchets cellulosiques semblables, avec adjonction d'un liant pendant la compression, principalement dans une boudineuse ou au moyen d'un piston, à une pression faisant monter temporairement la température dans la briquette à une valeur comprise entre 75 C et 200 C. On connaît de tels procédés, par exemple par le brevet danois n 148.119 décrivant un procédé de fabrication de briquettes de paille comprimées pour le chauffage, présentant pour particularité d'utiliser, comme liant, une boue hydratée renfermant une matière organique, notamment, une boue provenant de l'épuration des eaux d'égout ou de la récupération de gaz biologique. Les avantages exposés pour cette invention consistent en particulier en l'élimination de la boue au moyen de briquettes de paille et en l'exploitation du pouvoir calorifique du contenu organique de la boue, alors que la structure ou la résistance à la déformation de la briquette s'avère moins importante. Ces briquettes se sont avérées, ce qui n'est pas surprenant, ne pas convenir pour le transport parce qu'elles ont des propriétés de résistance à la déformation insuffisantes. Les briquettes se délitent ou s'émiettent fréquemment sous l'effet des contraintes physiques les plus faibles, par exemple lorsqu'elles sont stockées en tas. Il est connu, par la demande de brevet danois 90/84, qu'on peut utiliser un liant pour stabiliser la résistance à la déformation de la briquette, pour un transport sur des distances relativement longues. Selon ladite demande de brevet danois, le liant est constitué par des cendres volatiles qui, par rapport à d'autres liants connus, est une matière résiduaire bon marché, qui peut même présenter une teneur en humidité légèrement supérieure à celle de la paille. Un premier inconvénient des cendres volatiles consiste en ce que leur teneur en matières minérales entraîne une forte usure mécanique sur les plongeurs et d'autres composants au cours du processus de fabrication. Un second inconvénient réside dans le fait que la teneur en matières résiduaires des cendres volatiles n'est pas maîtrisable, en ce qui concerne les substances polluant l'environnement. Cela déconseille également l'utilisation des cendres pour la fertilisation du sol. On connaît, par la demande de brevet danois 4471/81, des briquettes ou boulets de combustible utilisant, comme liant, le tallbek dans une proportion comprise entre 1 et 10 % en poids. Selon cette demande, le liant a pour effet que la briquette brûle avec une flamme. Dans ce cas également, l'inconvénient de ce liant consiste en ce que le tallbek ne parvient pas à assurer une résistance à la déformation de la briquette suffisante pour permettre de transporter les briquettes sur de longues distances. Du fait que le tallbek est un produit huileux renfermant des acides gras d'ordre élevé, des acides résineux, des esters et des substances insaponifiables, cette matière ne convient pas bien pour un travail à la presse pendant la fabrication des briquettes ou des boulets; le tallbek, ne se fluidifiant qu'à 80 à 90' C, se colle pendant le refroidissement et forme des dépôts dans la matrice et pendant le trajet de refroidissement. Enfin, il y a lieu de noter que le tallbek est une matière qu'il faut acheter, ce qui grève souvent la balance des paiements d'un pays. C'est en outre, une pratique connue que d'utiliser, comme liant, un lignosulfonate désigné par le terme "WAFOLIN" (marque déposée). Cette substance produit des briquettes de cohésion médiocre, qui s'émiettent facilement. Par ailleurs, le lignosulfonate a une teneur en souffre de l'ordre de 5 %, de sorte que l'utilisation de lignosulfonate entraîne un accroissement d'émission de soufre. Une caractéristique commune des liants connus consiste en ce qu'ils nécessitent tous une teneur en eau (en humidité) de la paille comprise entre 12% et 16%, c'est-à-dire une paille très sèche. Dans les conditions climatiques de l'Europe du Nord, il est rarement possible d'obtenir par séchage une teneur en eau si faible sur le terrain, avant de recueillir la paille, et il s'est avéré en fait que la plus grande partie de la paille utilisée pour comprimer des briquettes doit être déshydratée avant d'être utilisée pour les briquettes. Cette opération de déshydratation consomme par elle-même de l'énergie et est relativement coûteuse, ce qui réduit le rendement énergétique total de la paille. Le but de la présente invention est de fabriquer des briquettes ou des boulets de paille ou de déchets cellulosiques, semblables d'une teneur en eau dépassant même 16 %, en utilisant un liant de façon à garantir l'obtention d'une briquette présentant une stabilité de structure apte à lui faire supporter le transport sur de longues distances, ce liant ne devant pas avoir d'effets secondaires inhérents se traduisant, par exemple, par une plus forte usure du plongeur ou de la matrice, ou d'autres moyens de fabrication et ne devant pas, non plus, renfermer d'agents de pollution de l'environnement. En outre, en même temps que le combustible, le liant doit pouvoir participer à un cycle agricole dans lequel, par exemple, les cendres provenant de l'incinération peuvent être utilisées comme engrais supplémentaire. Pour atteindre ce but, selon l'invention, on mélange de la paille et une matière résiduaire analogue provenant de plantes légumineuses et de plantes renfermant des protéines à utiliser comme liants. La paille provenant de plantes légumineuses et de plantes renfermant des protéines a une teneur en protéines comprise entre 30 et 40- g/kg. Cette protéine est utilisée pendant la compression à haute température, la teneur en eau de la paille produisant ainsi une coagulation des protéines, qui ont ainsi, sur les briquettes de paille, un effet de liant permettant d'obtenir une briquette de forme stable présentant une résistance aux contraintes physiques relativement importante. La caractéristique la plus importante du liant spécifié consiste, d'une part, en ce qu'il est possible d'utiliser de la paille d'une teneur en eau représentant une augmentation pouvant atteindre 75 % par rapport à la situation antérieure, sans provoquer d'amoindrissement de qualité dans la briquette obtenue, et d'autre part en ce qu'elle n'entraîne pas d'usure anormale du plongeur ou de la matrice ou d'autres composants des moyens de fabrication. En outre, dans son état coagulé, le liant joue le rôle de lubrifiant entre la paille et la matrice. Le résidu de combustion des briquettes de paille consiste en des cendres qui ne renferment pas d'agents de pollution de l'environnement, par exemple sous la forme de métaux lourds, du fait que toutes les matières utilisées pour la fabrication des briquettes de paille peuvent être trouvées dans la production excédentaire d'une ferme ordinaire. Cela ne fait que rendre naturelle l'utilisation des cendres pour la fertilisation du sol, ce qui montre que les constituants des briquettes participent à un cycle. Il s'est avéré particulièrement approprié d'utiliser de la paille provenant de la production de pois et de lupins comme liant. En procédant ainsi, il se trouve qu'on tire parti également de la proportion relativement importante de paille de plantes légumineuses provenant de la culture des légumineuses. Dans le cas d'espèces fréquemment cultivées, la teneur en protéines brutes est comprise entre 30SO et 40 g/kg de paille. Pour que le liant soit efficace, il faut l'ajouter dans une proportion de 10 % au plus, en général de 5 %. Un effet particulièrement surprenant du procédé selon l'invention consiste en ce que la teneur en eau de la paille peut varier de 16 à 30 %, ce qui était jusqu'à présent prohibitif pour la compresssion des briquettes de paille. Cela est dû au fait que, lorsqu'on comprime de la paille humide en briquettes, il se forme des poches de vapeur qui ont des effets défavorables sur les briquettes et entraînent une cohésion médiocre. La teneur en eau plus importante s'explique probablement par la teneur en eau de la paille en liaison avec la teneur en protéines du liant produisant une liaison stable. L'exemple non limitatif qui va suivre de réalisation du procédé selon l'invention sert à illustrer l'invention. On coupe finement une paille présentant une teneur en eau de 24 % dans une déchiqueteuse de type FARMHAND à une dimension coupée comprise entre 1 et 3cm. Dans une chambre de mélange, on ajoute de la paille fragmentée, provenant de la culture de pois puis l'on amène le mélange à une presse excentrique de marque "C.F. Nielsen", cette presse s'étant avérée présenter une robustesse adéquate pour la compression de briquettes de paille. L'action et les conditions de fonctionnement de cette presse sont bien connues, et non rappelées dans cette description. Les briquettes comprimées sont éjectées de la presse en une file continue à une température d'environ 7O"C, et elles sont amenées, le long d'un trajet de refroidissement, au parc de stockage, o les briquettes se détachent en tombant librement. Les briquettes de paille produites ont une teneur en matières solides sèches d'environ 92 %, avec un pouvoir calorifique d'environ 4.310 kcal/kg ou 18045 kj/kg. Les valeurs indiquées sont très incertaines, du fait qu'elles dépendent fortement de la saison, du climat, de la nature et de la constitution du sol. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication, de briquettes ou de boulets pour le chauffage, constitués de tiges de czéreales ou de paille ou de déchets cellulosiques semblables, avec adjonction d'un liant lors de la compression, principalement par boudineuse ou au moyen d'un piston, à une pression faisant monter temporairement la température dans la briquette de paille à une valeur comprise entre 75 et 200 C, caractérisé en ce qu'on ajoute de la paille ou une matière résiduaire analogue provenant de plantes légumineuses et/ou de plantes renfermant des protéines, devant servir de liant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise de la paille fragmentée provenant de la production de pois ou de lupins comme liant. 3. Procédé selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce qu'on ajoute le liant dans une proportion maximale de 10 % en poids, en général dans une proportion de 5 %. 4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la teneur en eau de la paille est comprise entre 16 et 30 %, en général 18 et 23%.