Brevet FR2620901A1 — publié le 19890331

La présente invention concerne un procédé et un appareil de récupération de matières organiques et d'élimination de résidus de sang d'abattoirs. A l'heure actuelle l'évolution technico-économique des activités nécessaires à la mise sur le marché des vian des a provoqué de nombreux changements dans ces métiers tra ditionnels et en particulier la concentration des opérations d'abattage sur seulement quelques sites industriels. L'une des conséquences directes d'une telle orien tation est l'accumulation importante des déchets ou résidus de ces activités sur les sites en question, ce qui entraîne à court terme pour les responsa.#,les de telles unités, l'obligation d'évacuer les effluents et au plus faible coût possible. Dans de tels abattoirs de dimensions relativement importantes, le sang représente un problème tout-à-fait par-' ticulier car il s'agit d'un mélange aqueux dilué qui se dé grade très vite dès qu'il entre au contact de l'oxygène de l'air, d'un produit fortement odorant dont la fermentation naturelle très rapide augmente encore les nuisances olfacti ves d'une suspension biologique dans laquelle les vecteurs de maladies animales sont parfois présents et peuvent faci lement se multiplier. I1 existe donc, de nos jours, un problème d'évacuation et de réutilisation du sang d'abattoirs. Dans l'art antérieur on a recherché à collecter le sang en un point précis de l'abattoir pour ensuite l'évacuer vers des centres de traitement approprié. Une telle mesure grève le coût d'exploitation des abattoirs car elle entraine presque toujours des frais im portants pour: - la collecte aussi complète que possible lors de la mise à mort des animaux; - le stockage adéquat du sang en attente de son enlèvement par le transformateur (une telle conservation devant normalement se faire en cuve réfrigérée); - le transport par véhicule spécialisé vers des usines de transformation généralement éloignées de plusieurs centaines de kilomètres de l'abattoir; - le traitement thermique du mélange aqueux par la mise en oeuvre d'équipements complexes donc très coûteux tant à l'achat qu'à l'utilisation, (à titre d'exemple il faut évaporer *entre 4 et 8 kg d'eau pour disposer d'un kg d'extrait de poudre de sang sèche, stérilisée et assez sta ble si elle n'est pas réhydratée). Depuis quelques années pour pallier aux inconvé nients précités, on a mis en oeuvre une technique dite de thermo-coagulation. ._'ette technique consiste à injecter de la vapeur vive dans un flux de sang pour obtenir la coagula tion des protéines et ensuite la fraction coagulée est sépa rée de son sérum par passage dans une centrifugeuse. Une telle technique de mise en oeuvre implique de nombreux inconvénients savoir: - l'utilisation de machines très complexes et fra giles (en particulier les centrifugeuses horizontales ou verticales), - la consommation de quantités importantes d'énergie, d'une part en vapeur qui est d'autant plus impor tante que le sang est plus dilué par l'eau de lavage, et d'autre part en énergie électrique du fait des besoins im portants de telles machines tournantes et de leurs accessoires; - un rendement pratique des unités qui est très sensible au critère de fonctionnement et qui peut se tradui re par des pertes de matières protéiques importantes; - des effluents liquides difficiles à éliminer car ils sont chauds, odorants et assez chargés en matières orga niques ce qui implique un traitement additionnel avant leur rejet en eau résiduaire, - l'obligation de recrutement et de formation d'opérateurs très qualifiés. La présente invention a pour objet un procédé et un appareil de récupération de matières organiques et d'élimination de résidus de sang d'abattoirs qui remédient aux inconvénients de l'art antérieur. Selon la présente invention on prévoit la mise en contact, le dosage puis la séparation de solutions ou sus pensions aqueuses, en particulier de liquides biologiques riches en protéines, comme le sang, les hydrolysats ou les autolysats afin d'en obtenir la coagulation puis l'expression de l'eau des coagulats et enfin la séparation en deux fractions: l'une contenant va totalité de l'extrait sec sous forme d'un gâteau de filtration renfermant environ 35 à 45% de matières actives avec 55 à 65$ d'eau résiduaire, l'autre le filtrat contenant les parties solubles, les sels ou les plus petites molécules organiques à raison d'environ 2$ d'extrait sec initial dans le milieu aqueux. Le procédé selon la présente invention prévoit de mettre au contact de la solution à traiter deux produits chimiques soit successivement soit après un mélange préala ble. La présente invention propose donc un procédé de récupération de matières organiques et d'élimination de ré sidus de sang d'abattoirs qui est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: a) collecter le sang à traiter provenant de l'abattage des animaux et à l'acheminer dans un réacteur, b) animer le sang ainsi collecté d'un mouvement de rotation et de dispersion, c) introduire dans le sang ainsi traité un sel mé tallique en quantité suffisante pour que le sang coagule et s'agglomère, d) additionner une base forte au produit aggloméré tout en continuant à l'animer d'un mouvement de rotation jusqu'à l'apparition d'une dispersion à deux phases dis- tinctes mais mélangées, e) séparer les deux phases distinctes pour obtenir d'une part une pulpe qui est un produit de valeur et d'autre part un filtrat qui peut être rejeté dans un système d'égout. La présente invention propose également un appa reil de récupération de matières organiques et d'élimination de =@sldus de '0 sang d'abattoirs qui est caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble constitué d'au moins deux réac teurs animés chacun d'un mouvement de rotation, ledit ensem ble étant relié d'une part à un moyen de collecte de produits à traiter et d'autre part à deux pompes-doseuses qui acheminent les solutions nécessaires au traitement tan- nis que l'ensemble tourne et après le traitement le produit traverse un dispositif de filtration pour obtenir tant un gâteau de filtration qu'un filtrat. La présente invention concerne également les ca ractéristiques ci-après considérées isolément ou selon tou tes leurs combinaisons techniquement possibles: - le sel métallique est un sel minéral; - le sel métallique est le chlorure ferrique FeC13; - la base forte est choisie parmi la soude, la po tasse et la chaux; - on utilise 20 à 50g de sel ferrique par litre de sang; - on utilise 10 à 50g de base forte par litre de sang; - le procédé est mis en oeuvre en continu; - les réacteurs sont alignés; - les réacteurs sont superposés; - chaque réacteur renferme intérieurement une plu ralité de spires concentriques entourant un guide interne plein. Divers avantages et caractéristiques de la - sente invention ressortiront de la description détaillée ci- après faite en regard des dessins annexés sur lesquels: rig. 1 est un schéma synoptique illustrant le pro cédé de l'invention. Fig. 2 est une vue en perspective éclatée de deux réacteurs superposés. Fig. 3 est une vue en perspective éclatée de deux réacteurs aligfiés. Fig. 4 est une vue en perspective de deux réac teurs alignés illustrés de façon partielle. Aux dessins annexés où les mêmes symboles de réfé rence désignent des parties analogues, l'appareil de la pré sente invention est désigné dans son ensemble par 1. I1 comprend un ensemble 2 renfermant au moins deux réacteurs 3, 4. Les réacteurs 3, 4 sont chacun commandés par des moto- réducteurs 5, 6. Une conduite 7 relie l'auge de saignée 8 servant à la collecte du sang à traiter au premier réacteur tubulaire 3. Une pompe de gavage 9 est interposée entre l'auge de saignée 8 et le premier réacteur tubulaire 3. Une pompe doseuse 10 délivre par l'intermédiaire d'un conduit 11 du chlorure ferrique FeC13 dans le premier réacteur 3 tandis qu'une deuxième pompe 12 délivre par l'intermédiaire d'un conduit 13 une base forte comme de la soude, de la potasse ou de la chaux par l'intermédiaire du conduit 13 au réacteur 3. Le sang à traiter soumis à un mouvement de rotation et d'agitation par l'intermédiaire des moto-réducteurs 5, 6 ayant reçu d'une part le sel métallique et d'autre part la base est séparé dans un moyen de séparation 14 comportant un dispositif de filtration 15 pour donner d'une part un gâteau de filtrage 17 et d'autre part un filtrat 18, le dispositif de filtration 15 étant lui-même dans le mode de réalisation selon la figure 1 que l'on vient de décrire plus haut en- trainé par un moto-réducteur 16. Avant de décrire plus en détails l'appareil selon la présente invention tel qu'il est plus particulièrement illustré sur les figures 2 à 4, on va décrire le procédé en se reportant une nouvelle fois au schéma synoptique de la figure 1. Le sang recueilli à partir de l'auge de saignée 8 traverse un dispositif d'homogénéisation et de calibrage non représenté sur les dessins qui comprend un tamis de façon à régulariser la granulométrie dudit sang. Le sang est alors injecté tangentiellement en tête du premier réacteur 3 dans lequel un dispositif mécanique comme le moto-réducteur 5 procure un mouvement de rotation constant pour former un vortex en couche mince sur la périphérie intérieure du corps du réacteur 3. Le sang filtré animé d'un tel mouvement centrifuge reçoit l'addition par l'intermédiaire du dispositif 10 et du conduit 11 d'un sel métallique minéral en une quantité de 20 à 50 g de sel par litre de sang, en continu, à température ambiante. L'addition de sel métallique, notamment de chlorure ferrique à pour effet de modifier considérablement la structure du sang qui devient un produit aggloméré et compact dont le transit à l'intérieur du réacteur ne peut être garanti que par une action mécanique de l'organe de trans fert. Le moyen de transfert qui est décrit ci-après en liai son avec les figures 2, 3 et 4 est une hélice, un piston, une spire, un ressort et plus généralement tout moyen méca nique de déplacement. Après un temps de contact intime de quelques se condes du sang ainsi aggloméré, on introduit une base forte par l'intermédiaire du dispositif 12 et du conduit 13 en une quantité de 10 à 50g de base par kg de sang aggloméré dans le deuxième réacteur 4 qui est également animé d'un mouve ment de rotation par l'intermédiaire du moto-réducteur 6. Le moto-réducteur 6 est, habituellement identique quant à sa conception au premier moto-réducteur 5 et est situé soit dans le prolongement de celui-ci, comme illustré sur la fi gure 1 soit il est superposé à ce premier réacteur comme on l'expliquera ci-après en liaison avec la figure 2. Après les deux traitements avec le sel minéral et la base forte, on obtient un mélange légèrement émulsionné dont la densité apparente est voisine de 0,80 à 0,90 alors que le sang au départ a une densité apparente voisine de 1. Ce mélange est stable, mais pas odorant, il est neutre ou voisin de la neutralité, sil se conserve bien et est suscep tible d'être séparé par filtration, centrifugation, pressage ou tout moyen approprié. Il est alors envoyé dans le sépara teur 14 pour être séparé comme on l'a déjà mentionné par l'intermédiaire du dispositif de filtration 15. Les figures 2 et 3 illustr;-nt deux modes de réali sation particulièrement préférés de l'invention. Selon le mode de réalisation de la figure 2 qui illustre deux réac teurs superposés où la paroi extérieure du réacteur 3 sert de tube de centrage à l'organe de transport et de transit, la mise en contact est toujours de quelques secondes car el le doit se faire en couche très mince ce qui est possible avec l'ensemble de réacteurs 2 illustré. Le produit à traiter dans l'exemple considéré du sang entre en 25 et sort en 24. Le sel métallique est in jecté dans le premier réacteur 3 en 26. Le premier réacteur 3 comprend sur toute sa longueur des spires concentriques 20 entourant un guide interne de centrage 21. Le premier réac teur tubulaire 3 est situé au-dessus du deuxième réacteur tubulaire 4. Le produit à traiter ayant reçu l'injection de sel métallique est amené dans une zone annulaire de réaction du premier réacteur 3 où il y a formation d-'un vortex et transfert par les spires 20 et le guide interne 21. Les spi res peuvent être remplacées par des aubes, des pattes ou des doigts aptes à favoriser le transit régulier du matériau en cours de réaction malgré la tendance à l'agglomération ou à l'adhérence aux parois du ou. des réacteurs. Après l'introduction de la base par la conduite 27, le produit ag gloméré résultant du traitement par le sel est neutralisé au niveau de la zone annulaire 29 du deuxième réacteur 4 avec formation d'un vortex et transfert du produit par l'intermédiaire tant des spires concentriques 22 du deuxième réacteur 4 que du guide de centrage interne 23 du deuxième réacteur 4. Les spires concentriques 20 et 22 des réacteurs 3 et 4 peuvent être à titre d'exemple des spires en acier inoxydable. Dans ce mode fde réalisation de la figure 2 les deux réacteurs sont animés d'un mouvement de rotation par l'intermédiaire d'un moteur 34 transmettant sa puissance par un arbre 33 avec des engrenages inférieurs 31 et supérieurs 32. L'ensemble moteur et de transmission est logé dans un boîtier de commande 3). Dans le mode de réalisation selon la figure 3, le principe de mise en oeuvre de la présente invention diffère simplement en ce que les deux réacteurs 3 et 4 sont alignés au lieu d'être superposés. Sur la figure 3 le réacteur 3 est entraîné par un moto-réducteur 5 tandis que le réacteur 4 est entraîné par un moto-réducteur 6. Les deux moto- réducteurs 5 et 6 comportent des supports 37 et respective ment 36. L'entrainement du moto-réducteur 5 est transmis au réacteur 3 par un embout 19. 35 représente un support des réacteurs 3 et 4. A titre d'exemple la vitesse de rotation des réacteurs 3 et 4 est de 200 à 1000 t/mn et les réacteurs 3 et 4 permettent de traiter plusieurs m3 de sang à l'heure bien qu'il y ait point de limitation quant à la quantité de traitement. On comprend aisément que les réacteurs tels qu'illustrés sur les figures 2 et 3 sont identiques sauf ce qui concerne le nombre d'organes moteurs pour permettre leur rotation et leur disposition en ligne ou superposée. Pour une bonne mise en oeuvre de la présente invention, il convient d'avoir dans chaque réacteur 3, 4 une zone annulai re désignée par 28 pour le premier réacteur 3 et désignée par 29 dans le deuxième réacteur 4, zones annulaires dans lesquelles est imprimé un vortex pour le transfert du pro duit en cours de traitement. La figure 4 illustre simplement comment le produit à traiter est injecté en 25, le sel est introduit en 26 et la base en 27. Dans la présente invention pour le premier traitement on utilise de préférence du chlorure ferrique mais il est également possible d'utiliser un séide zinc, un sel d'aluminium en quantités appropriées. On a constaté dans la mise en oeuvre de la présen te invention qu'il convenait d'avoir une couche de contact aussi fine que possible entre le sang et le réactif dans le réacteur tubulaire. On sait que le pH du sang est compris dans la gam me de 6,8 à 7,1 et l'addition, du se? ferrique selon la pré sente invention qui est, de préférence, du FeC13 mais peut aussi être du Fe2(S04)3 conduit à une prise en masse du sang et ce produit a alors un pH sensiblement dans la gamme de 2. Après l'addition de la base qui est généralement de la chaux dans le produit traité avec le sel métallique et qui a été donc acidifié, on obtient une dispersion de l'agglomérat présentant deux phases distinctes bien qu'elles soient mé langées. I1 est alors possible de procéder à une séparation soit par filtration soit par centrifugation et d'obtenir une pulpe qui est un produit de valeur et un filtrat qui peut être traité et notamment rejeté. L'appareil selon la présen te invention est un appareil travaillant en couche mince et assurant un transit continu. La présente invention fournit donc un procédé et un moyen mécanique simple permettant d'obtenir successive ment le dosage des composants et des adjuvants en continu, la mise en contact des produits pour le premier traitement avec le sel métallique et la neutralisation avec la base forte enfin la séparation des différentes phases obtenues. on obtient ainsi la récupération de matières orga niques, la possibilité de rejeter un filtrat inoffensif car le procédé et l'appareil de la présente invention sont mis en oeuvre aisément dans le lieu d'abattage même des ani maux. L'invention n'est pas limitée aux modes de réali sation représentés et décrits en détails et diverses modifi cations peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de récupération de matières organi ques et d'élimination de résidus de sang d'abattoirs, carac térisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: a) collecter le sang à traiter provenant de l'abattage des animaux et à l'acheminer dans un réacteur, b) animer le saAg ainsi collecté d'un mouvement de rotation et de dispersion, c) introduire dans le sang ainsi traité un sel mé tallique en quantité suffisante pour que le sang coagule et s'agglomère, d) additionner une base fo-te au produit aggloméré tout en continuant à l'animer d'w: mouvement de rotation jusqu'à l'apparition d'une dispersion à deux phases dis tinctes mais mélangées, e) séparer les deux phases distinctes pour obtenir d'une part une pulpe qui est un produit de valeur et d'autre part un filtrat qui peut être rejeté comme produit résiduai re. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sel métallique est un sel minéral. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le sel métallique est le chlorure fer rique FeCl3. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 3, caractérisé en ce que la base forte est choisie parmi le soude, la potasse et la chaux. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise de 20 à 50g de sel minéral par litre de sang. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise 10 à 50 g de base forte par litre de sang. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre en continu. 8. Appareil de récupération de matières organiques et d'élimination de résidus de sang d'abattoirs, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble (2) constitué d'au moins deux réacteurs (3, 4) animés chacun d'un mouvement de rota tion, ledit ensemble (2) étant relié d'une part à un moyen de collecte de produit à !traiter (8) et d'autre part à deux pompes-doseuses (10, 12) qui acheminent les solutions néces saires au traitement tandis que l'ensemble (2) tourne et après le traitement le produit traverse un dispositif de filtration (15) pour obtenir tant un gâteau de filtration (ï7) qu'un filtrat (_-8). 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque réacteur (3, 4) renferme intérieurement une pluralité de spires (20, 22) concentriques entourant un gui de interne plein (21, 23). 10. Appareil selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les réacteurs (3, 4) sont alignés. 11. Appareil selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les réacteurs (3, 4) sont superpo sés.