Brevet FR2784995A1 — publié le 20000428

PROCEDE DE FABRICATION DE PRODUITS COMBUSTIBLES COMPRIMES A BASE DE BOIS ET PLASMA ANIMAL AINSI QUE LES PRODUITS COMBUSTIBLES OBTENUS La présente invention concerne un procédé de fabrication de produits combustibles comprimés à base de particules de bois et les produits combustibles obtenus. II existe de nombreux produits réalisés à partir de particules organiques bois ou papier, particules qui sont fortement comprimées pour en augmenter la densité et provoquer une consumation lente. Ces produits présentent t'avantage d'utiliser des sous-produits de l'industrie, voire des déchets, qui sont valorisés dans la filière énergétique par la fabrication de briques combustibles qui peuvent prendre toutes les formes voulues. Les déchets de scieries, sciure, écorces et écarts de scierie ne sont actuellement que très peu valorisés et le plus souvent, ces déchets font l'objet d'une mise en décharge. Le plus souvent, la sciure est brûlée dans des foyers adaptés mais avec un rendement très faible ou si l'on souhaite augmenter le rendement, il faut envisager des chaudières très sophistiquées, ce qui limite très fortement les applications. Quant aux coûts de transport, ils limitent I'application à des établissements situés dans un rayon très proche des lieux de production. De plus, les déchets à base d'écorce qui représentent dans certains cas jusqu'à 20% du volume total, ne trouvent aucune application. II faut également prendre en compte le fait que la mise en décharge est en voie de réglementation et que, à I'avenir, seuls les déchets ultimes seront reçus, les autres devant impérativement tre éliminés ou recyclés. Dans tous les cas, la mise en décharge pour le transformateur de bois est payante et ce coût, ajouté aux frais de transport, est rédhibitoire. II existe par ailleurs des sous-produits d'abattoirs comme le plasma sanguin dont il est difficile de trouver des applications valorisantes et qui sont actuellement détruits par incinération. La présente invention propose un procédé de fabrication de produits combustibles qui utilise des sous-produits actuellement peu ou pas valorisés. L'invention couvre aussi les produits obtenus qui présentent une forte compacité améliorant ainsi simultanément le pouvoir calorifique et les coûts de transport, qui sont d'un prix de revient peu élevé, et qui peuvent tre fabriqués sur l'un des lieux de production des sous-produits à valoriser, de préférence les lieux de production de déchets de bois. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication de produits combustibles comprimés à base de particules de bois, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger les particules de bois avec un liant à base de plasma sanguin d'origine animale et à comprimer le mélange obtenu. De préférence, le taux de plasma sanguin est de 5% en poids de bois, et on répartit le plasma sanguin par pulvérisation. Selon une autre caractéristique, on soumet le mélange à un étuvage préalablement à la compression. De façon préférentielle, on presse le mélange sous forme de pastilles, et on forme une bûche à partir de plusieurs pastilles empilées. De préférence, la pression de compactage est comprise entre 0,1 et 0,3 Pa, et la taille des particules de bois est comprise entre 1 et 15 cm2 et l'épaisseur entre 3 et 10 mm. Selon une autre caractéristique, le mélange comprend également de la sciure. L'invention couvre aussi le produit combustible obtenu par la mise en oeuvre dudit procédé. L'invention est maintenant décrite en regard du dessin unique qui est annexé, sur lequel : -la figure 1 montre une pastille obtenue par le procédé selon l'invention, et, -la figure 2 montre un dispositif de pressage qui permet d'obtenir une telle pastille. Selon le procédé de la présente invention, des études ont permis d'affiner les compositions pour améliorer le rendement et donc les qualités des pastilles obtenues. Le terme pastille est utilisé dans la présente description car la forme en pastille telle que représentée sur la figure 1 procure des avantages certains car elle permet de réaliser des bûches sécables mais le procédé qui est décrit ci-après est applicable à toute mise en forme comme des bûches de forme cubique ou parallélépipédique. Les déchets de scierie se présentent sous des formes différentes et sont classés pour permettre une certaine analyse en : -petits copeaux, 1 à 5 cm2, épaisseur 3 à 5 mm, avec des bouts d'écorce, -gros copeaux, 5 à 15 cm2, épaisseur 5 à 10 mm, avec des bouts d'écorce, -plaquettes de taille supérieure à 15 cm2, épaisseur supérieure à 10 mm, et -sciure proprement dite seule. Le plasma sanguin est d'origine bovine et comprend de facon naturelle plus spécialement un fort pourcentage de protéines de l'ordre de 5000 à 8000 mg pour 100 ml. Une analyse de ces protéines montre qu'il contient notamment un constituant de poids moléculaire de l'ordre de 68 000, I'albumine, protéine principalement responsable des propriétés collantes du plasma. Des essais ont été menés sur des échantillons d'un mme poids ayant les compositions suivantes : -petits copeaux (95%) -petits copeaux (90%) et sciure (5%), -petits copeaux (85%) et sciure (10%), -petits copeaux (60%), gros copeaux (30%) et sciure (10%), -petits copeaux (42,5%), gros copeaux (42,5%) et sciure (10%), Ces échantillons, après avoir été mélangés et après ajout du plasma (entre 3 et 10%, plus particulièrement 5%), sont sèches à t'étuve à des températures ne dépassant pas un seuil, 80 C pour donner un ordre d'idées, seuil au-delà duquel les protéines pourraient tre dénaturées et ne plus présenter de propriétés d'agent de cohésion. Cette phase de séchage qui peut prendre toute autre forme qu'un étuvage permet de dessécher la sève des particules de bois, sève qui perturbe l'agglomération sous pression et d'éliminer t'eau introduite avec le plasma. Les paramètres de séchage sont évidemment fonction de la quantité de sève et de plasma à dessécher, du niveau de température, de la circulation d'air, du taux hygrométrique ambiant, et du ratio des différentes tailles de particules. La difficulté consiste à conserver au mélange une homogénéité suffisante entre les petites et grosses particules car une ségrégation naturelle intervient en cours de mélange si des précautions ne sont pas prises. De ce fait, il faut des mélangeurs avec des racleurs par exemple ou avec des jets d'air pour mettre en suspension les différentes particules, ce qui facilite aussi le séchage. Les mélanges ainsi préparés ont reçu du plasma à raison de 5 % en poids de bois. Un apport de plasma trop important augmente de façon significative la quantité d'eau, ce qui n'est pas satisfaisant puisqu'il faut alors sécher le mélange de façon plus sévère pour éliminer le surplus. Selon un mode de réalisation préférentiel, il convient également de répartir cette faible quantité liquide ajoutée sur la plus grande surface de bois possible. La pulvérisation est une solution particulièrement adaptée et elle peut s'effectuer pendant le mixage. La mise en forme est réalisée par pressage, de façon simple et fiable, dans une presse à piston, ce piston étant déplacé par un fluide hydraulique. Un exemple de moule dans lequel est disposé le mélange à comprimer, se trouve sur la figure 2. Ce moule comprend une embase 10 dans laquelle est vissé un corps 12 de forme cylindrique prévu pour recevoir à coulissement un piston 14 dont la tte 16 porte un bossage en saillie qui forme un creux dans la pastille 18. Le piston permet d'exercer des pressions variables de 1 à 50 tonnes pour une pastille de 8 cm de diamètre. Afin d'obtenir une non-friabilité pour permettre une bonne manipulation notamment par l'usager ainsi qu'une bonne résistance au stockage et au transport, les essais montrent que des pressions de l'ordre de 0,3 Pa au maximum et de 0,1 Pa au minimum permettent d'obtenir un compactage suffisant. Les pastilles ainsi fabriquées sont ensuite assemblées par empilement pour former des bûches de dimensions variables, en fonction des besoins. L'assemblage s'effectue également par pressage mais avec un effort moindre que celui qui permet le compactage des plaquettes et avec le mme liant de type plasma sanguin d'origine bovine, déjà présent sur les surfaces des pastilles. Ainsi, les bûches sont de composition homogène avec celle des pastilles car aucun élément perturbateur n'est ajouté. Une autre solution consiste à réaliser des bûches directement dans un moule avec des prédécoupes qui permettent de réaliser des sections de bûches sans outils spéciaux. Néanmoins, le compactage est plus délicat dans le sens où le volume à comprimer est important et de ce fait la transmission des efforts est rendue difficile notamment à cause de l'élasticité des plus grosses particules de bois qui absorbent les efforts qui ne parviennent que très partiellement 6 coeur. On note que les meilleurs résultats obtenus parmi les échantillons préparés sont obtenus avec un mélange de petits copeaux (6/1 0ème), gros copeaux (3/10ère) et sciure (1/10ère) De préférence, les copeaux seront limités en taille et un pourcentage de sciure est utile pour augmenter la tenue mécanique après compactage des bûches. Un apport de l'ordre de 5% en poids de sciure peut tre suffisant. Le compactage peut tre favorisé par des adjuvants tels que des matières d'origine animale comme du suif ou végétale (résidus d'huilerie) qui facilitent le glissement du piston. Ces derniers permettent en plus du rôle de lubrifiant, une augmentation du pouvoir calorifique. Le pouvoir calorifique d'une bûche obtenue par le procédé selon l'invention est compris entre 3800 et 4200 kcal/kg. On peut aussi réaliser des pastilles avec des formes annulaires, ce qui autorise une meilleure gradation des efforts radialement et renforce encore la non-friabilité. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de produits combustibles comprimés à base de particules de bois, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger les particules de bois avec un liant à base de plasma sanguin d'origine animale et à comprimer le mélange obtenu. 2. Procédé de fabrication de produits combustibles selon la revendication 1, caractérisé en ce que le taux de plasma sanguin est compris entre 3 et 10% en poids de bois. 3. Procédé de fabrication de produits combustibles selon la revendication 2, caractérisé en ce que le taux de plasma sanguin est de 5% en poids de bois. 4. Procédé de fabrication de produits combustibles selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que l'on répartit le plasma sanguin par pulvérisation. 5. Procédé de fabrication de produits combustibles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on soumet le mélange à un étuvage préalablement à la compression. 6. Procédé de fabrication de produits combustibles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on presse le mélange sous forme de pastilles. 7. Procédé de fabrication de produits combustibles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on forme une bûche à partir de plusieurs pastilles empilées. 8. Procédé de fabrication de produits combustibles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression de compactage est comprise entre 0,1 et 0,3 Pa. 9. Procédé de fabrication de produits combustibles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la taille des particules de bois est comprise entre 1 et 15 cm2 et l'épaisseur entre 3 et 10 mm. 10. Procédé de fabrication de produits combustibles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange comprend également de la sciure. 11. Produit combustible obtenu par la mise en oeuvre de l'une quelconque des revendications précédentes.