Brevet FR2822733A1 — publié le 20021004

Composition moulable biodégradable, son procédé de fabrication et tout objet obtenu à partir de ladite composition La présente invention concerne une composition moulable biodégradable pour la fabrication d'objets divers tels que des pots à végétaux, des panneaux, des revêtements ou autres, un procédé de fabrication de ladite composition ainsi que tout objet obtenu à partir de ladite composition. La production croissante de déchets industriels et domestiques pose aujourd'hui de nombreux problèmes quant à leur recyclage ou leur stockage. Tel est le cas en particulier des boues de station d'épuration dont l'utilisation actuelle dans l'agriculture est de plus en plus remise en cause. Ces boues sont le résultat du traitement des eaux qui sont généralement, après déshuilage et passage à travers des grilles et des tamis pour retenir les corps solides en suspension, additionnées de chlore gazeux, de sulfate d'alumine et de charbon actif puis envoyées dans des bassins de décantation où les boues se déposent. L'eau est ensuite clarifiée dans des bassins filtrants tandis que les boues liquides sont amenées à un épaississeur avant d'être distribuées dans des bassins d'assèchement. Ces boues sont ensuite stabilisées à la chaux vive avant d'être utilisées comme composé organique fertilisant et amendement calcique. Les boues sont ensuite épandues sur des parcelles de culture. Parallèlement, les sciures de bois, issues de l'industrie du bois, sont aujourd'hui peu valorisées. Elles constituent pour les industriels du bois un produit difficile à stocker et dont le recyclage est complexe. Un but de la présente invention est de proposer une nouvelle composition moulable biodégradable pour la fabrication d'objets divers, aisée à fabriquer et dont le coût est particulièrement faible du fait du choix des constituants formés essentiellement de déchets peu valorisés à ce jour. Un autre but de la présente invention est de proposer une composition moulable entièrement dégradable pour permettre son application à la fabrication d'objets de type quelconque, en particulier de pots à végétaux. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'une composition moulable biodégradable dont les étapes de fabrication sont particulièrement aisées à mettre en oeuvre. A cet effet, l'invention a pour objet une composition moulable biodégradable pour la fabrication d'objets divers tels que pots à végétaux, panneaux, revêtements ou autres, caractérisée en ce qu'elle est constituée essentiellement d'un mélange de boues de station d'épuration issues du traitement d'eaux usées généralement domestiques et de sciures de bois. Cette composition, particulièrement simple à réaliser, peut être ainsi utilisée pour la fabrication d'objets divers pour lesquels des caractéristiques d'hydrophobie et de biodégradabilité sont requises. L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une composition moulable biodégradable, notamment pour l'obtention d'une composition du type précité, caractérisé en ce qu'on constitue un mélange à base essentiellement de sciures de bois et de boues de station d'épuration issues du traitement d'eaux usées généralement domestiques, en ce qu'on dispose le mélange obtenu dans un moule et en ce qu'on soumet le moule et son contenu à un séchage. L'invention a encore pour objet un objet, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une composition du type précité. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation. Comme mentionné ci-dessus, la composition moulable biodégradable, objet de l'invention, est destinée à la fabrication d'articles divers tels que des pots à végétaux, des panneaux, des revêtements ou autres. Cette composition moulable biodégradable est constituée essentiellement d'un mélange de boues de station d'épuration issues du traitement d'eaux usées généralement domestiques et de sciures de bois. Les boues sont le résultat de la décantation d'eaux traitées. Ces boues ont été soumises après épaississement à un assèchement partiel à l'intérieur de bassins. Ces boues ont ensuite été stabilisées à la chaux vive pour pouvoir notamment être utilisées comme amendement. Un tel traitement est bien connu à ceux versés dans cet art et est pratiqué dans de nombreuses stations d'épuration. Ces boues, à l'issue de leur traitement, présentent généralement un taux d'humidité compris entre 60 et 80 %, de préférence voisin de 70 %, un pH compris dans la plage [10-13], de préférence voisin de 12 et un rapport C/N compris entre 5 et 6, de préférence voisin de 5,5. Ainsi, la composition moyenne de boues du type précité peut être telle que suit : matière sèche 30 % matière organique 123,0 kg/t azote NTK 11,8 kg/t phosphore P205 8,0 kg/t potasse K20 1,5 kg/t calcium CaO 94,0 kg/t magnésium MgO 2,7 kg/t pH 12,0 C/N 5,5 Les sciures de bois sont quant à elles issues d'industries du bois et sont généralement constituées d'essences de bois diverses et hétérogènes. Ces sciures peuvent ainsi être prélevées en sortie du système d'aspiration d'entreprises d'industrie du bois, telles que scieries, menuiseries industrielles ou autres. A titre d'exemple, la composition de ces sciures peut être telle que suit : - cellulose 40 % à 50 % en poids par rapport au poids total de la matière sèche, - lignine 20 % à 30 % en poids par rapport au poids total de la matière sèche, - hémicellulose 20 % à 35 % en poids par rapport au poids total de la matière sèche, - extractibles 0, 6 % à 12 % en poids par rapport au poids total de la matière sèche. Le mélange sciures de bois/boues représente au moins 80 % en poids, de préférence au moins 95 % en poids, du poids total de la composition finale. Cette composition contient généralement de 5 à 25 % en poids, de préférence 10 à 15 % en poids de sciures de bois rapporté au poids total de la composition. Elle contient par ailleurs de 75 à 95 % en poids, de préférence 85 à 90 % en poids, de boues rapporté au poids total de la composition. Il est préférable en outre que les sciures de bois présentent au moins une de leurs dimensions comprise entre 0,4 et 2,5 mm, de préférence voisine de 0,5 mm. Par au moins une de leurs dimensions, on entend, dans le cas de sciures se présentant sous forme de particules sphériques, le diamètre de la sphère ou, dans le cas de particules allongées, la largeur desdites particules. En effet, préalablement à la fabrication de la composition, il est nécessaire de broyer et homogénéiser les sciures de telle sorte qu'elles présentent une granulométrie permettant leur tamisage sur un tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 60 mesh et 200 mesh. Le respect de cette granulométrie des sciures améliore la cohésion du mélange sciures/boue et facilite le démoulage dans le cas de la fabrication d'articles moulés. Il va à présent être décrit la fabrication d'une composition constituée de 15 % en poids de sciures et de 85 % en poids de boues. Pour permettre la fabrication de la composition, il est au préalable procédé au mélange des sciures de bois et de boues. Cette opération peut s'effectuer au moyen d'un malaxeur pendant une durée comprise entre 10 et 45 min, généralement de l'ordre de 30 min. Le mélange ainsi obtenu est disposé dans un moule fonction de l'objet à réaliser. Deux applications apparaissent aujourd'hui particulièrement intéressantes, à savoir d'une part la fabrication de pots à végétaux qui viendraient se substituer aux pots en matière synthétique utilisés à ce jour par les pépiniéristes, d'autre part la réalisation de panneaux utilisés pour des opérations de paillage. En effet, à ce jour, lorsque de nouvelles cultures sont implantées sur un terrain, le sol est généralement recouvert d'une bâche en matière de synthèse qui protège la terre du choc des gouttes d'eau et de l'action desséchante du soleil et du vent. Cette bâche freine en outre la prolifération de nouvelles herbes. De tels panneaux pourront donc être utilisés en substitution des bâches en matière synthétique utilisées à ce jour. Les mêmes actions de protection de la terre contre le choc des gouttes d'eau et de l'action desséchante du soleil et du vent pourraient être obtenues. En outre, l'utilisation de tels panneaux favorisera la vie du sol puisque la plupart des matériaux du panneau apportent des éléments nutritifs au sol. Enfin, de manière identique à une bâche traditionnelle, ces panneaux permettent de freiner la prolifération des mauvaises herbes et permettent d'obtenir des produits propres et sains. Ces panneaux pourront donc être appelés panneaux de paillage. Pour l'application de ces panneaux, il convient d'attendre que le sol soit bien réchauffé et de n'appliquer ces panneaux que sur un sol humide et désherbé. Une application identique peut être envisagée dans le cas où la composition est, après mélange, disposée directement sur le sol à recouvrir. Lorsque le mélange est utilisé dans le cadre de la fabrication d'un produit moulé, on constate que la présence des sciures de bois favorise le démoulage. Ces sciures remplissent donc en outre le rôle d'un agent de démoulage. Préalablement au démoulage, on soumet le moule et son contenu à un séchage. Il a été constaté que si l'on veut obtenir un état de surface homogène sans fissuration des produits fabriqués, il est nécessaire de procéder à un séchage lent. Le séchage le plus adéquat s'avère celui qui consiste à placer le mélange disposé à l'intérieur du moule sous une bâche. En effet, le séchage sous hotte aspirante s'avère trop rapide et génère des fissurations du produit. De même, le séchage à l'air libre ou le séchage par étuvage peuvent présenter des difficultés. Une fois la composition séchée, le produit peut être démoulé en vue de son utilisation. Les objets préfabriqués obtenus sont entièrement biodégradables et sont hydrophobes. Ils présentent en outre une bonne étanchéité à l'eau qui permet leur utilisation notamment en tant que pots à végétaux. L'intérêt d'une telle composition est de pouvoir utiliser les boues en l'état sans que l'humidité de ces boues ne nuise à la fabrication d'objets. Le taux d'humidité des boues est celui acquis en fin de traitement à la station d'épuration. Il n'est donc pas nécessaire de réhydrater les boues ou, à l'inverse, de les déshydrater. Il s'avère d'ailleurs que la réhydratation des boues est une opération particulièrement difficile, voire impossible. REVENDICATIONS 1. Composition moulable biodégradable pour la fabrication d'objets divers tels que pots à végétaux, panneaux, revêtements ou autres, caractérisée en ce qu'elle est constituée essentiellement d'un mélange de boues de station d'épuration issues du traitement d'eaux usées généralement domestiques et de sciures de bois. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange sciures de bois/boues représente au moins 80 % en poids, de préférence au moins 95 % en poids, du poids total de la composition finale. 3. Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle contient de 5 à 25 % en poids, de préférence 10 à 15 % en poids de sciures de bois, rapporté au poids total de la composition. 4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle contient de 75 à 95 % en poids, de préférence 85 à 90 % en poids, de boues rapporté au poids total de la composition. 5. Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les boues présentent un taux d'humidité compris entre 60 et 80 %, de préférence voisin de 70 %, un pH compris dans la plage [10-13], de préférence voisin de 12 et un rapport C/N compris entre 5 et 6, de préférence voisin de 5,5. 6. Composition selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les boues sont des boues stabilisées à la chaux vive. 7. Composition selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les sciures de bois présentent au moins une de leurs dimensions comprise entre 0,4 et 2,5 mm, de préférence voisine de 0,5 mm. 8. Procédé de fabrication d'une composition moulable biodégradable, notamment pour l'obtention d'une composition conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on constitue un mélange à base essentiellement de sciures de bois et de boues de station d'épuration issues du traitement d'eaux usées généralement domestiques, en ce qu'on dispose le mélange obtenu dans un moule et en ce qu'on soumet le moule et son contenu à un séchage. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on mélange les sciures de bois et les boues dans un malaxeur pendant une durée comprise entre 10 et 45 min. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'on sèche le mélange sous bâche. 11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la composition des boues et des sciures de bois et leurs proportions dans le mélange sont conformes à l'une des revendications 1 à 7. 12. Objet, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une composition conforme à l'une des revendications 1 à 7.