Brevet FR2594120A1 — publié le 19870814

La présente invention a pour objet un procédé de production d'engrais organiques, notamment à l'échelle industrielle, ces engrais ayant pour but d'éviter les jachères et les assolements, auxquels on a recours pour redonner ou conserver au sol sa fertilité, mais qui rendent trop coûteuse la culture de certaines plantes particulièrement utiles pour l'alimentation, comme le manioc en Afrique. Le procédé est caractérisé en ce que l'on soumet des matières organiques de toutes provenances, et en particulier des végétaux, plantes entières et déchets de plantes, après leur réduction en pâte, purée ou poudre, à une hydrolyse dans une solution aqueuse chaude d'acide chlorhydrique, pour obtenir un hydrolyst liquide contenant tous les éléments nutritifs des matières organiques traitées, en ce que l'on neutralise l'hydrolysat après une concentration éventuelle, et en ce que l'on conditionne l'engrais ainsi obtenu en vue de son stockage et de sa livraison. Cet engrais, dissous au moment de son utilisation, est directement assimilable par les plantes. La concentration permet de récupérer l'acide chlorhydrique en excès. L'hydrolysat neutralisé peut être conditionné à l'état liquide, mais on peut aussi l'amener à sec, le soumettre à une granulation avec tamisage, puis conditionner l'engrais granulé dans des emballages appropriés. L'invention a également pour'objet les engrais organiques obtenus par le procédé. Le schéma ci-après illustre la suite des opérations effectuée sur des plantes. Plantes tendres Plantes diverses et grosses~ (Feuilles et Tiges) Lavage Sciage Debitage Broyage grossier I Broyage plus fin I Broyage en poudre Broyage en pâte ou purée I Cuiseur-Hydrolyse acide Concentration pour recueillir l'excès d'acide chlorhydrique Eu'eut::ralisation Neutralisation avec coquillages diversbro yés ou biparbonates alcalins Séchage Granu'lation - tamisage Conditionnement Conditionnement Le procédé étant principalement destiné à être exploité industriellement, de puissantes machines, énumérées ci-après, vont être utilisées pour transformer des arbres tels que fromagers et chênes, tous autres végétaux et déchets végétaux, et tous déchets d'origine végétale ou animale en général, en pâte, purée ou poudre hydrolysable, puis en un liquide nourricier contenant tous les éléments assimilables de la matière première (oses, acides gras, stérols, amino-acides, sel minéraux).Ces machines sont les suivantes - des scies pour débiter les bois durs et volumineux en petits morceaux, - des mâche-tout, puissantes broyeuses pour réduire les morceaux en pâtes grossières, - des broyeuses à mailles fines pour réduire les pâtes grossières en pâtes fines ou en purées et les matières tendres en poudre, - de grands cuiseurs inoxydables dans lesquels s'hydrolyseront les poudres et les pâtes fines ou purées grâce à l'acide chlorhydrique uniquement, il en résultera un liquide contenant tous les éléments nutritifs de la plante. Ce liquide nourricier, préférablement concentré (par exemple par ébullition dans le cuiseur où a eu lieu l'hydrolyse), puis neutralisé (généralement dans une cuve de neutralisation où il est transféré), et éventuellement enrichi en substances nutritives, en fonction de son analyse, sera tel un constituant de la sève des plantes ou du sang des animaux. Le traitement suivant l'invention, nouvellement appliqué aux plantes, est une hydrolyse uniquement par l'acide chlorhydrique, acide naturel contenu dans le suc stomacal dans la proportion de 2,5 à 3 g/l. Pour la mise en oeuvre du procédé, on utilise, par exemple, de l'acide chlorhydrique de densité 1,19, avantageusement dans la proportion de 50 ml d'acide pour 950 ml d'eau ordinaire. L'hydrolyse s'obtientaubout de 2 heures, pendant lesquelles le mélange eau acidulée-matière traitée est chauffé et maintenu à la température de l'eau bouillante (1000C). Le procédé d'hydrolyse suivant l'invention ne laisse pas de déchets; la matière traitée est entièrement transformée, en un temps court, en substances nutritives immédiatement assimilables, constituant l'engrais, qui peut être produit en grosses quantités. Il n'en est pas de même des engrais usuels tels que les matières fécales animales (bouses de vaches par exemple); ces déchets de la digestion animale s'élaborent lentement et en quantités relativement faibles, un organisme animal n'étant pas comparable aux machines industrielles. De même, d'autres engrais classiques, tels que des herbes et déchets végétaux épan dus sur le sol, se décomposent très lentement et ne sont donc pas rapidement utiles. Des analyses effectuées sur l'hydrolysat acide ou neutralisé, résultant du présent procédé, prouvent qu'il contient des glucides, des protides, des lipides et des matières minérales, dans des proportions variables, suivant la matière première traitée. Seulement à titre d'exemples, ces proportions en poids ont varié, dans une série de cas particuliers,de 0,8 à 1,5% pour les glucides, de 0,10 à 1,5% pour les protides, de 0,01 à 1,6% pour les lipides et de 0,3 à 10% pour les matières minérales. A titre d'illustration, supposons: 10) que chaque vache consomme en moyenne 50 kg d'herbes par jour et rejette environ 1 kg de bouse de vache, 20) qu'industriellement on transforme 60 tonnes d'herbes par jour en matières organiques, par le présent procédé, avec un cuiseur, 30) que l'engraissement des sols (en Afrique par exemple) nécessite 20 tonnes de matières organiques par hectare, il faudrait a/ 20.000 vaches pour engraisser 1 ha de terre cultivée, b/ 1 cuiseur pour 3 ha; quel gain Ainsi, au lieu d'attendre des bouses de vaches, des déjections animales, des décompositions longues d'herbes, il est désormais possible de produire dans une journée plusieurs tonnes d'engrais organiques. Par conséquent, cette opération tout à fait simple, d'hydrolyse de toutes les plantesbonnes ou mauvaises, cultivées ou non, herbacées ou ligneuses, arbustes et arbres et d'une façon générale de tous les déchets organiques : tissus usés, meubles usés, boiseries de toute nature, copeaux, papiers, cartonnages, emballages non métalliques, ordures ménagères, placentas divers, matières fécales, déjections animales (d'animaux à poils et à plumes), déchets d'élevage, d'abattoirs, de traitement de cacao, café, banane, papaye, palmiers, cocotiers, manioc, igname, patate, pomme de terre, taro, légumes, fleurs, etc... permet - d'améliorer rapidement la qualité des sols par apports d'n- grais organiques instantanés, immédiatement utilisables par les plantes, - d'améliorer les opérations culturales et les rendements, - de réduire les surfaces d'exploitation, - de reboiser rationnellement les terres et de freiner la désertification due aux cultures désordonnées, - de satisfaire les besoins en protéines par un élevage intensif rationnel, - d'éviter les feux de brousse, les jachères, les assolements, les herbicides, les désherbants, les sarclages, le nomadisme agro-pastoral, l'érosion des sols (d'où conservation des sols), - de freiner l'exode rural, - de réduire le temps de déparasitage des sols cultivés, - de supprimer les polluticnsdues aux ordures ménagères. A ce sujet à Abidjan par exemple, on soumet à l'action du feu plus de 1000 tonnes par jour d'ordures ménagères. Si on les hydrolysait et exprimait le résultat en glucose, soit 70.000 tonnes/an et à raison de 500.000 Francs CFA la tonne, on récupèrerait par an 35.000.000.000 Francs CFA,qui partent actuellement en fumée (quel gâchis !). Applications et avantages du présent procédé 10/ Production d'attiéké Les tableaux 1 et 2 (auxquels on se reportera) illustrent la rentabilité de la production de l'attiéké (produit alimentaire préparé par cuisson du manioc fermenté) en fonction des superficies cultivées, sans jachères, mais avec apports d'engrais suivant l'invention améliorant les rendements à l'hectare; les surfaces sont réduites, le travail plus commode et moins coûteux. Capacité (à titre d'exemple) d'une usine de production d'attiéké : 10,5 t/j d'attiéké sec. Rendement en attiéké par rapport au manioc traité : 25%; il faut donc 42 t/j de manioc frais. D'où consommation en manioc frais de 12.600 t/an (300 j). Superficies cultivées annuellement nécessaires avec un rendement du sol de 30 t/ha : 500 ha par excès. Consommateurs à raison de 2 sachets de 400g/semaine 100.000. Le tableau 1 ci-après rassemble et extrapole ces résultats. Tableau 1 Consommateurs Rendements en manioc en t/ha Valeur à 100.000F CFA/t d'attiéké et superficies à cultiver Attiéké sec (en 1.000.000) (en 1.000 ha) (en 1.000.000F Rdt 25% CFA) (en 1.000t) 30 60 90 120 0,1 0,500 0,250 0,170 0,125 3,750 375 1 5 2,50 1,70 1,25 37,50 3.750 10 50 25 17 12,5 375 37.500 20 100 50 34 25 750 75.000 30 150 75 47,5 37,5 1.125 112.500 40 200 100 67 50 1.500 150.000 50 250 125 84 62 1.875 187.500 100 500 250 170 125 3.750 375.000 Tableau 2 = Exploitation par petits propriétaires. Superficies Manioc Travail Rdt t/ha Gain annuel cultivées en produit manuel 12.000F CFA/t ha en t 30 3 90 1.080.000 60 1,5 90 1.080.000 90 1 90 1.080.000 120 0,75 90 1.080.000 Travail mécanisé 30 10 300 3.600.000 60 10 600 7.200.000 90 10 900 10.800.000 120 10 1200 14.400.000 20/ Besoins en viande et parcs à boeufs de la ville d'Abidjan Population : 2.000.000 d'habitants Ration alimentaire (viande) : 300g/j/habitant Besoins en viande: 180.000.000 kg/an Besoins en boeufs à raison de 300kg/animal (poids vif):600.000 boeufs/an Ravitaillement actuel : 75.000 boeufs/an, ce qui est très insuffisant. Ravitaillement en boeufs par ranches dié7evage Sha/boeuf; il faudrait donc 3.000.000 ha pour 600.000 boeufs. Avec une rotation,il faudrait 9.000.000 ha, soit un carré de 300 km à réserver aux boeufs, ce qui est impensable. Système d'hydrolyse suivant 11 invention avec opération agropastorale intégrée 5 m2/boeuf, il faut alors 3.000:000 m2 ou 300 ha pour 600.000 boeufs, soit un carré de 1,8 km de côté. Pour Abidjan, un parc de 2 km de coté suffirait largement et, pour la Cte d'Ivoire (lOmillions d'habitants), un parc de 4 à 5 km de c6té suffirait amplement. L'autosuffisance alimentaire deviendrait possible dans ce pays, ce qui est un exemple du grand intérêt de l'invention. En annexant à l'abattoir une usine de traitement de déchets par le présent procédé, pour éviter les pollutions, usine qui traiterait 60 t/j, pour Abidjan, il faudrait lOj pour traiter les 600 t de déchets de l'abattoir, qui seraient ainsi transformés en engrais utilisable pour fertiliser les pâturages. Ainsi le présent procédé d'hydrolyse a des incidences socio-économiques énormes. Il supprime les déchets et la pollution, rend le sol constamment productif et accroît de ce fait les rendements en produits alimentaires tant d'origine végétale que d'origine animale. Il devient possible de cultiver toute l'année dans les zones tropicales et partant de réduire ou même de juguler la famine. - REVENDICATIONS 1.- Procédé de production d'engrais organiques, caractérisé en ce que l'on soumet des matières organiques de toutes provenances, et en particulier des végétaux, plantes entières et déchets de plantes, après leur réduction en pâte, purée ou poudre, à une hydrolyse dans une solution aqueuse chaude d'acide chlorhydrique, pour obtenir un hydrolysat liquide contenant tous les éléments nutritifs des matières organiques traitées, en ce que l'on neutralise lthydrolysat après une concentration éventuelle, et en ce que l'on conditionne l'engrais ainsi obtenu en vue de son stockage et de sa livraison. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que leon récupère par ladite concentration l'acide chlorhydrique en excès. 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on neutralise l'hydrolysat avec des bicarbonates alcalins ou des coquillages broyés. 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on amène à sec l'hydrolysat neu tralisé, on le soumet à une granulation avec tamisage, puis on conditionne l'engrais granulé dans des emballages appropriés. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise des scies pour débiter les bois durs et volumineux en morceaux, des broyeuses puissantes pour réduire les morceaux en pâtes grossières, des broyeuses à mailles fines pour réduire les pâtes grossières en pâtes fines ou en purées et les matières tendres en poudre, des cuiseurs inoxydables pour l'hydrolyse et la concentration, et des cuves pour la neutralisation. 6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on enrichit en substances nutritives l'hydrolysat neutralisé, en fonction de son analyse. 7.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on emploie pour l'hydrolyse de l'acide chlorhydrique de densité 1,19, dans la proportion de 50 ml d'acide pour 950 ml d'eau ordinaire et en ce que l'hydrolyse est obtenue par chauffage pendant 2 heures du mélange eau acidulée-matière traitée à la température de l'eau bouillante, 1000C. 8.- Engrais organiques, tels qu'obtenus par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7.