Brevet FR2671946A1 — publié le 19920731

L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un aliment pour le bétail à base de fibres bio-dégradables et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé sur site. L'état de la technique peut être défini par les brevets suivants: - FR-A-2.409.704 : "l'invention concerne un procédé pour la transformation de déchets cellulosiques et ligneux en produits dont la digestibilité et la maniabilité sont améliorées. Suivant le procédé, environ la moitié des déchets est soumise à un traitement d'hydrolyse en milieu acide tandis que sensiblement l'autre moitié est soumise à un traitement d'hydrolyse en milieu basique ; les deux moitiés sont ensuite mélangées ce qui provoque la neutralisation réciproque des acides et bases précédemment introduits avec élimination d'eau transformée en vapeur par la chaleur de la réaction, le produit résultant est mis en forme par compression." Il y a lieu d'observer qu'il s'agit là d'un procédé chimique, que le fait de traiter la paille par l'hydrolyse n'est pas réaliste car celle-ci est tries peu miscible. - FR-A-2.448.299 : "Procédé de conservation et valorisation de végétaux en vert par acidification lactique par addition de bactéries lactiques et d'enzymes, le complexe enzymatique contenant, en plus d'une amylase fongique, d'une amylase bactérienne, d'une amyloglucosidase et d'une hémicellulase, une cellulase d'origine fongique capable de dégrader la cellulose native en glucose, c'est-à-dire possédant une forte activité C1 et Cx, et conservant au moins 30 % de cette activité au bout de 10 jours dans les conditions d'ensilage. - FR-A-2.408.652 : "Procédé d'accélération de la fermentation in vivo et in vitro de la cellulose par des micro-organismes capables de digérer la cellulose. On augmente le taux de fermentation en effectuant celle-ci en présence d'une quantité inférieure d'un composé. Application à la nourriture des animaux ruminants". Ce procédé n'est pas utilisable sur le site et il utilise un procédé d'accélération de la fermentation. - FR-A-2.475.363 : "Procédé de préparation d'aliments pour animaux ou de composants d'aliments pour animaux à partir de déchets végétaux. Dans un premier stade opératoire, on soumet les déchets à un séchage-choc au cours duquel leur teneur en humidité est abaissée le plus rapidement possible à un niveau ne dépassant pas 10 %, on broie dans un deuxième stade opératoire jusqu a une finesse de 98 à 100 % à moins de 2 mm, mais au moins 8 % à plus de 0,5 mm, on soumet la matière broyée à un tamisage sur tamis à mailles de 0,35 à 0,75 mm selon la nature de la matière mise en oeuvre et on utilise la fraction qui passe au travers du tamis comme aliment ou composant d'aliment pour animaux." Utilisation dans ce brevet d'un séchage choc. Ce procédé nécessite des installations très lourdes pour la mise en oeuvre. - FR-A-2.485.388 : "Procédé et système de récupération des déchets de céréales entraînés par le courant d'un fluide de séchage de céréales, comprenant une premiere colonne d'échange où le fluide est préchauffé par échange de chaleur avec des gouttelettes d'huile chaude qui a été recyclée en provenance d'une deuxième colonne d'échange, dans laquelle le fluide chaud après avoir été chauffé dans un moyen d'échange humide et chargé des déchets de la céréale après le passage dudit fluide dans l'installation de séchage est refroidi par échange de chaleur avec des gouttelettes d'huile froide en provenance de ladite première colonne ; les gouttelettes sont chauffées et chargées des déchets de céréales et recueillies dans le fond de ladite deuxième colonne ainsi que l'eau condensée résultant du refroidissement du fluide. Une pâte huileuse comportant les déchets et chargée d'eau est obtenue et sert directement ou après transformation comme produit alimentaire." Ce brevet décrit la récupération du son pour un traitement en usine du son. - FR-A-2.499.830 : "Aliments équilibrés pour ruminants et leur méthode de fabrication. C'est la description de l'utilisation de déchets agricoles sous forme de paille de céréale traitée chimiquement ou d'émondés de plantes fruitières en même temps que le résidu liquide provenant des mélasses de betterave à sucre dans la fabrication d'aliments équilibrés convenant à l'alimentation des animaux ayant un estomac à plusieurs poches. Le mélange final utile contient les déchets agricoles comme composant principal et jusqu a 60 % de pulpe de betteraves à sucre, le reste étant composé d'additifs classiques." Ce brevet décrit un traitement chimique avec de la mélasse. Le nombre élevé de brevets met en évidence les problèmes posés et le besoin de créer un aliment pour bétail à partir des déchets de la production agricole. Des procédés technologiques visant à la transformation de ces déchets en éléments nutritionnels utilisables existent et ont été testés avec succès au niveau expérimental. Cependant, ces techniques sont complexes et nécessitent des installations de production centralisées. Les coûts supplémentaires entraînés par le traitement et le transport des matières premières jusqu'aux installations rendent les technologies peu économiques. De nombreuses études ont démontré que l'utilisation économique de ces ressources doit être réalisée grâce à la mise en oeuvre de technologies simples dans les zones de production. De récents développements dans le domaine de la biotechnologie qui ont réduit les coûts des enzymes industrielles et une utilisation plus efficace des machines agricoles existantes rendent possibles de nouveaux développements de la technologie nutritionnelle. Techniquement, il s'agit d'un procédé simple et économiquement réalisable qui transforme les déchets agricoles non toxiques et non dégradés en produit intermédiaire viable quant au contenu énergétique des céréales classiques, du foin et des aliments d'ensilage utilisés aujourd'hui. Ce produit intermédiaire constitue la base du procédé. Il s'agit d'un système intégré de production de nourriture pour ruminants, adaptable aussi bien à une unité agricole mobile et de petite taille qu'à un niveau de production industrielle. A la base, la matière première utilisée est constituée de déchets agricoles non toxiques considérés comme la première source d'énergie pour les ruminants. La nouveauté consiste en un procédé économique de décomposition en fibres ligno-cellulosiques en dépit de la barrière silicieuse, pour obtenir une matière davantage accessible à l'hydrolyse et plus digeste. Cela est accompli grâce à plusieurs étapes de défibrage mécanique, de déchirement et d'écrasement des déchets agricoles et, enfin, d'injection de traces d'une solution d'enzymes par l'intermédiaire d'un agent appétissant. De l'urée est également ajoutée, afin de favoriser la croissance de bactéries dans le système digestif. N'importe quelle quantité désirée de minéraux ou d'éléments nutritifs tels que les céréales, protéines et sels peuvent être rajoutées dans le processus sans investissement ou coût de production supplémentaires. Des procédés qui utilisent quelques-uns des principes de ce système ont été proposés autrefois. Cependant, ils n'ont pas atteint un stade pratique dans les exploitations agricoles à cause de leur coût élevé. Les équipements utilisés par le procédé selon l'invention sont standards, constitués de machines agricoles, non perfectionnées, modifiées par des spécialistes pour être intégrés dans le processus et , par extension, ces équipements sont déjà utilisés par la plupart des laiteries et des éleveurs de bovins. La mise à disposition et le coût des aliments devient une réalité économique viable lorsque l'on utilise des sources de cellulose localement abondantes, telles que les déchets agricoles qui sont souvent considérés comme des sous-produits nuisibles de productions agricoles plus lucratives. On estime qu'avec des conditions favorables, le coût de production de l'aliment peut chuter jusqu a moins de 50 US$ par tonne de matière sèche, contre beaucoup plus de 100 US$ pour le foin, les céréales et les mélanges d'ensilage couramment utilisés. Le procédé de fabrication d'un aliment sur site pour le bétail, à base de fibres biodégradées, simulant le processus de la digestion du ruminant avant de le nourrir, de manière à l'aider en préparant les composants de l'aliment pour que le produit alimentaire soit digeste, est caractérisé par le fait que les balles de déchets végétaux sont introduites dans un moyen faisant office de hachoir qui ramène les fibres à la taille de fragments, les produits végétaux sont pulsés vers un broyeur qui agit comme un scarificateur laminoir qui scarifie et lamine les fibres hachées et broyées de manière à briser la barrière de silice dans les fibres ligno-cellulosiques et à réduire l'ensemble à une taille digeste pour l'animal ; les produits végétaux et en particulier les poussières sont pulsés vers un cyclone qui déverse les produits végétaux précédemment traités dans un moyen faisant office de mélangeur horizontal de précision sur une ou plusieurs vis sans fin qui entraîne les produits vers la sortie pour être stockés, après avoir reçu par pulvérisation des additifs (enzymes, agent appétissant). Ledit mélangeur est capable de maintenir une humidité de 30 %. Les additifs pulvérisés peuvent être utilisés séparément ou en combinaison. Il s'agit de la mélasse, de produits enzymatiques, de soupes aromatiques, de fruits secs, dattes, tamarins, etc... L'ensemble de ces phases peut être traité sur le site avec des moteurs individuels ou en utilisant les prises de force d'un tracteur, l'ensemble peut être traité phase après phase, ou en continu et en ligne. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comporte un moyen faisant office de hachoir , un broyeur , qui agit comme un scarificateur laminoir, un cyclone un mélangeur à séquence ; ledit mélangeur est pourvu de moyens de pulvérisations , une unité spécifique pour l'ajout d'additifs, une autre unité spécifique pour l'ajout de produits complémentaires. Le dessin ci-joint est donné à titre d'exemple indicatif et non limitatif. Il représente un mode de réalisation préféré selon l'invention. Il permettra de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue schématique du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cette figure représente les moyens utilisés à chaque phase du procédé. Généralement, on utilise des sous-produits de céréales, c'està-dire de la paille de blé et d'orge, des rafles de maïs, des rafles de tournesol, etc... En fait, il est possible d'utiliser toute source de cellulose qui est chimiquement saine pour les animaux. C'est le cas des bananiers, feuilles de dattier, des troncs de dattier, du bambou, etc... Pour ces matières, il y a lieu d'utiliser des broyeurs. L'équipement décrit ci-après est capable de nourrir de 200 à 400 bovins par jour, en fonction du nombre d'heures de fonctionnement. Les balles de paille ou de foin sont déversées dans un moyen faisant office de hachoir 1. Ledit hachoir 1 ramène les fibres à la taille de fragments de 0,5 à 10 cm. Une quantité importante de poussière est récupérée par un cyclone. Les produits végétaux issus du hachoir 1 sont pulsés vers un broyeur 2 qui agit comme un scarificateur laminoir et qui scarifie et lamine les fibres séchées et broyées. Du broyeur 2, les produits laminés et scarifiés sont entraînés par air pulsé vers un cyclone 3 qui déverse la matière et la poussière dans un mélangeur horizontal de précision 4. Le mélangeur horizontal de précision 4 est capable de maintenir une humidité de 30 * pendant toute la durée de l'opération. Il est constitué de deux vis sans fin 5, 6 disposées parallèlement et l'une au dessus de l'autre à l'axe longitudinal dudit mélangeur 4. Dans la partie basse dudit mélangeur 4, un arbre 7, pourvu de râteaux 8, mélange la matière. Les râteaux 8 sont pourvus à leurs extrémités de dents 9. Le mélangeur 4 est pourvu de moyens de pulvérisations 10 qui permettent de brancher des unités autorisant l'ajout d'un ou de plusieurs additifs. Les pulvérisateurs 10 sont alimentés par une canalisation 12 à un réservoir de mélasse 11. Séparément ou en combinaison, il est possible de pulvériser des solutions d'enzymes issues d'une unité spécifique 13, prévue à cet effet. Au niveau du mélangeur horizontal de précision 4, il est possible d'ajouter, par une autre canalisation 14, des soupes aromatiques ou des produits complémentaires, tels que des dattes, des fruits secs, des tamarins, qui passent au préalable dans un broyeur 15, puis dans un cyclone 16, puis dans une unité spécifique 17 qui rend le mélange appétissant. Le produit alimentaire mélangé dans le mélangeur horizontal de précision 4 sort par un conduit 18 vers une citerne 19 pour être stocké ou distribué. Dans le mode de réalisation représenté, le mélangeur horizontal de précision peut avoir une capacité de 6 m3/jour et fournir jusqu'à un maximum de 4 tonnes par heure. On peut ainsi obtenir une production de 6 m3/minute, soit une moyenne de 4 tonnes/heure. Dans les zones où des substituts aux mélasses sont disponibles, tels que : dattes, tamarin, caroube, pulpe de betterave, il est nécessaire d'utiliser une unité spécifique 17 avec un broyeur 15 et un cyclone 16. Le procédé selon l'invention peut être localisé dans les régions suivantes - dans une région de production de céréales, c'est-à-dire de blé et d'orge, où il y a abondance de paille à un prix bas, - dans une région de maïs, mil, sorgho, où il y a abondance de tiges, de feuilles et de rafles de maïs - de la même façon pour le tournesol, pour l'asperge ou dans le secteur d'une industrie céréalière. La ferme : l'équipement est constitué de tracteur et de remorque basculante. Les bâtiments de la ferme - hangars de stockage de la paille : de 500 à 1.000 m2 - étables pour nourrir de 100 à 400 têtes de bétail. Comme on peut le constater, le procédé selon l'invention ne comporte pas d'infrastructure lourde, mais quelques moyens légers qui autorisent une mise en oeuvre sur le site. REFERENCES 1. Hachoir 2. Broyeur 3. Cyclone 4. Mélangeur horizontal de précision 5. Vis sans fin 6. Vis sans fin 7. Arbre 8. Râteaux de l'arbre 9. Dents 10. Pulvérisateurs 11. Réservoir de mélasse 12. Canalisation 13. Unité de pulvérisation 14. Canalisation 15. Broyeur 16. Cyclone 17. Unité spécifique 18. Conduit 19. Citerne REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un aliment sur site pour le bétail, à base de fibres biodégradées, ledit procédé simulant le processus de la digestion du ruminant avant de le nourrir de manière à l'aider en préparant les composants de l'aliment pour que le produit alimentaire soit digeste, caractérisé par le fait que les balles de déchets végétaux sont introduites dans un moyen faisant office de hachoir (1) qui ramène les fibres à la taille de fragments, les produits végétaux sont pulsés vers un broyeur (2) qui agit comme un scarificateur laminoir qui scarifie et lamine les fibres hachées et broyées de manière à briser la barrière de silice dans les fibres ligno-cellulosiques et à réduire l'ensemble à une taille digeste pour l'animal ; les produits végétaux et en particulier les poussières sont pulsés vers un cyclone qui déverse les produits végétaux, les produits laminés et scarifiés sont entraînés par air pulsé vers un cyclone (3) qui déverse la matiere et la poussière dans un mélangeur horizontal de précision (4) ; le mélangeur (4) est pourvu de moyens de pulvérisations (10) qui permettent de brancher des unités autorisant l'ajout d'un ou de plusieurs additifs (enzymes, agent appétissant) ; au niveau du mélangeur horizontal de précision (4), il est possible d'ajouter des soupes aromatiques ou des produits complémentaires. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les additifs pulvérisés peuvent être utilisés séparément ou en combinaison. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les additifs sont : de la mélasse, de produits enzymatiques, de soupes aromatiques, de fruits secs, dattes, tamarins, etc... 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit hachoir (1) ramène les fibres à la taille de fragments de 0,5 à 10 cm. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mélangeur horizontal de précision (4) est capable de maintenir une humidité de 30 % pendant toute la durée de l'opération. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le mélangeur horizontal de précision (4) est constitué de deux vis sans fin (5, 6) disposées parallèlement et l'une au dessus de l'autre à l'axe longitudinal dudit mélangeur (4) ; dans la partie basse dudit mélangeur (4), un arbre (7), pourvu de râteaux (8), mélange la matière ; les râteaux (8) sont pourvus à leurs extrémités de dents (9). 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les pulvérisateurs (10) sont alimentés par une canalisation (12) à un réservoir de mélasse (11) ; séparément ou en combinaison, il est possible de pulvériser des enzymes issues d'une unité spécifique (13), prévue à cet effet. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen faisant office de hachoir (1), un broyeur (2), qui agit comme un scarificateur laminoir, un cyclone (3), un mélangeur horizontal de précision (4) ; ledit mélangeur (4) est pourvu de moyens de pulvérisations (10), une unité spécifique (13) pour l'ajout d'additifs, une autre unité spécifique (17) pour l'ajout de produits complémentaires.