Brevet FR2641206A1 — publié le 19900706

I - DESCRIPTION TITRE DE L'INVENTION: Procèdé de fixation des poussières par matières organiques en suspension. INDICATION DU DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION: Mon Invention a pour objet un nouveau procèdé de fixation des particules fines, dites poussières, et consiste à pulvèriser,ou à mélanger, un liquide contenant des matières organiques en sus pension sur, ou dans, une matière solide pulvèrulente. Mon procèdé consiste à utiliser, pour ce faire, des produits, ou des sous-produits constitués, essentiellement de matières orga niques en suspension dont l'origine est très diverse. Comme les matières sèches queces produits, ou sous-produits,con tiennent est essentiellement constituée de matières organiques, ils sont issus, pour la plupart, des Industries agricoles, agro alimentaires, ou parallèles (entre autres, par exemple, papeterie et cartonnerie). L'association de ces matières organiques en suspension avec les matières solides pulvèrulentes permet d'en fixer les particules fines, dites poussières, sur les particules de granulomètrie su pèrieure, et s'effectue, suivant les besoins, soit en couverture, par pulvèrisation sur les tas de matières pulvèrulentes, soit par mélange avec ces matières pulvèrulentes. TECHNIQUES ANTERIEURES ET PROBLèMES POSES: Antèrieurement à l'Invention de mon procèdé, la technique,pour fixer les matières solides pulvèrulentes,consistait à les arro ser, en doses massives,et répétitivesau fur et à mesure de son évaporation, d'eau douce. Cet ajout massif d'eau sur les matières solides pulvèrulentes avait l'inconvènient,dans certains cas,de dénaturer les produits, d'engendrer des fermentations pouvant aboutir à des incendies, de diminuer le rendement énergétique des produits, d'avoir une efficacité médiocre en s'infiltrant et s'évaporant très vite, en coutant cher en transports et manipulations, surtout en zones portuaires. Antèrieurement à l'Invention de mon procèdé, les sous-produits, contenant des matières organiques en suspension, avaient diverses destinations: Les décharges agrées qui posent d'importants problèmes de trai tements biologiques d'une part, de pollution de la nappe phréa tique d'autre part. La solution d'épuration qui présente de nombreux inconvénients, et, notamment, un coût considèrable, proportionnel aux importantes quantités de matières organiques à traiter. L'épandage agricole qui représente la solution la plus facile, mais peut occasionner, dans le temps, des problèmes de pollution, dûs à des doses exessives de certains constituants non assimilables, et d'asphyxie des sols. Le passage en chaudière est largement envisagé, mais, le faible rendement énergétique, la présence de certains constituants mine- raux, la présence et de coût des installations thermiques neces saires et de leur fonctionnement, rendent ce procèdé très onèreux et peu attractif. L'alimentation animale qui utilise ces productions en quantités limitées, de manière saisonnière, et pour leur valeur nutrition nelle qui est faible hntèrieurement à l'Invention de mon procèdé, les produits pulvèrulents, quant à eux, stockés habituellement dehors, à l'air libre, engendraient des problèmes: Sanitaires, car le stockage et la manipulation en atmosphère poussièreuse occasionne des conditions de travail pénibles, et insalubres pour le Personnel impliqué. Mécaniques, car le matèriel assurant la manutention et de stoc kage s'use prématurément et occasionne un surcoût de maintenance. Economiques,car la dissémination, incontrolée, des poussières au cours des manipulations, du stockage, et à cause du vent par ticulièrement violent en zones portuaires, engendre des freintes importantes et non moins croûteuses. Ecologiques, surtout, car la dissémination des poussières modi fie l'équilibre de l'environnement, et peut être vecteur des ger mes pathogènes contenus dans certains produits solides pulvèru lents, occasionnant, ainsi, ne pollution insuportable. EXPOSE DE L'INVENTION: Mon Invention a pour objet un nouveau procèdé de fixation des perticules fines, dites poussières, sur les particules de gra nulomètrie supèrieure, et consiste à pulvèriser, ou à mélanger, suivant les besoins, un liquide contenant des matières organiques en suspension sur, au dans une matière solide pulvèrulente, et d'apporter, ainsi, une nette amélioration aux problèmes posés par les techniques antèrieures. Les suspensions utilisées sont sous formes sirupeuses, de viscosités et de concentrations variables. La concentration est determinée par le Producteur et par 1'Utilisateur. Le Producteur prend en compte la capacité d'évapcra- tion, les frais de stockage et de manipulation, le niveau du seuil de saturation. L'Utilisateur portera son attention sur la viscosité et la concentration optimale permettant la dispersion la mieux adaptée de la suspension sur le solide pulvèrulent. La concentration est l'un des critères adaptables. Différents traitements, notamment physico-chimiques, doivent permettre une variété d'applications de ce procèdé Ces suspensions organiques peuvent être riches en matières minèrales. Dans ce cas une déminèralisation, même partielle, peut être necessaire. L'exemple-type de sous-procuit,à suspensions organiques, utilisable, est la vinasse, issue de la fermentation sur base de mélasse de betteraves ou de canne à sucre, donc de sirops sucres. L'agriculture connait une pèriode de production excédentaire qui oblige les Industriels du secteur à s'orienter vers de nouveaux débouchés; c'est dans cet esprit qu'est apparu le projet "bio-carburant". Ce carburant est à base d'éthanol, produit par fermentation sur substrats glucidiques sucrés. Les substrats utilisés contiennent des substances fermentescibles, dont les glucides, et d'autres non-fermentescibles. Les vinasses contiennent ces constituants non fermentescibles, auxquels peuvent s'ajouter des reliquats de fermentation tels que les crèmes de levures mortes et les additifs de fermentation. La vinasse,ainsi obtenue, est concentrée par évaporation. A cela peuvent s'ajouter des phases de décantation, ou de déminéralisation, qui permettent d'améliorer les qualités physico-chimiques du sous-produit. Le développement des productions d'éthanol, de levures de panification, d'acides aminés, ou d'autres produits nobles, sur base de substrats glucidiques, engendre, chaque année, des tonnages plus importants de vinasses. Voici, à titre indicatif, les caractèristiques principales d'une vinasse de mélasse de betteraves Matières sèches .......... 50 à 75 gr pour 100 gr Cendres carbonatées ..,.... 3 à 25 gr pour 100 gr Azote totale ............ 3 à 8,5 gr pour 100 gr Viscosité ................ 200 à 1.000 centipoises à 20 Densité ............... 1,1 à 1,30 (Les écarts sont dûs aux divers traitements qui peuvent être appliqués aux vinasses) Mon Invention consiste à tirer profit des qualités technolo giques de ces sous-produits, en vue d'une utilisation comme an ti-poussières, par simple mélange,ou pulvèrisation, avec des produits solides pulvèrulents. Chaque produit pulvèrulent a ses exigences. Ma mission con siste à répondre à ces exigences, et à en permettre, ainsi, une utilisation adaptée. Dans ce contexte, je serai amené à traiter spécifiquement les sous-produits, et cela en fonction de leur destination. APPLICATION INDUSTRIELLE: Voici un exemple, parmi d'autres, d'application industrielle du procèdé, objet de mon invention : le traitement anti-poussières des charbons en vrac Les charbons secs sont très pulvèrulents. Sans interventions cette constation engendre De graves problèmes d'environnement et de manipulation. Des freintes qui, compte tenu des quantités concernées sont très importantes. Actuellement, pour tenter de pallier à ces incovénients, il est arrosé de grandes quantités d'eau douce, et cet ajout pose d'autres problèmes: Coût du transport de l'eau, notamment dans les zones portuai res pour l'eau douce. L'eau ajoutée reste libre, et donc sèche très rapidement, ce qui oblige à un arrosage répétitif et fréquent, surtout en zones portuaires aérées fortement. L'eau diminue le rendement énergétique du charbon car une partie de son potentiel est utilisée pour son évaporation. Mon. Invention, dans ce contexte, consiste à créer un. film de vinasse, préalablement déminèralisée, sur les tas. I1 me parait nécessaire de déminéraliser, préalablement, la vinasse utilisée, pour éviter la formation de cendres supplémentaires non dèsirées. Ce film offre plusieurs interets: Antipoussières, les matières organiques contenues liant les particules poussièreuses entre elles. Antipoussières dans le temps, car les vinnasses contiennent très peu d'eau libre, ce qui limite les problèmes liés au sèchage. La valeur énergétique des charbons est nettement moins dévaluée, comparativement, car: Les quantités de vinasses necessaires sont sensiblement infèri eures à celles d'eau. La vinasse a une valeur énergétique élevée, voisine de quatre mille 'kilocalories par kilogramme de matière sèche. Compte tenu de la proportion respective d'eau et de vinasses né cessaire, les frais de transport et de manipulation proportionnels au tonnage à traiter sont largement minimisés. Dans cet exemple mon invention apparait très performante. Mais il existe d'autres possibilités I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procèdé,ci-dessus décrit, sans sortir du cadre de l'Invention. REVENDICATIONS 1) Procèdé de fixation de particules fines, dites poussières, caractèrisé en ce qu'il constitue à pulvèriser, ou à mélanger, un liquide contenant des matières organiques en suspension sur, ou dans, une matière solide. 2) Procèdé suivant la revendication 1, caractèrisé en ce que les matières organiques en suspension sont contenues et fournies par les vinasses issues de fermentation, et que ces vinasses permettent de fixer les particules fines, dites poussiers ou poussières, sur les particules de granulomètrie supèrieure des charbons et autres produits pulvèrulents.