Brevet FR3004702A1 — publié le 20141024

Procédé de traitement de matières fermentescibles et installation de traitement de matières fermentescibles Domaine technique et état de l'art La présente invention se rapporte à un procédé de traitement de matières fermentescibles. Il est entendu par matières fermentescibles tous produits organiques qui tendent naturellement à fermenter sous l'action de la chaleur. La fermentation est la transformation de la matière organique sous l'action d'enzymes produites par des microorganismes en l'absence d'oxygène. Cette transformation peut se faire en présence de l'air : fermentation aérobie ou en l'absence d'air : fermentation anaérobie. Il est connu que la fermentation n'est possible qu'en présence de chaleur et d'eau et la fermentation aérobie est beaucoup plus active que la fermentation anaérobie. Par exemple dans le domaine maritime, le traitement de matières fermentescibles, telles que les déchets, est fait par stockage dans une chambre froide. Ce type d'installation nécessite des locaux dédiés et isolés thermiquement. Ce type d'installation nécessite également un système frigorifique consommateur en énergie et polluant par ses fuites en fluide frigorigène. Les techniques utilisées actuellement pour le traitement de ces matières fermentescibles vont du rejet immédiat avec ou sans broyage à la pyrolyse à très haute température en passant par le stockage en chambre froide à froid négatif ou la simple combustion avec apport en carburant. Toutefois, le rejet est interdit dans de nombreuses zones maritimes, la pyrolyse nécessite des installations onéreuses et très consommatrices d'énergie. Le stockage en chambre froide nécessite un local isolé thermiquement, associé à un système frigorifique, ce qui entraîne des opérations de nettoyage, de maintenance, une consommation d'énergie et une pollution liquide et gazeuse à cause des liquides de nettoyage et des fuites de fluide frigorigène. De plus, la simple combustion est interdite dans certaines zones et produit un dégagement de fumée visible. Il est connu du document US2002/0078661 de changer l'atmosphère autour des matières fermentescibles. Grâce à ce procédé, les produits sont maintenus et la fermentation est réduite. Ce procédé est utilisé pour des denrées consommables. Il ne s'agit pas d'une mise sous vide mais d'une mise sous atmosphère contrôlée, ce qui nécessite l'utilisation d'une chambre froide. Le but de la présente invention est de pallier à ces inconvénients et de proposer un procédé amélioré du traitement de matières fermentescibles permettant de réduire la fermentation anaérobie et la fermentation aérobie sans utiliser de chambre froide. Description de l'invention L'invention propose un procédé de traitement de matières fermentescibles, remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - a) mise en place de matières fermentescibles dans un contenant étanche, - b) connexion du contenant à une installation et mesure de la pression totale à l'intérieur du contenant, - c) mise sous vide du contenant jusqu'à ce que la pression à l'intérieur du contenant atteigne une valeur seuil de pression prédéterminée, d) maintien de la valeur seuil de pression prédéterminée pour assurer la maîtrise de la pression totale dans les contenants. La maitrise de la pression totale dans les contenants va permettre de maîtriser la température des matières fermentescibles. La notion de vide est un terme général, il faut utiliser la pression absolue qui est la somme des pressions partielles des produits gazeux internes au contenant. Dans notre application, la pression partielle d'eau conditionne la température des matières fermentescibles contenant de l'eau. Il est entendu par contenant, quelque chose qui renferme des matières fermentescibles dans son volume ou sa capacité. Par exemple, le contenant peut être un sac présentant des parois ayant une étanchéité à l'air suffisante et une résistance suffisante aux aspérités des matières fermentescibles. Il est entendu par mise sous vide, l'évacuation des gaz située à l'intérieur du contenant rendu étanche. Le contenant étanche est relié à un système de pompage par une canule insérée dans le contenant. La canule ou tout autre moyen de connexion du système de pompage permet d'assurer la connexion avec le système de pompage tout en évitant que le moyen de connexion ne s'obstrue pour assurer l'évacuation de l'air. Le procédé de traitement s'applique à des matières organiques contenant de l'eau et donc susceptibles de se dégrader par fermentation aérobie et anaérobie sous l'effet de la température ambiante. Ce procédé voit son application dans la conservation des déchets organiques à bord de navires mais aussi dans toute conservation de matière organique destinée ou non à la consommation. Le procédé ne nécessite pas de chambre froide pour fonctionner. Le fait de garder une pression totale d'air basse dans le contenant va permettre de ralentir la fermentation aérobie. De plus, le fait de maintenir une pression totale contrôlée dans le contenant étanche va permettre de ralentir de manière active la fermentation anaérobie par la maitrise de la température. La mise sous vide de l'étape c) et le maintien de la valeur seuil de pression prédéterminée à l'étape d) est réalisée par un moyen de pompage d'air. Le contrôle du maintien de la valeur seuil de pression prédéterminée à l'étape d) est réalisé par un automate. La présente invention élimine ainsi les différents inconvénients des procédés usuels de stockage et de traitement. Elle confine les matières fermentescibles dans un local non isolé, elle ne nécessite pas de groupe frigorifique. Selon un aspect, la mise sous vide de l'étape c) est réalisée pendant un délai prédéfini en fonction du volume du contenant, ledit procédé signale un défaut si la mise sous vide est réalisée dans un délai supérieur au délai prédéfini. Ainsi, le procédé peut signaler tout défaut d'étanchéité du contenant. Le délai prédéfini dépend du volume du contenant et des capacités de pompage utilisé dans les étapes c) et d). Par exemple, le signalement d'un défaut peut être réalisé par un moyen visuel, tel qu'un voyant lumineux, ou un moyen sonore, tel qu'une alarme. Selon un aspect de l'invention, le procédé comprend en outre à l'étape c) ou d), la mesure de la température à l'intérieur du contenant et également ledit procédé comprend à l'étape c) ou d), une valeur seuil de température de consigne. Egalement selon un autre aspect, la valeur seuil de pression prédéterminée est égale à la pression de vapeur saturante d'eau à la température de consigne à l'intérieur du contenant. De cette manière, les matières fermentescibles sont conservées. Dans la notion de vide, nous supposons une pression totale légèrement inférieure ou égale à la pression de vapeur à la température de consigne à l'intérieur du contenant. Par exemple, à 20°, la pression vapeur est de 23mbar. Selon une variante, la valeur seuil de pression prédéterminée est inférieure à la pression de vapeur saturante d'eau à la température de consigne à l'intérieur du contenant. Selon cette variante, la valeur seuil de pression prédéterminée est de 7 mbar. Cette valeur correspond à la limite de la congélation de l'eau. De cette manière, l'évaporation de l'eau va provoquer un refroidissement des matières fermentescibles. Le fait d'assécher les matières fermentescibles va permettre d'enlever l'eau contenue dans le contenant fermé afin de ralentir encore plus les fermentations résiduelles. Dans cette variante, au bout de quelques jours, les matières fermentescibles sont suffisamment déshydratées, comme par exemple présentant une humidité relative inférieure à 5%. Cette valeur permet aux matières fermentescibles de rester stables aux conditions de pression et de température ambiantes si on les empêche de reprendre l'humidité. Le contenant fermé avec les matières fermentescibles peut donc alors être déconnecté de l'installation ce qui permet de réduire la taille de la zone de traitement. Ces matières fermentescibles deviennent des produits inertes s'ils sont conservés à l'abri de la lumière et de l'humidité. Des produits inertes sont des produits qui ne subissent aucune modification physique, chimique ou biologique importante. De cette façon, les matières fermentescibles sont séchées et peuvent ensuite être incinérées plus facilement, plus proprement et sans apport de carburant. Au bout de quelques jours, les matières fermentescibles sont déshydratées donc stables et stérilisées. Dans le cas d'un navire, elles peuvent être incinérées à bord ou débarquées à l'escale. Le procédé comprend en outre à l'étape d), le maintien de la valeur seuil de pression prédéterminée lorsque la mesure de la température intérieure du contenant varie au-delà de 50 de la valeur seuil de température de consigne. En option, le procédé comprend une étape e) de désinfection du contenant par injection d'au moins un gaz. De cette manière, le gaz va désinfecter en surface les matières fermentescibles et ainsi ralentir l'activité microbiologique. L'invention concerne également une installation de traitement de matières fermentescibles, remarquable en ce qu'elle comprend : - au moins un contenant étanche adapté pour recevoir des matières fermentescibles, relié à un moyen de mise sous vide, - un moyen de mesure de la température et de la pression à l'intérieur du contenant étanche, - un moyen de mise sous vide du contenant jusqu'à une valeur seuil de pression totale correspondant à la température d'évaporation de consigne, - un moyen de maintien de la température d'évaporation de consigne en agissant sur la pression totale. Ladite installation comprend, en option, un système injectant un gaz pour la désinfection en surface des matières fermentescibles. Brève description des fi2ures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit, réalisée sur la base des dessins annexés. Ces exemples sont donnés à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique de l'invention, - la figure 2 représente une vue schématique du moyen de mise sous vide de l'invention, - la figure 3 représente un zoom d'une vue schématique de la connexion du moyen de mise sous vide avec le contenant. Description de modes de réalisation de l'invention Le procédé selon l'invention décrit les étapes suivantes : - a) mise en place de matières fermentescibles dans un contenant étanche, - b) connexion du contenant à une installation et mesure de la pression totale à l'intérieur du contenant, - c) mise sous vide du contenant fermé jusqu'à ce que la pression à l'intérieur du contenant atteigne une valeur seuil de pression prédéterminée, - d) maintien de la valeur seuil de pression prédéterminée pour assurer la maîtrise de la pression totale dans les contenants. Un opérateur commence par mettre en place des matières fermentescibles à l'intérieur d'un contenant et le referme de façon à ce qu'il soit étanche. Par exemple, le contenant possède un couvercle. A ce moment là, le contenant est étanche et la mise sous vide peut alors être réalisée. La mise sous vide du contenant suppose une étape préalable de connexion du contenant étanche avec une vanne qui permettra le retrait de l'air par un moyen de mise sous vide, tel qu'un système de pompage. Le contenant possède des éléments de connexion permettant de recevoir des tubes ou canules pour enlever l'air, de transmettre des informations de mesure... Le contenant possède également des capteurs permettant de mesurer la température, la pression, l'humidité... Après avoir réalisé la mise sous vide, l'opérateur, au besoin, connectera un nouveau contenant renfermant des matières fermentescibles et réalisera à nouveau le procédé. Il existe donc des éléments de connexion à l'aide d'au moins une vanne qui se coupe automatiquement si l'on retire la connexion pour assurer l'étanchéité du contenant fermé. De plus, des sondes de température sont placées dans les contenants fermés. Le procédé peut également comprendre une étape e) de désinfection du contenant par injection d'au moins un gaz. Le type de gaz peut être par exemple du gaz carbonique, monoxyde de carbone, azote... Le procédé permet de mesurer également la température à l'intérieur du contenant et l'étape c) ou d) comprend également une valeur seuil de température de consigne.30 Le procédé peut avoir deux variantes : une première concernant la conservation des matières fermentescibles et une deuxième concernant le séchage des matières fermentescibles. Une première variante permet de maintenir des matières fermentescibles sous vide d'air et comprend à l'étape c) une valeur seuil de pression totale du contenant légèrement inférieure ou égale à la pression de vapeur saturante d'eau à la température de consigne à l'intérieur du contenant. La notion de légèrement inférieure admet une variation de quelques mbar. Dans cette première variante, le procédé comprend à l'étape d) le maintien de la valeur seuil de pression prédéterminée lorsque la mesure de la température intérieure du contenant varie au-delà de 50 de la valeur seuil de température de consigne. Le fait de contrôler périodiquement la température intérieure des contenants, par exemple à l'aide d'un automate, va permettre de réguler la pression totale du contenant afin de redescendre par évaporation de l'eau à la température de consigne. Une deuxième variante permet d'assécher les matières fermentescibles et comprend à l'étape c) une valeur seuil de pression prédéterminée inférieure à la pression de vapeur saturante d'eau à la température de consigne. La valeur seuil de pression prédéterminée est comprise entre 7 et 10 mbar, de préférence 7 mbar. La valeur seuil de pression prédéterminée ne peut pas être inférieure à 7mbar. L'invention concerne une installation de traitement de matières fermentescibles. La figure 1 montre un local 1 dans lequel sont installés un moyen de mise sous vide 2 et un collecteur 3 permettant à l'opérateur de relier des contenants dans une zone de traitement 4. Des vannes sont positionnées entre le collecteur 3 et la zone de traitement 4. Un automate 5 permet de mesurer la température à l'intérieur des contenants. L'automate 5 permet également de mesurer la pression à l'intérieur des contenants. L'automate 5 permet aussi d'autoriser le moyen de mise sous vide 2 à pomper l'air du contenant si les conditions de température et de pression totale telles que celles décrites précédemment le permettent. La figure 2 représente le moyen de mise sous vide 2 de l'invention, ce qui correspond à un système de pompage. Sur cette figure, le collecteur 3 est montré avec les vannes, la mise sous vide est réalisée à l'aide d'une pompe à lobe 10 montée en série avec un éjecteur 11 d'air et une pompe à anneau à eau 12. A la sortie de la cuve de séparation 13, on retrouve la sortie des effluents gazeux 14 et liquides 15. La figure 3 représente un zoom d'une vue schématique de la connexion du moyen de mise sous vide avec le contenant. Il est montré le local 1, l'enveloppe 41 du contenant, une sonde de température 42 et un moyen de connexion 43. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement de matières fermentescibles, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) mise en place de matières fermentescibles dans un contenant étanche, - b) connexion du contenant à une installation et mesure de la pression totale à l'intérieur du contenant, - c) mise sous vide du contenant fermé jusqu'à ce que la pression à l'intérieur du contenant atteigne une valeur seuil de pression prédéterminée, - d) maintien de la valeur seuil de pression prédéterminée pour assurer la maîtrise de la pression totale dans les contenants. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise sous vide de l'étape c) est réalisée pendant un délai prédéfini en fonction du volume du contenant, ledit procédé signale un défaut si la mise sous vide est réalisée dans un délai supérieur au délai prédéfini. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre à l'étape c) ou d), la mesure de la température à l'intérieur du contenant et en ce qu'il comprend en outre à l'étape c) ou d), une valeur seuil de température de consigne. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur seuil de pression prédéterminée est égale à la pression de vapeur saturante d'eau à la température de consigne à l'intérieur du contenant. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur seuil de pression prédéterminée est inférieure à la pression de vapeur saturante d'eau à la température de consigne à l'intérieur du contenant 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la valeur seuil de pression prédéterminée est de 7 mbar. 7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre à l'étape d), le maintien de la valeur seuil de pression prédéterminée lorsque la mesure de la température intérieure du contenant varie au-delà de 50 de la valeur seuil de température de consigne. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d) de désinfection du contenant par injection d'au moins un gaz. 9. Installation de traitement de matières fermentescibles, caractérisée en ce qu'elle comprend : - au moins un contenant étanche adapté pour recevoir des matières fermentescibles relié à un moyen de mise sous vide (2), - un moyen de mesure de la température et de la pression à l'intérieur du contenant étanche, - un moyen de mise sous vide (2) du contenant jusqu'à une valeur seuil de pression totale correspondant à la température de consigne d'évaporation, - un moyen de maintien de la température de consigne d'évaporation en agissant sur la pression totale. 10. Installation de traitement de matières fermentescibles selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend un système injectant un gaz pour la désinfection en surface des matières fermentescibles.15