Brevet FR2823502A1 — publié le 20021018

- i 1 2823502 Amendement organo-minéral pour la structuration des sols Le domaine de l'invention est celui de l'agriculture. Plus précisément, I'invention concerne les amendements pour arnéliorer la stabilité structurale des sols, en particulier agricoles. Dans ce domaine, on constate actuellement que la plupart des sols se sont destructurés, notamment du fait d'une utilisation intensive d'engrais minéraux et de labours profonds. Ces pratiques ont contribué à engendrer une structure de sol s i mp erméabl e et asphyxi ante. La potentialité agronomique des sols s'en trouve donc altérée et l'on observe notamment: - une diminution accélérée de la matière organique contenue dans les sols; - une capacité des sols réduite vis-à-vis de la rétention en eau et en sels minéraux; - une érosion et une compaction des sols. Il est connu que la matière organique constitue, avec le complexe argilo humique, un élément essentiel pour l'alimentation et la croissance des végétaux. La matière organique est en outre un élément déterminant pour l'entretien des sols et le maintien de leur fertilité. Dans le sol, la matière organique subit un cycle de transformation, qui aboutit à la formation d'humus, et qui se décompose en deux phases: - une phase de minéralisation entrâînant la formation d'éléments minéraux simples; - une phase d'humification qui provoque la réorganisation des éléments en composés humiques stables. Pour améliorer la qualité des terres agricoles, on connâît notamment le pouvoir structurant sur l es sol s des composts de déchets verts (tontes de gazon, tailles de haies, feuilles, branches d'élagage...) qui constituent un apport important de matières organiques. i 2 2823502 Cependant la production de déchets verts est saisonnière et nécessite des installations de stockage qui peuvent s'avérer coûteuses. En outre, I'efficacité de tels composts utilisés seuls, est toutefois limitée et ceux-ci n'apportent pas une solution stable dans le temps. L'utilisation de ces composts a donc été proposée en l es associ ant à d'autres éléments tels que du lisier, et en particulier des fientes de volailles. Le produit obtenu entre alors dans la catégorie des engrais et n'apporte aux sols qu'un effet structurant réduit. L'invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de fournir un amendement qui ait un effet structurant sur les sols de façon plus efficace et plus durable que les solutions de l'art antérieur. Un autre obj ectif de l 'invention est de fournir un tel amendement qui permette d'augmenter le pH de sols acides. L'invention a également pour objectif de fournir un tel amendement qui favorise la rétention en eau et en sels minéraux des sols tout en limitant les phénomènes d'érosion et de compaction. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel amendement qui réponde aux exigences logislatives et réglementaires liées à l'efficacité agronomique, à 1'innocuité et à la constance de la composition (homogénéité, invariabilité et stabilité). L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel amendement qui améliore, ou pour le moins préserve, la porosité, la perméubilité et l'aération des sols. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel amendement qui augmente la capacité d'échanges en éléments nutritifs des sols et améliore la régulation de stockage et la fourniture par les sols d'ions et de composés organiques. 3 2823502 Ces différents objectifs sont atteints à l'aide d'un amendement organo minéral pour la structuration des sols, comprenant un mélange d'ordures ménagères chaulées et de compost végétal. Selon une solution préférée, l'amendement comprend un mélange de la fraction fermentiscible desdites ordures ménagères chaulées et de compost végétal. On obtient ainsi un mélange particulièrement favorable à la structuration des sols. En effet, les ordures ménagères représentent une ressource de matières organiques considérable, contenant une fraction fermentescible particulièrement propice à la formation d'humus stable lorsque la matière organique des ordures, susceptible d'évoluer rapidement, est mélangée avec le compost végétal. En d'autres termes, le calcium de la chaux permet l'association des micelles d'humus du compost de déchets verts avec celles des argiles du sol pour aboutir à la formation de complexes argilo-humiques, tandis que la matière organique frâîche des ordures ménagères évolue plutôt vers de 1'humus stable en présence de calcium. On permet ainsi une synergie avantageuse entre le calcium et l'humus de l'amendement qui favorise la formation de complexes argilo-humiques. L'amendement selon l'invention permet la formation de complexes argilo humiques supplémentaires, apportant une structure des plus favorables à l'amélioration de la fertilité physique. Cette structure assure effectivement une excellente aération de la terre, améliore les échanges cationiques et favorise la pénétration des racines des végétaux. L'amendement obtenu n'est pas un simple compost car toute sa matière organique n'est pas stabilisée, ni un engrais car il ne contient pas assez d'éléments minéraux fertilisants pour entrer dans cette classification. L'invention propose en plus une voie de valorisation de la matière organique contenue dans les ordures ménagères produites en quantités de plus en plus importantes et fournit ainsi une alternative à leur élimination par 4 2823502 incinération qui posent de nombreux problèmes économiques, environnementaux, voire techniques. Selon une solution avantageuse, ledit mélange comprend, en poids, environ deux tiers d'ordures ménagères chaulées, criblées, pour environ un tiers de compost végétal. Avec ces proportions, on atteint efficacement un effet structurant pour le mélange, tout en tenant compte des quantités de ressources disponibles. Il est en effet intéressant sur le plan économique de valoriser des quantités importantes de matière organiques contenues dans les ordures ménagères. Selon une solution préférée, ledit mélange comprend en poids au moins % de matières organiques. Avantageusement, l'amendement comprend une teneur en azote inférieure à 2% du poids de la matière sèche dudit mélange. Préférentiellement, l'amendement comprend, en poids, moins de 3% de l'un des éléments suivants: - azote; - phosphore; - potassium. Avec de telles caractéristiques, l'amendement obtenu répond aux spécifications normatives actuelles concernant les caractéristiques requises pour les amendements organiques. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, ledit mélange comprend une fraction de cellulose et de lignine supérieure à 39% du poids de la matière sèche dudit mélange. Quoique possédant une teneur en matières organiques limitée, une telle fraction de cellulose et de lignine assure au produit un potentiel humique plus important que les ordures ménagères chaulées broyées et criblées seules. Selon une solution avantageuse, ledit compost végétal comprend, en poids, entre 35 et 40% de matières organiques. Un tel compost végétal contribuera ainsi à ce que l'amendement obtenu: 2823502 - apporte un humus stable; - augmente l'activité biologique des sols; améliore la capacité de rétention en eau des sols: - favorise l'assimilation des éléments minéraux. L'invention concerne également un procédé pour l'obtention d'un amendement tel que défini précédemment, comprenant les étapes suivantes: - broyage desdites ordures ménagères; - enlèvement des métaux ferreux contenus dans lesdites ordures ménagères; - chaulage desdites ordures ménagères; criblages desdites ordures ménagères chaulées; - stockage du produit obtenu; - mélange dudit produit obtenu avec ledit compost végétal. Un tel procédé permet de contribuer à atteindre les exigences réglementaires et législatives en matière d'innocuité. Les micropolluants métalliques sont éliminés en grande partie à l'issue de l'opération de déferraillage tandis que les micro-organismes pathogènes sont détruits par la chaux (la destruction des micro-organismes les plus résistants est effective après environ cents jours). Le procédé de criblage est réalisé de façon à permettre une élimination suffisante des matières indésirables. Le criblage est réalisé avec un tamis présentant une maille de dimension appropriée à la technique et à la réglementation. Grâce à cette caractéristique, on élimine la quasi totalité des inertes contenus dans les ordures ménagères. Préférentiellement, le procédé comprend une étape préalable de tri sélectif desdites ordures ménagères. Notamment au niveau des indésirables, on obtient ainsi de meilleurs résultats. 6 2823502 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparâîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins parmi lesquels: - la figure 1 représente sous forme d'organigramme les étapes d'un procédé d'obtention d'un amendement structurant selon l'invention. Selon le mode de réalisation préférentiel du procédé pour l'obtention d'un amendement structurant selon l'invention, les ordures ménagères utilisées sont dites grises et contiennent à l'issue du tri moins de bois, de papier, de carton, de verre, de métaux et de plastiques que les ordures ménagères non triées (étape 1). Les ordures ménagères grises sont ensuite broyées (étape 2) de façon à vider les sacs de leur contenu et à diminuer l'hétérogénéité des particules, tout en permettant encore l'élimination de matières indésirables comme cela va être indiqué par la suite. On procède ensuite à une opération de déferraillage (étape 3) de facon classique en soi dans le but d'extraire les métaux ferreux et non-ferreux des ordures ménagères. A l'issue du déféraillage, les ordures ménagères sont chaulées (étape 4) à raison d'un apport en chaux équivalent approximativement à 35 % en poids de la matière sèche des ordures broyées. Après le chaulage, le produit est laissé au repos un temps approprié pour permettre à la chaux de produire son effet hygiénisant. Les ordures ménagères chaulées subissent ensuite un criblage (étape 5) approprié pour éliminer les indésirables. Le produit obtenu est ensuite stocké (étape 6). A l'issue du stockage, un compost de déchets verts est introduit dans le produit issu des étapes 1 à 6 du procédé pour obtenir un amendement organo minéral (étape 7). La quantité de compost végétal introduite correspond, en poids, à la moitié de produit obtenu après l'étape de criblage. 7 2823502 Après analyse de lots de produit obtenu avec le procédé selon l'invention, il est vérifié que l'amendement présente une teneur en azote faible (0, 557% selon un test réalisé) et stable, comparée à la valeur habituelle des composts qui se situe autour de 2%. Les teneurs relevées pour les minéraux fertilisants, en particulier pour le phosphore et le potassium sont relativement faibles, étant respectivement de 2,88%o et de 2,08%o sur certains lots analysés. La caractérisation biochimique de la matière organique de l'amendement selon l'invention, qui permet d'en estimer le potentiel humique et d'exprimer le pourcentage de matière organique qui se transforme en humus stable, montre que le produit est riche en matières minérales et que l'apport de cellulose et de lignine (supérieure à 39% en poids de l'amendement) engendre un effet structurant vérifiable sur les sols. 8 2823502 REVENDIC AT IONS 1. Amendement organo-minéral pour la structuration des sols, caractérisé en ce qu'il comprend un mélange d'ordures ménagères chaulées et de compost végétal. 2. Amendement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un mélange de la fraction fermentiscible desdites ordures ménagères chaulées et de compost végétal. 3. Amendement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit mélange comprend, en poids, environ deux tiers d'ordures ménagères chaulées criblées pour environ un tiers de compost végétal. 4. Amendement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit mélange comprend en poids au moins 20% de matières organiques. 5. Amendement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une teneur en azote inférieure à 2% du poids de la matière sèche dudit mélange. 6. Amendement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en poids, moins de 3% de l'un des éléments suivants azote; - phosphore; - potassium. 7. Amendement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit mélange comprend une fraction de cellulose et de lignine supérieure à 39% du poids de la matière sèche dudit mélange. 8. Amendement selon l'une quelcouque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit compost végétal comprend, en poids, entre 35 et 40% de matières organiques. 9 2823502 9. Procédé pour l'obtention d'un amendement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - broyage desdites ordures ménagères; - enlèvement des métaux ferreux contenus dans lesdites ordures ménagères; - chaulage desdites ordures ménagères; - criblages desdites ordures ménagères chaulées; stockage du produit obtenu; - mélange dudit produit obtenu avec ledit compost végétal. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une