Brevet FR2750130A1 — publié le 19971226

FERTILISATION DES SOLS PAR APPLICATION-EPANDAGE DE FARINES DE VEGETAUX PRODUISANT UN COMPOSTAGE-FERMENTATION DIGESTION EN PLACE La présente invention concerne un procédé de fertilisation par apport de farines de végétaux finement broyés, ce qui permet un compostage-fermentation-digestion de ces farines directement sur le site à traiter, et produit l'élaboration de solutions nutritives en symbiose avec les racines des plantes. On connaît bien aujourd'hui un certain nombre de procédés permettant de végétaliser des sols dépourvus de terre végétale ou rendus stériles par suite de travaux de terrassement particulièrement déstabilisants pour les sols, tels que construction d'infrastructure ou encore déboisement excessif ... etc. Outre, dans un certain nombre de procédés rudimentaires, on a déjà proposé des solutions de restauration des sols sans le recours à des instruments agraires ou à des amendements pondéreux pour reconstituer, rapidement, un horizon végétal. A cet effet, le procédé de végétalisation le plus efficace, à ce jour, propose d'épandre simultanément sur le sol un mélange comprenant au moins une matière humifiable additionnée d'au moins un produit contenant de l'azote sous forme organique destiné à la fermentation de ladite matière humifiable, des microorganismes et des bactéries et d'une farine végétale non fermentée riche en oligo-éléments anti-carentiels. Selon l'auteur, un tel procédé ayant fait l'objet d'une demande de brevet FR-92.04506 déposée le 13.04.1992 en France par Hugues de MALLIARD suggère, qu'avant d'installer toute végétation sur le sol à régénérer, il convient de reconstituer la vie dans ce sol, c'est-à-dire de recréer une microflore et microfaune nécessaires à l'établissement d'une végétation pérenne, c'est-à-dire une végétation durable ce qui ne peut se faire sans qu'un horizon intermédiaire, riche en humus et en complexe argilo-humique, soit présent sous la litière végétale de surface. Selon l'Auteur de ce procédé, les deux conditions essentielles pour recréer une terre végétale sont que d'une part, l'horizon intermédiaire installé par le procédé breveté serve de logement aux bactéries et aux micro-organismes chargés de la transformation biologique des particules minérales et organiques du sol, ces dernière produisant l'acide humique réagissant sur l'argile du sol provoquant la floculation de cet argile et la porosité de ce sol permettant le logement des microorganismes, d'autre part, que la population de micro-organismes soit la plus nombreuse possible augmentant ainsi la capacité de transformation des quantités de matières mises à la disposition des végétaux pour se nourrir soit dans le sol par assimilation de matières minérales et organiques en solution dans l'eau au niveau des racines, soit dans l'atmosphère par assimilation chlorophyllienne, fixation de l'azote, absorption de l'eau ainsi que toutes les transformations des éléments qui rentrent dans le complexe processus de la nutrition des plantes. Or, pour entretenir valablement la population des micro-organismes du sol, il est souhaitable d'apporter à la disposition de ceux-ci un ensemble de nourritures qui puissent être absorbées et digérées permettant le développement de cette population. Cette nourriture est apportée comme dans la nature par la litière des végétaux morts recouvrant la surface des prairies et par les anciennes racines, celles-ci ayant de plus provoqué la division du sol au moment de leur pousse. Pour se rapprocher des apports naturels et selon une caractéristique essentielle du procédé conforme à l'invention, il est fait un apport par épandage en surface du sol de farines de végétaux broyés le plus finement permettant aux micro-organismes intérieurs au sol de se nourrir plus aisément et permettant également un entraînement par les eaux de pluie et d'arrosage en profondeur dans la porosité du sol, donc une meilleure mise à proximité des micro-organismes. On peut alors considérer que cet épandage correspond à un compostagefermentation-digestion "in situ". D'un autre côté, on sait qu'en raison du mode de vie actuel, on produit d'énormes quantités de déchets organiques que l'on dit "verts". Leur origine peut être aussi bien privée, ménagère, publique, collective ou industrielle. On sait également qu'une grande partie de ces déchets provient des espaces verts, des tailles, des tontes, de toutes les utilisations des végétaux et que selon la plupart des législations actuelles, il est de plus en plus exigé de les traiter comme tels. A cet égard, il est déjà connu pour traiter des déchets de végétaux, de nombreuses méthodes de fermentation généralement appelées compostage. Ce type de traitement consiste, pour l'essentiel, à broyer les déchets de végétaux en petits morceaux, les entasser en andains pouvant faire plusieurs mètres de hauteur, ce qui permet de démarrer une fermentation, puis de l'activer en faisant des retournements et des arrosages fréquents, par exemple. Les déchets ainsi fermentés, forment ce que l'on appelle universellement le compost. On connaît bien encore l'effet fertilisant obtenu à partir de tels composts répandus sur une terre apportant à celle-ci beaucoup d'éléments dont l'acide humique provenant de la cellulose et de la lignite par fermentation bactérienne. Cet acide humique se combine avec l'argile du sol et produit le complexe argilo-humique colloïde caractérisant la fécondité des terres végétales. Malheureusement, dans les techniques classiques de compostage, on observe qu'une part importante de cet acide humique est perdue, ainsi que le gaz carbonique. Considérant, par ailleurs, que toutes les plantes vivent en réalité en puisant dans le sol et dans l'atmosphère les matières premières nécessaires à leur développement, respectivement 10 % dans le sol et 90 % dans l'atmosphère, Considérant en outre que chaque végétal renferme dans sa propre structure tous les éléments capables de nourrir n'importe quel autre végétal, on a imaginé, selon la présente invention, de rapprocher le procédé de végétalisation des sols, conforme au brevet français FR-92.04506, suggérant déjà l'emploi de farines végétales et les techniques connues de compostage adaptées pour une utilisation particulièrement avantageuse dans le procédé en question. On a remarqué, en effet, qu'un compostage in situ" permet de préserver tout le potentiel fertilisant acide humique, donc argilo-humique, et surtout de développer le cheptel de micro-organismes du sol par suite de la fermentation entretenue sur place qui permet une intensification de la vie dans le sol, donc une plus grande efficacité de la fertilisation. A cet égard et conformément à l'invention, il est proposé un nouveau procédé de fertilisation particulièrement apte à complémenter les traitements de végétalisation pour la restauration des sols dégradés, qui consiste à épandre sur le sol au moins un mélange constitué de matières humifiables additionnées de produits organiques pour sa fermentation, de micro-organismes et de bactérie ou à entrer en complémentarité des produits de fertilisation classiques dans toutes les cultures, procédé caractérisé en ce qu'on effectue un épandage sec ou en suspension aqueuse, directement sur le sol à traiter, d'un broyat de végétaux qui peuvent être issus de déchets de végétaux, finement divisés et non encore fermentés. Ainsi, après un épandage sur le sol par le procédé de fertilisation conforme à l'invention, les plantes émettent des racines qui, avec les micro-organismes du sol, forment une véritable unité de transformation microorganismes/racines, alimentée d'un côté, par les éléments du sol et par les produits habituellement utilisés en fertilisation et de l'autre côté, par les farines de végétaux broyés très finement ce qui permet la pénétration des farines dans la profondeur du sol. Cette unité de transformation-production va trouver toute son efficacité au moment du compostage-fermentation digestion en place de ces farines de végétaux par les micro-organismes, ce qui procure une réelle amplification du processus de vie du sol, donc de la fertilité de ce même sol. On décrira maintenant plusieurs variantes du procédé de fertilisation par compostage-fermentation-digestion "in situ" de farines de végétaux, conformément à l'invention. Il est ainsi proposé une fertilisation destinée à toutes les cultures par l'apport d'une farine de végétaux provenant de déchets de végétaux recyclés, broyés le plus finement possible. On a observé, en effet, que plus les particules de végétaux sont finement divisées, mieux elles pénètrent dans le sol et mieux elles sont digérées par les micro-organismes du sol et donc elles génèrent une fertilisation améliorée. Selon une première variante générale de l'invention, on obtient la farine de végétaux à partir de tous les déchets des ménages dont la législation française prévoit aujourd'hui un tri obligatoire et des conditions d'élimination strictes, incinération ou recyclage ; une fois triés, ces végétaux sont collectés et traités dans un but d'hygiénisation selon un recyclage comprenant, pour l'essentiel, des opérations de broyage et de compostage. Selon l'invention, le traitement consiste alors à sécher et à broyer ces mêmes végétaux et ce, de plus en plus finement, jusqu'à obtenir la finesse désirée, comme il sera dit ci-après. I1 est ici intéressant d'observer que l'échauffement nécessaire au séchage procure avantageusement une stérilisation des germes pathogènes ou une stérilisation totale, le milieu étant réensemencé des germes intéressants et de plus le broyage fin permet de détruire les graines des adventices. Selon une seconde variante importante de l'invention, les végétaux non séchés peuvent être directement broyés en pleine sève ; on ajoute même de l'eau afin d'obtenir une suspension aqueuse de particules fines de ces végétaux. Cette suspension liquide, plus ou moins visqueuse selon la dilution en eau pour s'adapter au mieux à la nature particulière de chaque sol, sera alors répandue sur le sol à traiter où elle pénétrera très facilement, favorisant l'installation en profondeur de la vie des micro-organismes, par la même technique du compostage-fermentation-digestion "in situ". On décrira maintenant les principales étapes du procédé de fabrication de ces fertilisants a - On effectue d'abord un broyage grossier à l'aide d'un broyeur-concasseur classique transformant les branchages, racines, feuilles, pailles, fanes, souches ... en éléments de la grosseur d'un grain tels qu'on les obtient dans les traitements antérieurs par compostage, avant de les disposer en andains pour provoquer leur fermentation (fermentation qui est d'ailleurs généralement entretenue dans les techniques de compostage par des arrosages et des aérations par retournements effectués successivement tous les dix jours pendant trois à six mois). b - Le broyé grossier de végétaux ainsi obtenu est ensuite travaillé pour être séché et finement broyé, par exemple au moyen de meules, broyeurs à marteaux, broyeurs à hélice, cage-cylindres à masses mobiles, moulins à cônes ou encore tout système à couteaux. Cette étape est sans doute fondamentale car elle va déterminer la finesse de la farine qui conditionne, comme on la vu, l'efficacité de la fertilisation. c - Le broyat sec obtenu, qui est en fait de la farine, peut être stocké quelque temps en un lieu sec et frais, pour éviter tout démarrage de la fermentation. S'agissant bien entendu de la deuxième variante concernant les végétaux non séchés, après la première étape a, les étapes b et c précédentes deviennent b - à partir du broyé grossier des végétaux obtenu à l'étape a, on effectue alors un broyage en suspension aqueuse obtenu en faisant, par exemple, tourner à grande vitesse un couteau dans un récipient de broyage contenant la matière à broyer à laquelle on ajoute de l'eau, en plus ou moins grande quantité, selon la viscosité recherchée. c - Enfin, le produit en suspension aqueuse de fines particules de végétaux doit être répandu directement sur le terrain à fertiliser, naturellement avant toute fermentation. En définitive, le traitement de recyclage des déchets de végétaux, conformément à l'invention, effectué par broyage, séchage et mouture fine, consiste à produire une farine ou une suspens ion aqueuse de fines particules de végétaux qui viendra remplacer les opérations de compostage classique. Dans la mesure où, comme on l'a déjà dit, les particules fines de végétaux pénètrent mieux et plus profondément dans la porosité du sol que les particules grossières, on améliore considérablement la fécondité du même sol, la digestion des farines de végétaux par les micro-organismes du sol produisant des composés fertiles renfermant de l'acide humique qui, combiné avec l'argile du sol, donne le complexe argilohumique, colloïde améliorant la porosité et l'aération du sol et suppléant très avantageusement au déficit de matière organique dans les sols cultivés en mode traditionnel faisant souvent appel seulement à des apports d'engrais chimiques. En outre, on observera qu'un tel traitement conforme à l'invention, apporte de sérieuses économies de main d'oeuvre puisque les farines sont directement répandues dans l'opération de fertilisation ; ainsi, on fait l'économie de retournements des andains, d'arrosages de ceux-ci, de surveillance du compost et d'encombrement de plate-forme de compostage, même si en contrepartie, il convient d'ajouter le surcoût dû au broyage pour produire la farine. Enfin, le rendement de cette technique de compostage-fermentation-digestion "in situ" selon l'invention, est particulièrement élevé puisque cette technique permet de récupérer tout le potentiel de fertilisation provenant de la farine de végétaux sans qu'il n'y ait à craindre de lavage et de déperdition, comme cela est bien observé dans les unités de compostage classiques, par suite de déperdition par voie atmosphérique du gaz carbonique C02. Subsidiairement, il est extrêmement avantageux de sélectionner les végétaux entrant dans la fabrication de la farine, comme il a été proposé au-dessus. On sait, en effet, obtenir des effets particuliers sur la pousse, le traitement et le rendement des plantes cultivées : on connaît, par exemple, l'effet colloïdal apporté par certaines algues marines (du type laminaire) ; on sait encore que le saule renferme de l'acide salicylique ; on connaît les vertus de certains champignons ..., donc une fertilisation faite à partir de certains végétaux, peut procurer une pharmacopée adaptée à chaque culture. Certaines cultures peuvent être faites dans le but d'obtenir des farines médicamenteuses ayant des caractéristiques particulière apportant dans la fertilisation une capacité de soin aux végétaux auxquels ces farines-médicaments sont appliquées. Dans ce sens, on utilise des farines de plantes chargées en cellulose, sachant que cette cellulose digérée par les micro-organismes dégage de l'acide humique, celuici se floculant en composition avec l'argile du sol produisant une aération de ce sol et une forte amélioration de la capacité de rétention d'eau du sol ainsi traité. Une amplification de la capacité de rétention d'eau est également obtenue en épandant des farines d'algues marines contenant des acides alginiques se transformant en alginates de calcium, de sodium, de potassium avec les éléments du sol, ces alginates de métalloïdes étant des colloïdes visqueux en suspension dans l'eau. Ils favorisent donc une fixation de l'eau dans la masse du sol. Les quantités de farine de végétaux à épandre par hectare à fertiliser dépend de beaucoup de facteurs entrant dans la détermination des résultats à obtenir. La consommation d'acide humique d'une culture est de l'ordre de une tonne par hectare et par an. I1 convient donc de faire un apport d'une quantité comprise entre une et dix tonnes par hectare de farine, selon que, par ailleurs, il est déjà apporté ou non d'autres fertilisants organiques et selon que la farine utilisée contient plus ou moins de matières humifiables. Notons également que la fertilisation du sol est produite par la farine de végétaux non fermentés qui peut servir de nourriture aux vers de terre et aux insectes qui dans leur activité participe à l'aération du sol donc à la fertilité du sol par les galeries qu'ils y creusent. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fertilisation apte à complémenter des produits de fertilisation classiques dans toutes les cultures et plus particulièrement les traitements de végétalisation pour la restauration des sols dégradés, qui consiste à épandre sur le sol au moins un mélange constitué de matières humifiables additionnées de produits organiques pour sa fermentation, de micro-organismes et de bactéries caractérisé en ce qu'on effectue un épandage sec ou en suspension aqueuse, directement sur le sol à traiter, d'un broyat de végétaux qui peut être issu de déchets d'origine végétale, finement divisés, et non encore fermentés. 2 - Procédé de fertilisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que, pour un épandage à sec, le broyat de végétaux est obtenu par la succession des étapes suivantes a) broyage grossier au broyeur-concasseur par exemple pour former des éléments de la grosseur d'un grain, b) séchage du broyat permettant de moduler la destruction soit de tous germes, soit sélectif selon l'utilisation des farines, c) mouture fine du broyat sec au moyen de meules, broyeurs à marteaux ou à hélices, cages-cylindriques à masses mobiles, moulins à cônes, systèmes à couteaux..., d) stockage éventuel de la mouture ainsi obtenue en condition permettant d'éviter le départ de la fermentation, e) épandage. 3 - Procédé de fertilisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le broyat est effectué en pleine sève des végétaux non séchés, d'abord par un broyage grossier à l'aide d'un broyeur-concasseur par exemple, pour obtenir des éléments de la grosseur d'un grain, puis broyage en suspensions aqueuses, obtenu par exemple en faisant tourner à grande vitesse un couteau dans un récipient de broyage contenant la matière plus de l'eau en quantité suffisante pour la viscosité recherchée, en fonction de la nature du sol, enfin épandage avant fermentation. 4 - Procédé de fertilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on sélectionne les végétaux entrant dans la fabrication du broyat pour procurer un effet particulier sur la pousse, le traitement et/ou le rendement des plantes. 5 - Procédé de fertilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on sélectionne les végétaux entrant dans la fabrication du broyat pour procurer un effet thérapeutique aux plantes traitées. 6 - Procédé de fertilisation selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'apport de farinemédicament est fait en sélectionnant les végétaux entrant dans la fabrication de cette farine pour obtenir un traitement écologique et biologique appliqué aux plantes à traiter. 7 - Procédé de fertilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'apport de farine de végétaux riches en cellulose ou en lignite digérée par les micro-organismes produit de l'acide humique en abondance qui, en composition avec l'argile du sol, donne le complexe argilo-humique qui a un grand pouvoir d'aération du sol et de rétention d'eau dans ce sol. 8 - Procédé de fertilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la farine utilisée est fabriquée à partir d'algues marines contenant de l'acide alginique susceptible de se transformer en alginates de métalloïdes, colloïdes visqueuses en mélange aqueux favorisant la rétention d'eau dans le sol. 9 - Procédé de fertilisation selon l'une quelconque des revendications précédente caractérisé en ce que l'apport de farines de végétaux non fermentés sert de nourriture aux vers de terre et aux insectes qui, dans leur activité participent à l'aération du sol, donc à la fertilité du sol par les galeries qu'ils y creusent.