Brevet FR2929610A1 — publié le 20091009

La présente invention se rapporte aux engrais, aux substrats agricoles et à leurs procédés de fabrication. L'invention vise un engrais d'une grande 5 efficacité et non polluant, parce qu'il n'est pratiquement pas lixiviable. Le procédé de fabrication d'un engrais suivant l'invention consiste à dissoudre un composé azoté, un composé phosphoré et un composé potassique et, 10 éventuellement, un composé magnésien dans de l'eau pour obtenir une solution aqueuse et à verser la solution aqueuse sur une matière poreuse à cellules fermées. La solution aqueuse s'adsorbe dans la matière poreuse et l'azote, le phosphore et le potassium, ainsi 15 qu'éventuellement le magnésium, qui y sont contenus, y sont retenus par chélation. Les radicules des plantes en contact avec cet engrais en extrairont l'azote, le phosphore, le potassium et le magnésium dont elles ont besoin, mais ces éléments ne sortiront pas des pores sous 20 le simple effet d'une lixiviation. L'engrais est donc très efficace. =mes métaux lourds qui peuvent être contenus sont eux aussi adsorbés et chélatés, en sorte qu'ils ne scrtent pas davantage que les autres éléments sous l'effet d'une lixiviation. L'engrais n'est pas 25 polluant. On dissout dans la solution le composé azoté, le composé phosphoré et le composé potassique, ainsi que le composé magnésien, en la quantité que l'on souhaite que l'engrais ait de ses éléments fertilisants. En 30 général, on dissout de 30 à 140 grammes de composé azoté par litre, de 20 à 200 grammes de composé phosphoré par litre et de 30 à 200 grammes de composé potassique par litre. Comme composé azoté, on peut utiliser notamment de l'urée, de l'ammoniaque comme composé phosphoré de l'acide phosphorique et, comme composé potassique, un sulfate. On peut ajouter également à la solution aqueuse des éléments de rectification des sols, tels que du carbonate de chaux sous forme de chaux ou de chaux carbonatée, ainsi que des produits de traitement phytosanitaires. On peut ajouter aussi un hydrorétenteur diffusé sous la marque NBS. On verse, en général, de 150 à 450 litres de solution aqueuse par tonne de matière poreuse. La matière poreuse peut être du charbon actif, de la pierre ponce, du charbon ou un zéolite. Elle est, de préférence, sous forme de granulés de 3 à 8 mm ou de poudre. On obtient ainsi un engrais comprenant de l'eau, de l'azote, du phosphore, du potassium et, éventuellement, du magnésium, de préférence sous forme de granulés ou de poudre, qui comprend du carbone ou du silicium sous la forme d'une matière poreuse à cellules fermées. Dans les cellules, sont chélatés un composé azoté, un composé phosphoré, un composé du potassium et, éventuellement, un composé du magnésium. Cet engrais, qui n'a pas d'oxygène disponible, donne, lorsqu'il est attaqué par des radicules, des nitrites mais pas de nitrate. L'invention vise aussi l'utilisation d'un engrais suivant l'invention en mélange avec des boues de station d'épuration pour l'obtention d'un substrat agricole. A cette fin, on mélange de 300 à 700 litres d'engrais par m3 de boues d'épuration. On peut utiliser des boues humides ou des boues sèches : A Boues humides 1) Sont des boues humides les boues déshydratées dont les matières sèches sont comprises entre 13 et. 30 % en poids. 2) Ces boues seront mélangées à des déchets verts broyés dans les proportions suivantes : 1 volume de boues de 1 à 4 volumes de déchets verts broyés suivant une procédure de compostage en andains dont la durée de fermentation sera de 4 à 6 mois en andains extérieurs ou de 21 jours en compostage contrôlé. 3) Déchets verts broyés les déchets verts sont issus de l'élagage des tontes de gazon, de manière générale tous les déchets issus du jardinage et des coupes de bois. 4) Les boues sont mélangées à volume égal de matière poreuse et, de préférence, à l'engrais suivant l'invention. Les boues sont mélangées à raison de 0,5 à 2 20 volume de matière poreuse par volume de boues et, de préférence, en volume égal. B Boues sèches . 1) Sont des boues sèches les boues déshydratées et séchées par séchage accéléré ou séchage solaire, entre 25 70 et 90 % de matières sèches au m3. Elles peuvent être traitées de deux manières en fonction de la finalité à obtenir . 2) Elles peuvent être humidifiées, mélangées à des déchets verts et à de la matière poreuse à cellules 30 fermées et traitées comme précédemment (boues humides). Les bcues sont mélangées à raison de 0,5 à 2 volume de matière poreuse par volume de boue et, de préférence, en un volume égal. 3) Elles peuvent aussi être mélangées à du compost issu de déchets verts (déchets verts ayant subi une fermentation préalable) et être utilisées directement dans une transformation en granulés exploitables en agriculture, avec ou sans adjonction d'engrais, comme décrit plus loin. 4) Elles peuvent aussi être utilisées en l'état pour transformation en granulés, avec ou sans adjonction d'engrais. On a ainsi deux familles de produits en 10 utilisation agricole : - l'éradication des coliformes par montée en température par compostage à 70/80°C pendant un laps de temps de 45 minutes, - l'éradication des coliformes par séchage 15 accéléré. En mélangeant les boues à l'engrais suivant l'invention, à l'aide d'un mélangeur à ruban ou d'un mélangeur à vis ou autre mélangeur, on obtient un substrat agricole dans lequel les coliformes sont 20 éradiqués, les métaux lourds sont chélatés, les éléments fertilisants sont eux aussi chélatés sans être donc lixiviables, et qui a du carbone apporté par le compost, de la matière organique apportée par les boues, avec des propriétés de rétention d'eau allant de 500 à 800 litres 25 d'eau au m3. Le substrat agricole répond à la norme NFU 44095 et est dispensé ainsi de plan d'épandage. On a donc, 4 formulations sont possibles : 30 a) mélange de boues de station d'épuration compostées et déshydratées (70 à 90% matière sèches) avec 1 volume égal de matière poreuse - éradication des coliformes - chélation des métaux lourds - rétention d'eau comprise entre 500 et 800 b; mélange de boues humides 13 à 30 % matières sèches à raison de 1 à 4 m3 de déchets verts broyés par tonne de boues humides plus de la matière poreuse à cellules fermées à raison de 0,5 à 2 volume par volume de boues humides et de préférence, en volume égal au volume des boues humides : - éradication des coliformes - chélation des métaux lourds - garantie du respect de la norme NFU 44095 - rétention d'eau de 500 à 800 - carbone pour rapport C/N c) matière poreuse chargée de NPK 15 - 1 engrais non lixiviable d) mélange de a+c ou a+b = . - 1 substrat équivalent engrais non lixiviable 20 - éradication des coliformes - garantie du respect de norme NFU 44095 - rétention d'eau de 500 à 800 - carbone pour rapport C/N - chélation des métaux lourds 25 On donne au tableau ci-après les résultats d'analyse de divers métaux lourds sur des boues brutes, des boues après mélange à l'engrais suivant l'invention, les valeurs obtenues étant comparées à des valeurs de 30 seuil suivant la norme NFU 44095, à des valeurs de seuil arrêtées au 8/1/98, tandis que la dernière colonne indique les références aux méthodes d'analyse. TABLEAU 1 BOUES BOUES Valeurs Valeurs Méthodes BRUTES APRES seuil seuil d'anaLyse TRAITEMENT Norme NFU arrêté du 44095 8/1/98 CADMIUM TOTAL 1,02 0,18 3 15 NFX 31-151 CHROME TOTAL 15,3 3,7 120 1000 NFX 31-151 CUIVRE TOTAL 277 16,6 300 1000 NFX 31-151 CUIVRE sur 2,92 0,5 - - NFX 31-210 Ilixiviation MERCURE TOTAL 0,95 0,20 2 10 NFX 31-151 NICKEL TOTAL 14,6 3,2 60 20C NFX 31-151 1 PLOMB TOTAL 53,2 5,9 180 800 NFX 31-151 ZINC TOTAL 562 29,4 600 3000 NFX 31-151 ZINC sur 7,3 1,2 - - NFX 31-210 lixiviation Cu + Zn + Cr = 868 52,9 - 4000 Ni L'eau est captive dans ce substrat, ce qui 5 permet une économie d'eau de 50 à 70 et le fertilisant obtenu évite aux agriculteurs la multiplicité des passages, avec un gain correspondant de temps et d'entretien de machine. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un engrais, caractérisé en ce qu' - on dissout un composé azoté, un composé phosphoré et un composé potassique et, éventuellement, un composé magnésien dans de l'eau pour obtenir une solution aqueuse et - on verse la solution aqueuse sur une matière 10 poreuse à cellules fermées. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on verse de 150 à 450 1 de solution aqueuse par tonne de matière poreuse. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, 15 caractérisé en ce que la matière poreuse est du charbon actif, de la pierre ponce, du charbon ou du zéolite. 4. Engrais comprenant de l'eau, de l'azote, du phosphore, du potassium et, éventuellement, du magnésium, caractérisé en ce qu'il comprend du carbone ou du 20 silicium sous la forme d'une matière poreuse à cellules fermées. 5. Utilisation d'un engrais suivant la revendication 4 en mélange avec des boues de station d'épuration pour l'obtention d'un substrat agricole. 25 6. Utilisation suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'on mélange de 300 à 700 1 d'engrais par m3 de boue. 7. Utilisation suivant la revendication 6 dans laquelle le substrat comprend des boues humides à 13 à 30 30 % en poids de matière sèche, de 1 à 4 m3 de déchets verts par tonne de boues humides et de la matière poreuse à cellules fermées à raison de 0,5 à 2 volume par volume de boues humides et, de préférence en un volume égal à celui des boues humides.