Brevet FR2914556A1 — publié le 20081010

-1- PROCEDE ET COMPOSITION POUR LE TRAITEMENT DES ODEURS INDUSTRIELLES ET AGRICOLES DESCRIPTION DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé et une composition conçus et développés pour une utilisation dans le domaine du traitement physicochimique des odeurs industrielles et agricoles générées notamment par les boues de stations d'épurations urbaines et industrielles, les centres de tri et de stockage divers, les stations de traitement des cléjections animales, les station de compostage de déchets divers, etc, domaines dans lesquels les émissions de gaz et d'odeurs nauséabondes constituent un réel problème pour le personnel ainsi que pour les riverains. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE [)ans les procédés et compositions connus, l'effet neutralisant est réalisé de différentes façons : - effet du type construction dans lequel la réaction du gaz malodorant avec une autre substance est destinée à former un troisième composé sans odeur ; - effet du type combinaison d'odeur dans lequel la réaction du gaz malodorant avec une autre substance est destinée à obtenir un troisième composé qui possède une odeur agréable ; -. effet du type interférences dans lequel l'adjonction d'une substance odorante antagoniste neutralise l'odeur à traiter ; •• effet des types physiques adsorption et/ou absorption . -• effet de type catalyse chimique . La composition neutralisante est généralement pulvérisée ou mélangée à la matière à traiter. Elle agit immédiatement sur celle-ci et son efficacité est limitée dans le temps car son pouvoir rémanent est faible. RESUME DE L'INVENTION L'invention vise à réaliser une composition possédant une efficacité immédiate et rémanente et comprenant des substances d'origine naturelle aptes à réduire efficacement lesdites odeurs. Le produit obtenu est particulièrement original et respectueux de l'environnement et de la santé humaine. Ces substances agissent en synergie et permettent d'obtenir un inhibiteur d'odeurs haute performance. Ce procédé réduit de façon très significative les odeurs avec une efficacité immédiate et rémanente. Le principe d'action combine deux modes d'action : 2 - physique par la création d'un film qui retient partiellement les gaz et les odeurs et qui piège les molécules neutralisantes ; - biochimique par la neutralisation des molécules malodorantes. Lors de l'aspersion de la composition sur un substrat malodorant, il y a création d'un film solide ou matrice, qui n'est que partiellement perméable aux gaz, d'où un effet de ralentissement de la diffusion des odeurs nauséabondes. De plus les gaz qui arrivent à traverser cette matrice ou ce film, seront obligés de rencontrer les molécules neutralisantes qui y auront été préalablement incorporées et piégées. Les avantages de l'invention sont les suivants : - action multiple et combinatoire du procédé ; - contention des gaz malodorants ; -rétention des molécules neutralisantes dans une matrice, d'où une durée d'action améliorée, une protection de ces molécules des agents de dégradation extérieurs, un non lessivage ou moindre lessivage de ces molécules par la pluie par exemple ; - obligation de passage des gaz au contact des agents neutralisateurs ; - biodégrabilité et non toxicité du procédé ; facilité de mise en oeuvre. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le procédé pour le traitement des molécules malodorantes générées par des matières diverses au moyen d'une composition contenant des molécules neutralisantes et destinée à être pulvérisée sur lesdites matières, se caractérise en ce qu'il consiste : a) en une action physique destinée à retenir les molécules malodorantes au moyen de ladite composition neutralisante qui possède la propriété de former un film sur la matière à neutraliser ; 'b) en une action biochimique destinée à neutraliser les molécules malodorantes lors de leur passage au travers dudit film qui contient les molécules neutralisantes et qui possède la propriété d'être partiellement perméable aux molécules malodorantes. La composition pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comporte : a) un solvant choisi parmi l'eau, les glycols ou les glycérols, apte à ajuster la dureté du film recouvrant la matière à traiter ; b) un soluté choisi parmi les polymères des types alginates, carraghénanes, agars ou ulvanes, apte à ajuster l'effet liant ainsi que l'effet filmogène du film. Le solvant utilisé peut être constitué d'un mélange de solvants. De préférence, on utilisera de l'eau qui a l'avantage de dissoudre les polymères utilisés et de par son innocuité mais des solvants tels que par exemple les glycols et glycérols peuvent aussi 3- être employés. Ils présentent la capacité d'ajuster la dureté des films formés par la composition lorsqu'elle sèche. Le soluté utilisé peut être constitué d'un ou de plusieurs biopolymères de nature diverses : a) végétale : - extraits d'algues (alginates, carraghénanes, agars, ulvanes) ; - farines et extraits de graines (galactomannanes, caroube, guar, amidons natifs et modifiés) ; - extraits de tubercules (amidons natifs et modifiés, konjac) ; - extraits de fruits (pectines) ; - exsudats de plantes : gommes (adragante, arabique, ...) ; - fibres cellulosiques et dérivés de la cellulose ; - concentrats et isolats de protéines ; b) animale : gélatine, caséinates, protéines du lactosérum, protéines de l'oeuf ; c) microbienne : gomme xanthane, gomme gellane. La nature de ces polymères naturels consiste en un enchaînement d'unités glucidiques ou protéiques. Ces chaînes peuvent être ramifiées ou non et peuvent également porter des groupements de différentes natures qui vont influencer leurs capacités de liaison. Ce sont des macromolécules (hydrates de carbone) hydrosolubles capables de lier une quantité importante d'eau. La quantité d'eau fixée varie en fonction de la longueur des molécules mais aussi de leur rigidité et de leurs possibilités d'association. De préférence, on incorpore des extraits d'algues : alginates (algues brunes), c:arraghénanes et agars (algues rouges), ulvanes (algues vertes). Plus particulièrement, on utilise l'alginate qui sont des polysaccharides constitutifs des rnucilages des parois des algues brunes. Les alginates sont extraits principalement à partir d'algues laminaires tout d'abord sous forme d'acide alginique qui est ensuite transformée en alginates de différentes formes (sodium, calcium, ammonium, potassium). Plus précisément, il s'agit d'enchaînement d'unités d'acide mannuronique et d'acide guluronique. Il s'agit d'agents texturants (épaississants ou gélifiants selon les formes) utilisés dans divers domaines (alimentaire, cosmétique, pharamaceutique, technique, ...). Les fonctions recherchées sont la solubilité dans l'eau, l'effet collant ainsi que l'effet filmogène. D'autres biopolymères peuvent être associés en fonction des caractéristiques (collant, liant, filmogène, .) et de l'utilisation finale recherchée...DTD: Leur choix pourra être notamment porté en fonction de leur éventuel effet synergisant. En effet, lorsque certains polymères sont associés, ils présentent un effet de synergie qui se traduit notamment par un renforcement de la force colloïdale et une réduction des phénomènes de synérèse (exemple : carraghénanes / gomme de caroube ; gomme xanthane / gomme de caroube). Le pouvoir de liaison de la composition avec son substrat peut être ajusté en fonction du degré de polymérisation des biopolymères utilisés et des groupements portés par les chaînes latérales. Il est possible de contrôler la polymérisation de ce produit par des traitements enzymatique, thermique ou encore ionisant (électrique ou radioactive). Lorsque ces polymères sont soumis aux traitements énoncés auparavant, leurs chaînes sont en partie rompues. Il en résulte une modification de structure avec des chaînes plus courtes et ainsi un produit moins polymérisé qui pourra effectuer davantage de liaisons avec son substrat. L'utilisation de ces biopolymères permet la formation d'une matrice primaire aux 15 propriétés filmogènes. Ce film constituera la base d'une barrière mécanique contre les émanations de substances malodorantes. Par ailleurs, les biopolymères vont servir de support et interagir avec les autres constituants actifs de la préparation, notamment le latex et le neutralisant. Le latex naturel issu de certaines plantes et arbres tropicaux est principalement 20 composé de caoutchouc en suspension. Ce caoutchouc naturel est un hydrocarbure terpénique et plus précisément un polymère cis de l'isoprène. Le latex se caractérise par de nombreuses propriétés : thermoplasticité, flexibilité, effet collant, grande résistance, ... Les biopolymères de la préparation vont réagir avec le latex afin de former une matrice 25 secondaire. La matrice primaire formée par les biopolymères acquiert alors de nouvelles propriétés : en plus d'être filmogène, elle va devenir moins perméable à l'eau et aux gaz et sa résistance va s'en trouver accrue. Le troisième composant principal de cette formulation est un neutralisant d'odeurs. Ce composant est englobé dans la matrice créée par les biopolymères et le latex, ce qui 30 permet de limiter sa volatilité. Il s'agit d'un mélange complexe d'extraits de produits naturels d'origine végétale, d'huiles essentielles et de flagrances à fort pouvoir neutralisant. La combinaison des divers mécanismes a pour effet de neutraliser les gaz et les odeurs et non de les masquer comme c'est le cas dans l'industrie avec l'utilisation 35 conventionnelle des huiles essentielles. La neutralisation des odeurs et des gaz s'effectue donc ici par réactions chimiques avec optimisation des surfaces d'échanges entre la matière à traiter, liquide ou gazeuse et les substances neutralisantes. Les substances neutralisantes sont choisies parmi des huiles essentielles comme l'essence de romarin ou l'essence de menthe des champs qui sont riches en eugenol, 5 ou les huiles essentielles de clou de girofle ou de thym qui sont riches en thymol et carvacrol. Des fragrances, composés aromatiques naturels ou de synthèse comme le linalol, la vanilline, l'héliotropine (piperonal) ou d'autres aldéhydes de synthèse couramment utilisés en parfumerie comme le citral, le pinène, le citronellal, le limonène, le terpinolène peuvent être intégrés dans la formulation neutralisante. D'autres composés aromatiques de synthèse comme l'acétate d'éthyle, l'acétate de benzyle, le gamma undecalactone, des alcools éthoxylés ou encore l'oxyde de phénol peuvent être intégrés comme agents anti-odeur. Toutes ces substances neutralisantes agiront selon les mécanismes d'action suivants : - par des réactions de décompositions chimiques pour les substances à neutraliser suivantes : Allyl mercaptan, Amyl mercaptan, Benzyle mercaptan, Chlore, Crotyl rnercaptan, Sulfure de diméthyle, Sulfure de diphényle, Ethyle mercaptan, Sulfure d'hydrogène, Méthyle mercaptan, Propyl mercaptan, Dioxyde de soufre, Ter-butyl rnercaptan, Thiocrésol, Thiophénol ; - par la construction d'odeurs pour les substances à neutraliser suivantes : Ammoniac, E3utylamine, Cadaverine, Dibutylamine, Diisopropylamine, Diméthylamine, Ethylamine, Indole, Méthylamine, Putrescine, Pyridine, Scatole Triéthylamine ; par des interférences ou des combinaisons pour la substance à neutraliser suivante : Chlorophénol ; -. par de l'absorption et de l'adsorption pour la substance à neutraliser suivante : Styrène. Certains additifs peuvent également être incorporés. En particulier, cette préparation ayant une nature organique, il est indispensable de la protéger des attaques des bactéries et des moisissures par l'incorporation d'additifs du type conservateurs. Les compositions suivantes ont été testées : Composition 1 : Eau : QSP ; 5% d'alginate ; 5% de latex naturel ; 0,1% de neutralisant formulé à base d'huile essentielle de thym, de linalol, de vanilline, d'acétate d'éthyle et de benzyle ; 0,2% de conservateur ; Composition 2 : Eau : QSP ; 3% de carraghénane ; 2% d'amidon ; 10% de latex naturel ; 1% de neutralisant à base de d'huile essentielle de romarin et de menthe, de 6 pinène, de limonène, de citral, d'oxyde de phénol et de tri decenyl acétate ; 0,5% de conservateur ; Composition 3 : Eau : QSP ; 2% d'alginate ; 10% de gélatine ; 7,5% de latex naturel ; 0,3% de neutralisant à base d'huile essentielle de clou de girofle et de pin, de piperonal, de terpipolène, de citronellal, et de gamma undecalactone ; 0,2% de conservateur. Destinées à être épandues dans l'environnement, il était indispensable d'effectuer des tests de toxicité et de biodégradabilité. Concernant la toxicité, les tests suivants ont été effectués : - toxicité aiguë sur Daphnies : Cei 50 (norme NF EN ISO 6341 û OCDE 202). - toxicité aiguë létale sur poisson d'eau douce Brachydanio rerio (norme NF EN ISO 7346-1 û OCDE 203) - toxicité chronique sur Algues d'eau douce Pseudokirchneriella subcapitata (norme NF EN ISO 8692 û OCDE 201. Concernant la biodégradabilité, un test de biodégradabilité intrinsèque aérobie (norme OCDE 302 B) a été effectué. Le résultat donne une biodégrabilité de la formulation supérieure à 90% soit une biodégrabilité ultime intrinsèque au sens de la terminologie du 23 mars 2006. (_'ensemble des résultats de ces tests permet donc de conclure à une non-toxicité environnementale aquatique selon la directive 67/548/CEE Le produit selon la formulation peut donc être considéré comme non toxique, non polluant, et entièrement biodégradable. La composition peut être utilisée pure ou diluée à l'eau. La dilution est à effectuer selon l'efficacité finale recherchée mais en règle générale, le produit est dilué à hauteur de 10 à 20 %, voire 30 % pour les applications les plus exigeantes. La solution de composition est ensuite pulvérisée ou brumisée sur le substrat à traiter selon la technologie utilisée, et ceci généralement à la dose de 1 à 10 litres/m2. On peut utiliser notamment un canon de pulvérisation de grande portée (projection verticale jusqu'à 40m et projection horizontale jusqu'à 80 m) placé sur le plateau d'un véhicule 4x4. Ce canon est télécommandé à partir d'un poste de conduite du véhicule porteur. Bien entendu, l'homme de métier est apte à appliquer et à adapter les moyens connus dans le domaine considéré pour réaliser l'invention. REVENDICATIONS 1- Procédé pour la neutralisation des molécules malodorantes générées par des matières diverses, caractérisé en ce qu'il consiste à pulvériser, sur lesdites matières, une composition qui possède la propriété de se transformer en un film, partiellement perméable aux gaz, destiné à ralentir la diffusion desdites molécules malodorantes et qui contient des molécules neutralisantes destinées à neutraliser les molécules malodorantes lors de leur passage au travers dudit film. 2- Composition pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle comporte : a) un solvant choisi parmi l'eau, les glycols ou les glycérols, apte à ajuster la dureté du film recouvrant la matière à traiter ; b) un soluté choisi parmi les polymères des types alginates, carraghénanes, agars ou ulvanes, apte à ajuster l'effet liant ainsi que l'effet filmogène de la composition neutralisante ; c) un neutralisant d'odeur choisi parmi des extraits d'espèces végétales d'origines diverses, d'huiles essentielles et de fragrances d'origines variées. 3- Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte, en addition, du latex composé de caoutchouc en suspension, apte à ajuster les effets de résistance, de thermoplasticité, de flexibilité, de liaison et de perméabilité du film obtenu au moyen de ladite composition neutralisante. 4- Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, en addition, un conservateur apte à protéger la composition des attaques des bactéries et des moisissures. 5- Composition selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle est diluée à l'eau dans des proportions comprises entre 10 et 30 % du poids total de la composition. 6- Utilisation de la composition telle que définie dans la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle est appliquée sur le substrat à traiter dans des proportions comprises entre 1 et 10 litres par m2.