Brevet FR2880017A1 — publié le 20060630

La présente invention concerne de manière générale les engrais organo-minéraux, ainsi que leur procédé de préparation. Depuis longtemps, l'industrie prépare des engrais chimiques par réaction entre des produits contenant des éléments chimiques du type azote, phosphore et potassium. Notamment l'acide nitrique sert à la fabrication de nombreux engrais. Par exemple, il permet de produire le nitrate de calcium par action de l'acide sur le calcaire. Mais la difficulté d'éliminer l'eau du produit rend le prix de revient trop élevé. II est également connu depuis longtemps d'utiliser les déjections animales, par exemple le fumier, à titre d'engrais organique afin d'amener aux terres de fortes quantités d'éléments fertilisants. Difficilement transportables, les engrais organiques ne sont généralement pas commercialisés et sont généralement utilisés sur le site de production lui-même. Dans un souci continu de valorisation des déjections produites par 15 les animaux, l'industrie tente tout de même de mettre au point des méthodes de traitement de celles-ci, visant ainsi leur réutilisation. Par exemple, le document US 6,248,148 propose une méthode de traitement des déchets organiques contenant de l'ammoniac, et notamment le fumier. Selon cette méthode, on aère le fumier de manière à créer des espaces remplis d'air, on augmente le pH du fumier à 9,5 pour convertir une partie de l'ammoniac endogène en ammoniac gazeux et on piège une partie de l'ammoniac gazeux dans les espaces d'air. De tels procédés de traitement des déchets nécessitent des appareillages spécifiques et présentent de surplus l'inconvénient de nécessiter une manipulation de l'éleveur. Le document JP06-141786 décrit des aliments pour volailles comprenant des sels qui ont pour effet de diminuer la production d'ammoniac des déjections, l'ammoniac étant présenté comme un gaz néfaste, entraînant notamment la survenue plus facile de maladie chez les volailles en cours de croissance. Néanmoins, ce document n'a nullement trait à la valorisation des fécès. La présente invention se propose de fournir une alternative aux procédés de préparation des engrais de l'art antérieur. Un objet de la présente invention est de fournir un procédé peu coûteux de préparation d'engrais et qui ne nécessite l'intervention humaine que 35 de manière minime. A cet effet, la présente invention concerne un procédé d'obtention d'un engrais organo-minéral, qui comprend les étapes suivantes: a) on dispose d'un animal d'élevage, par exemple élevé en batterie ou en troupeau; b) on dispose d'un additif alimentaire comprenant un composé minéral de type sel, qui comprend un cation biodisponible, présentant une valeur nutritive, et un anion au moins en partie non biodisponible; c) on nourrit ledit animal d'élevage avec une ration alimentaire et ledit additif alimentaire, moyennant quoi on obtient des fécès, comprenant directement sous forme complexée, par exemple sous forme de sel, des matières azotées ayant réagi avec ledit anion; et d) on obtient l'engrais à partir desdites fécès. La présente invention s'inscrit dans un contexte de valorisation des fécès des animaux d'élevage. Plus particulièrement, la présente invention apporte une meilleure valeur en azote de la fumure organique ainsi obtenue, cela en évitant la volatilisation de l'azote sous forme d'ammoniac (NH3). Par "animal d'élevage", on entend notamment les animaux de pacage (notamment les bovins élevés pour la viande, le lait, le fromage et le cuir; les ovins élevés pour la viande, la laine et le fromage; les caprins; les porcins), les lapins, les volailles (les poulets, les poules, les dindes, les canards, les oies et autres), les animaux aquatiques (par exemple les poissons, les crevettes, les huîtres et les moules), les animaux de loisir et de compagnie (notamment le cheval, le chien, le chat) . Les bovins, ou bovinés, constituent une sous-famille des bovidés, mammifères ruminants polygastriques, qui comprend plusieurs espèces importantes d'animaux d'élevage (races laitières, races à viande et races mixtes). De préférence, ledit animal d'élevage est une volaille ou un porc. Selon la présente invention, l'animal d'élevage est élevé de manière industrielle. Par exemple il est élevé en batterie ou en troupeau. Par "fécès", on entend les résidus de la digestion qui se composent à la fois de la matière solide et de la matière fluide, évacuées par les voies naturelles des animaux. Par "additif alimentaire", on entend toute substance, composé ou composition, comestible ou ingérable, ajouté intentionnellement à l'alimentation 35 de l'animal. Selon un premier mode de réalisation du procédé de l'invention, la ledit additif alimentaire est associé à la ration alimentaire de l'animal. Selon un second mode de réalisation de l'invention, ledit additif alimentaire est mélangé à la ration alimentaire de l'animal, de sorte que la ration alimentaire comprend l'additif alimentaire et celui-ci modifie alors les caractères propres de la ration à laquelle il est ajouté. Ledit additif alimentaire peut se trouver sous forme de granules, de poudre, de granulés, de tablettes, sous forme liquide de façon naturelle, ou être mis en suspension, en solution ou en émulsion. Egalement, il peut se trouver sous forme enrobée, sous forme de comprimés à libération prolongée ou à libération contrôlée. Enfin, ledit additif alimentaire peut se trouver sous forme de bloc, ou de pain, à sucer. De préférence, ledit additif alimentaire se trouve sous forme adaptée/appropriée à son ajout à la ration alimentaire de l'animal. L'additif alimentaire comprenant le composé minéral peut notamment se trouver sous forme d'un prémélange (ou "pré-mix") avec d'autres ingrédients ou aliments, de façon à obtenir un volume plus facile à mélanger ensuite à la totalité de la ration alimentaire. L'additif alimentaire peut être obtenu par des procédés physiques appropriés, soit en l'état, soit transformé pour sa consommation par des procédés traditionnels de préparation de denrées ou rations alimentaires. Il peut également être obtenu par synthèse chimique ou isolé par des procédés chimiques. Il peut par exemple s'agir de co-produits de réaction. Par ailleurs, l'additif alimentaire doit répondre à des contraintes très 25 strictes, et notamment relativement à la réglementation applicable au niveau de la toxicité du fait de son ingestion par l'animal. La ration alimentaire des animaux d'élevage est notamment constituée de céréales, par exemple de blé, de maïs, de soja, d'orge, de seigle, d'avoine, de triticale, de sorgho. Ces céréales peuvent se présenter sous différentes formes, et notamment sous forme de graines ou d'huile. Selon la présente invention, l'additif alimentaire comprend un composé minéral de type sel qui comprend un cation biodisponible, présentant une valeur nutritive. Ainsi l'additif alimentaire comporte lui- même une valeur nutritive. La valeur nutritive dudit additif alimentaire peut être établie en différenciant, de manière significative ou discriminante, un caractère d'intérêt zootechnique, par exemple des paramètres de croissance, vis-àvis respectivement d'une ration alimentaire avec ledit additif alimentaire et de la même ration alimentaire sans l'additif alimentaire. Le choix du composé minéral alimentaire compris dans l'additif alimentaire, est lié à la biodisponibilité de ses éléments. Ainsi on choisit un composé (source) minéral alimentaire de type sel, qui comprend un cation biodisponible et un anion au moins en partie non biodisponible. On choisit donc un composé minéral alimentaire comprenant un cation biodisponible, c'est-à-dire que le cation, libéré à partir de la forme administrée, est réellement absorbé et se retrouve, au moins en partie, dans la circulation générale de l'animal d'élevage. A titre indicatif, le cation est sélectionné dans le groupe consistant en l'ion sodium, l'ion potassium, l'ion calcium, l'ion magnésium et l'ion fer. De manière préférée, le cation est l'ion sodium. La ration de 15 l'animal d'élevage est alors complémentée en sodium. Par exemple, l'apport nutritionnel en sodium est essentiel à différentes fonctions de l'organisme. Notamment, l'absorption de sodium permet le maintien de l'osmolalité des cellules, de la sensibilité aux stimuli mais également de l'excitabilité neuro-cellulaire. De manière générale, les aliments utilisés dans l'alimentation animale sont pauvres en sodium et les besoins nets journaliers de production sont loin d'être négligeables. Les animaux d'élevage ne peuvent trouver dans leur alimentation naturelle la compensation nécessaire des pertes physiologiques. L'absence de complémentation en sodium des rations alimentaires des animaux d'élevage est donc bien souvent le facteur déclenchant la carence en sodium. Cette carence en sodium a une influence négative sur la santé des animaux et sur leurs performances. Elle peut notamment entraîner une perte de poids, une production laitière plus faible, des troubles de la fécondité ou un niveau d'ingestion alimentaire plus faible. L'apport alimentaire en sodium est donc essentiel. A l'inverse, un excès de sodium entraîne une excrétion plus élevée de sodium dans les urines et une concentration en sodium qui augmente dans la salive. Il est connu de manière générale de complémenter les rations animales par des composés sodés notamment le chlorure de sodium. Pour les ruminants, des blocs de sel sont généralement mis à la disposition de l'animal, qui vient les lécher librement. Ainsi, la présente invention présente en outre l'avantage de fournir un complément nutritionnel aux animaux d'élevage. Les compléments alimentaires pour animaux sont des produits destinés à être ingérés, en complément de l'alimentation courante, afin de pallier l'insuffisance des apports journaliers en certains composés. Il est par exemple connu, de manière générale, de complémenter les rations alimentaires des animaux d'élevage avec des composés actifs, de manière à augmenter la performance zootechnique des animaux élevés. De préférence, le composé minéral alimentaire comprend un cation biodisponible à au moins 90%, i.e. 90% de la quantité libérée de cation administré est réellement absorbé et se retrouve dans la circulation générale. Ledit cation peut alors avoir l'effet nutritionnel bénéfique attendu. De manière encore plus avantageuse, le composé minéral alimentaire comprend un cation biodisponible à au moins 95%. On choisit en outre un composé minéral alimentaire comprenant un anion au moins en partie non biodisponible, c'est-à-dire qu'au moins une partie de la quantité d'anion libéré à partir de la forme administrée, n'est pas absorbé, au niveau de l'intestin notamment, et se retrouve, au moins en partie, dans les fécès de l'animal nourri avec le composé minéral alimentaire. De préférence, ledit anion se retrouve à plus de 50% dans les fécès. A titre d'exemple, ledit anion au moins en partie non biodisponible est sélectionné dans le groupe consistant en l'ion sulfate, l'ion chlorure, l'ion carbonate, l'ion hydroxyde et l'ion bicarbonate. De préférence, l'anion au moins en partie non biodisponible est l'ion sulfate. Selon la présente invention, l'anion se retrouvant, en moins en partie, dans les fécès de l'animal est complexé à des matières azotées également issues de la digestion dudit animal d'élevage. Par "matières azotées", on entend toutes sortes de déchets azotés. 25 Notamment il s'agit d'ammoniac, d'ammonium, d'urée et d'acide urique. De préférence, au moins une partie des matières azotées se trouve sous forme d'ions ammonium. Par "complexer", on entend qu'une liaison ionique, ou une interaction ionique, est formée. Dans ce cas, au moins une différence d'électronégativité existe entre au moins deux atomes d'au moins deux composés s'associant dans le complexe. Tout comme l'additif alimentaire, le composé minéral peut être obtenu par des procédés physiques appropriés, soit en l'état, soit transformé pour sa consommation par des procédés traditionnels de préparation de denrées alimentaires. Il peut également être obtenu par synthèse chimique ou isolé par des procédés chimiques. II peut par exemple s'agir de sous-produits de réaction. Ledit composé minéral alimentaire peut être ajouté à la ration alimentaire dudit animal avant de nourrir ledit animal avec ledit composé. A titre indicatif, on peut utiliser comme composé minéral alimentaire le chlorure de sodium NaCl, le sulfate de sodium Na2SO4, le bicarbonate de sodium NaHCO3 ou le carbonate de sodium Na2CO3. De manière inattendue, les inventeurs se sont rendus compte que l'utilisation du sulfate de sodium présentait, en outre, l'avantage d'améliorer les performances de croissance (réduction de la mortalité des animaux en cours de croissance et réduction du ratio prise alimentaire / prise de poids). A titre indicatif, la complémentation en sodium présente des avantages divers tels qu'une prise de poids, une augmentation de la prise alimentaire, une production laitière plus importante. Elle évite dans le même temps les troubles de la fécondité et les troubles circulatoires. La ration alimentaire dudit animal est susceptible en outre de comprendre d'autres additifs alimentaires ou d'autres compléments alimentaires, par exemple des composés actifs dans le métabolisme protéique. Il peut par exemple s'agir de protéines, de peptides ou d'aminoacides (ou acides aminés). On distingue deux types d'aminoacides, les aminoacides essentiels qui doivent être apportés par l'alimentation (histidine, isoleucine, leucine, lysine, méthionine, thréonine, tryptophane, valine) et les aminoacides non essentiels que l'organisme peut synthétiser (alanine, arginine, asparagine, aspartate, cystéine, glutamate, glycine, proline, sérine, tyrosine). De tels composés sont aussi appelés "additifs nutritionnels". II peut également s'agir de dérivés d'acides aminés, par exemple sels, amides, esters alkyliques et alcooliques, et les hydroxy-analogues des acides aminés précités et leurs dérivés eux-mêmes. A titre indicatif d'un composé actif selon la présente invention, l'acide 2-hydroxy-4-méthylthiobutanoïque est connu comme étant utilisé comme analogue de la méthionine pour nourrir les animaux d'élevage. Il a l'avantage de se présenter sous forme liquide, ce qui facilite son utilisation par les sociétés productrices d'aliments. Il peut également s'agir d'esters alkyliques de méthionine ou de l'hydroxy-analogue de méthionine, dont la chaîne alkyle contient par exemple de 1 à 12 atomes de carbone. La chaîne alkyle peut être ramifiée, linéaire ou cyclique, par exemple isobutyle ou tertiobutyle. Les compléments alimentaires de l'invention peuvent également comprendre plusieurs composés actifs dans le métabolisme protéique, par exemple un mélange de méthionine et de son hydroxy-analogue ou un mélange de méthionine et de chlorhydrate de lysine. La ration alimentaire est en outre susceptible de comprendre des vitamines, des additifs olfactifs, des oligo-éléments et autres additifs alimentaires. Selon un mode de réalisation de la présente invention, on utilise un procédé comprenant les étapes suivantes: a) on dispose d'un animal d'élevage, par exemple élevé en batterie ou en troupeau; b) on dispose d'un additif alimentaire comprenant un composé minéral de type sel, comprenant un cation biodisponible, présentant une valeur nutrivive, et un anion au moins en partie non biodisponible; c) on nourrit ledit animal d'élevage avec une ration alimentaire comprenant ledit additif alimentaire, moyennant quoi on obtient des fécès, comprenant directement sous forme complexée, par exemple sous forme de sel, des matières azotées ayant réagi avec ledit anion, ce, en vue d'améliorer les performances zootechniques dudit animal d'élevage. 20 L'invention concerne également un procédé d'obtention d'engrais organo-minéral qui comprend en outre, entre l'étape b) et l'étape c), une étape consistant à évaluer les besoins journaliers en sodium dudit animal. A titre indicatif, la ration journalière moyenne en sodium par tête de bétail est de 40 à 60 g pour les races chevalines, de 40 à 50 g pour les races bovines et de 5 à 10 g pour les ovins et les caprins. Selon la présente invention, ledit engrais comprend, en outre, la litière dudit animal d'élevage, dans laquelle se retrouvent les fécès dudit animal. Cette litière est généralement constituée par des copeaux de bois, des pailles 30 ou toutes sortes de débris fibreux. Avant épandage, ledit engrais peut être préalablement séché. Exemple L'objectif de l'essai est de comparer les effets de deux sources de sodium 35 alimentaire (bicarbonate de sodium et sulfate de sodium) sur les performances des poulets et la qualité des litières. Trois régimes (Tl, T2 et T3) sont formulés: un aliment démarrage (JO à J14), un aliment croissance (J15 à J28) et - un aliment finition (J29 à J42), chacun de ces aliments fournissant la même teneur en sodium et la même valeur d'équilibre électrolytique alimentaire (voir le Tableau qui suit). Aliment Aliment Aliment Démarrage Croissance Finition (JO à J14) (J15 à J28) (J29 à J42) Teneur en sodium 0,28 0,22 0,20 (% en poids de la composition totale) Valeur d'équilibre 290 240 220 électrolytique alimentaire (mEq /kg d'aliment) 900 poussins mâles de souche ROSS sont sélectionnés et placés dans des parquets équipés d'un nourrisseur. On place 50 poussins par parquet. Les animaux sont séparés en trois groupes, recevant le régime Ti, T2 ou T3 pendant 42 jours. Le régime T1 (régime bicarbonate de sodium) se compose de NaCI et NaHCO3. Les besoins journaliers en sodium sont donc apportés par le chlorure de sodium et par le bicarbonate de sodium. Le régime T2 (régime partiel sulfate de sodium) se compose de 20 NaCI et de Na2SO4. Les besoins journaliers en sodium sont apportés par le chlorure de sodium et par le sulfate de sodium. Le régime T3 (régime total sulfate de sodium) se compose de Na2SO4 et de CaCl2. Dans ce régime, les besoins journaliers en sodium sont donc uniquement fournis par le sulfate de sodium, le chlore est apporté par le chlorure de calcium. La composition (en % en poids de la composition totale) et les caractéristiques des régimes se présentent comme suit: Régime T1 Régime T2 Régime T3 JO-J14 J15-J28 J29-J42 JO-J14 J15-J28 J29-J42 JO-J14 J15-J28 J29-J42 Blé 10,00 10,00 7,60 10,00 10,00 7,60 10,00 10,00 7,60 Maïs 41,25 46,10 54,40 41,25 46,10 54,40 41,52 46,33 54,61 Tourteau de 37,00 31,70 26,30 37,00 31,70 26,30 37,00 31,70 26,30 soja Graines de 2,00 1,50 1,30 2,00 1,50 1,30 2,00 1,50 1,30 soja Huile de soja 2,6 - - 2,6 - - 2,60 - Huile de 2,60 6,40 6,60 2,60 6,40 6,60 2,60 6,40 6,60 palme Carbonate de 0,80 0,70 0,60 0,80 0,70 0,60 0,53 0,47 0,39 calcium Phosphate 2,00 2,00 1,80 2,00 2,00 1,80 2,00 2,00 1,80 bicalcique DL- methionine 0,18 0,15 0,14 0,18 0,15 0,14 0,18 0,15 0,14 L-Lysine HCI 0,02 0,08 0,02 0,02 0,08 0,02 0,02 0,08 0,02 Prémélange* 1,55 1,37 1, 24 1,55 1,37 1,24 1,55 1,37 1,24 NaCI 0,315 0,265 0,237 0,315 0,265 0,237 0 0 0 NaHCO3 0,514 0,374 0,347 0 0 0 0 0 0 Na2SO4 0 0 0 0,434 0,316 0,293 0,818 0,636 0,58 CaCl2 0 0 0 0 0 0 0,300 0,253 0,226 * NaCl, NaHCO3, Na2SO4 et CaCl2 sont apportés associés au prémélange qui comprend les oligo-éléments et les vitamines. De préférence, selon la présente invention, le composé minéral de type sel comprend l'ion sodium et est présent dans la ration alimentaire à une teneur comprise entre 0,1 et 2% en poids de la composition totale, et de manière encore plus préférée, à une teneur comprise entre 0,1 et 1% en poids de la composition totale. L'alimentation est ad libitum pendant la durée totale de l'essai (42 jours). Les performances de croissance et la mortalité sont mesurées sur la période de l'essai (0-42 jours). La consommation d'eau est mesurée à J26 et à J40. Enfin, la production d'ammoniac est également mesurée. Résultats: Le tableau ci-dessous montre la mortalité sur la période 0-42 jours, durée totale de l'essai. Régime T1 Régime T2 Régime T3 Mortalité (en %) 7,0 3,7 3,3 La mortalité est plus importante pour les animaux ayant reçu le régime T1, à base de bicarbonate de sodium, que pour les animaux ayant été totalement ou partiellement nourris au sulfate de sodium (régimes T2 et T3). Le tableau ci-dessous montre les paramètres de croissance sur la période 0-42 jours, durée totale de l'essai. Régime T1 Régime T2 Régime T3 Gain de poids 2513 27 2571 71 2575 57 (en g/animal) Consommation 4428 67 4501 95 4418 104 alimentaire (en g d'alimentlanimal) Indice de 1,762 0.02 a 1,751 0. 02a 1,716 0.02 b consommation (g d'aliment / g de gain) Aucune différence significative n'a été observée entre le régime Ti et le régime T2, bien que les animaux ayant reçu le régime T2 aient une prise de poids supérieure de 1,65% par rapport aux animaux ayant reçu le régime Ti et bien que les animaux nourris sous le régime T2 consomment 2,31% d'aliment en plus vis-à-vis des animaux nourris sous le régime T1. Un effet bénéfique sur l'indice de consommation est observé pour le régime T3, vis-à-vis des régimes Ti (-2,61%) et T2 (-2,0%), alors que cet effet n'est 10 pas observé pour le régime T2, vis-à-vis du régime T1 (-0,62%). L'effet bénéfique du sulfate de sodium total était déjà significatif sur la période de croissance 14-28 jours. Le tableau ci-dessous montre la consommation d'eau mesurée à J26 et à J40. 15 Cette consommation est exprimée en g/poulet/jour. Régime T1 Régime T2 Régime T3 Jour 26 282 10 291 13 307 25 Jour 40 400 13 400 32 397 26 On constate qu'il n'y a pas de différences entre les différents régimes. Ceci peut être expliqué par le fait que chacune de ces alimentations fournit pour les trois régimes la même teneur en sodium et la même valeur d'équilibre électrolytique alimentaire. La figure I ci-après montre le dégagement d'ammoniac par les litières, exprimé en ppm. Le dégagement d'ammoniac est mesuré pour chaque parquet en piégeant les gaz produits par la litière durant un certain temps, dépendant de l'âge des poulets. On mesure par exemple le dégagement de gaz lorsque les poulets atteignent l'âge de 41 jours (voir Figure I). On constate globalement une forte réduction du dégagement d'ammoniac lorsque les poulets sont partiellement ou totalement nourris au sulfate de sodium vis-à-vis des poulets entièrement nourris au bicarbonate de sodium. Ainsi on constate que l'ammoniac, et les matières azotées par extension, sont complexés aux ions sulfate, ce qui limite leur dégagement et valorisent les fécès des poulets et leurs litières en tant qu'engrais. REVENDICATIONS 1. Procédé d'obtention d'un engrais organo-minéral, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) on dispose d'un animal d'élevage, par exemple élevé en batterie ou en troupeau; b) on dispose d'un additif alimentaire comprenant un composé minéral de type sel, comprenant un cation biodisponible, présentant une valeur nutritive, et un anion au moins en partie non biodisponible; c) on nourrit ledit animal d'élevage avec une ration alimentaire et ledit additif alimentaire, moyennant quoi on obtient des fécès, comprenant directement sous forme complexée, par exemple sous forme de sel, des matières azotées ayant réagi avec ledit anion; et d) on obtient l'engrais à partir desdites fécès. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite ration alimentaire comprend ledit additif alimentaire. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit additif alimentaire est associé à ladite ration alimentaire. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit cation est assimilé à plus de 90% par l'organisme. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit anion se retrouve à plus de 50% dans les fécès. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'anion au moins en partie non biodisponible est l'ion sulfate. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit composé minéral est le sulfate de sodium. 8. Procédé selon la revendication précédente, comprenant en outre, entre l'étape b) et l'étape c), une étape consistant à évaluer les besoins journaliers en sodium dudit animal. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une partie des matières azotées se trouve sous forme d'ions ammonium. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon lequel ledit engrais comprend en outre la litière dudit animal d'élevage, dans laquelle se retrouvent les fécès dudit animal. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la litière est constituée par de la paille, des copeaux de bois, et/ou toutes sortes de débris fibreux. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit animal d'élevage est une volaille ou un porc. 13. Engrais susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.