Brevet FR3028261A1 — publié le 20160513

La présente invention concerne un combustible solide sous forme de produit pressé, tel que bûchette ou granulé, ainsi qu'un procédé de fabrication dudit combustible. L'utilisation de biomasse à titre de combustible s'est développée ces dernières années. Généralement, la biomasse est utilisée en co-combustion, par exemple avec du charbon, ce qui augmente le coût du combustible. Cette biomasse peut également être utilisée seule sous forme de granulés. Dans ce cas, le combustible à base de biomasse contient un liant permettant le maintien à l'état compacté de la biomasse et nécessite, pour la fabrication du combustible, une presse à granulés. De plus en plus d'utilisateurs de ces combustibles tentent de s'affranchir du liant et d'obtenir une possibilité de compaction du combustible avec une presse autre qu'une presse à granulé pour réduire le coût de fabrication du combustible et faciliter la maintenance de la chaîne de fabrication du combustible. Un but de la présente invention est de proposer un combustible du type précité dont la conception permet un coût réduit et une fabrication plus aisée. Un autre but de la présente invention est de proposer un combustible dont la composition permet l'utilisation d'un grand nombre de types de presse et en particulier, l'utilisation d'une presse à piston. A cet effet, l'invention a pour objet un combustible solide sous forme de produit pressé, tel que bûchette ou granulé, apte à être utilisé dans une chaudière ou un four industriel, caractérisé en ce que ledit combustible comprend, exprimés 30 en pourcentage en masse rapporté au poids total du combustible : - 45 à 75 %, de préférence 55 à 65%, d'issues de silos de maïs encore appelées coproduits du travail du grain de maïs, ces issues de silos de maïs, provenant d'opérations de tri de grains de maïs, comprenant des grains de maïs cassés et/ou déclassés et/ou des glumes ou glumelles de grains de maïs et/ou des poussières de maïs et/ou des rafles de maïs, - 15 à 45%, de préférence 20 à 30%, d'issues de silos de blé et/ou d'orge, ces issues de silos de blé et/ou d'orge, provenant d'opérations de tri de grains de blé et/ou d'orge, comprenant des grains de blé et/ou d'orge cassés et/ou déclassés et/ou des glumes ou glumelles de grains de blé et/ou d'orge et/ou des poussières de blé et/ou d'orge et/ou des rafles de blé et/ou d'orge, - 0 à 20 %, de préférence 5 à 15 %, d'issues provenant d'opérations de 10 traitement de productions agricoles d'oléagineux et/ou de protéagineux et/ou de céréales autres que le blé, le maïs et l'orge. Les demandeurs ont découvert que, de manière surprenante, la combinaison d'issues de maïs, de blé et/ou d'orge permet d'une part, de compacter le 15 mélange formé par la combinaison d'issues à l'aide d'une presse à piston, d'autre part d'éviter l'addition d'un liant pour l'opération de compactage. L'utilisation d'une presse à piston peut, par comparaison avec d'autres types de presse, permettre une réduction de la consommation en énergie électrique 20 et offrir la possibilité de traiter des particules de plus grande taille. L'utilisation d'une presse à piston est rendue possible par le fait que notamment la combinaison d'issues proposées permet naturellement d'obtenir un taux d'humidité du mélange d'issues compatible avec ladite presse. En outre, le choix des ingrédients de la composition permet d'obtenir une compaction des 25 éléments entre eux sans addition de liant. De préférence, les issues provenant d'opérations de traitement de productions agricoles d'oléagineux et/ou de protéagineux et/ou de céréales autres que le blé, le maïs et l'orge comprennent, lorsqu'elles sont présentes, des issues 30 choisies dans le groupe formé par les issues de production de colza, de tournesol, de chanvre et de lin. De préférence, les issues provenant d'opérations de traitement de productions agricoles d'oléagineux et/ou de protéagineux et/ou de céréales autres que le blé, le maïs et l'orge comprennent des grains cassés et/ou déclassés et/ou des glumes et/ou des glumelles et/ou des siliques et/ou des feuilles et/ou des tiges et/ou des rafles desdites productions. De préférence, le combustible présente un taux d'humidité totale compris entre 14 et 18% et une densité comprise entre 0,6 et 0,8. De préférence, le combustible se présente sous forme d'une bûchette de diamètre compris entre 80 et 100 mm et de longueur comprise entre 12 et 18 mm. De préférence, le combustible présente un pouvoir calorifique inférieur compris 15 entre 4 et 5 KWh/kg. L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un combustible solide du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mélange de : 20 - 45 à 75 %, de préférence 55 à 65%, d'issues de silos de maïs encore appelées coproduits du travail du grain de maïs, ces issues de silos de maïs, provenant d'opérations de tri de grains de maïs, comprenant des grains de maïs cassés et/ou déclassés et/ou des glumes ou glumelles de grains de maïs et/ou des poussières de maïs, et/ou des rafles de maïs, 25 - 15 à 45%, de préférence 20 à 30%, d'issues de silos de blé et/ou d'orge, ces issues de silos de blé et/ou d'orge, provenant d'opérations de tri de grains de blé et d'orge, comprenant des grains de blé et/ou d'orge cassés et/ou déclassés et/ou des glumes ou glumelles de grains de blé et/ou d'orge et/ou des poussières de blé et/ou d'orge, et/ou des rafles de blé et/ou d'orge, 30 - 0 à 20 % d'issues, de préférence 5 à 15 %, d'issues provenant d'opérations de traitement de productions agricoles d'oléagineux et/ou de protéagineux et/ou de céréales autres que le blé, le maïs et l'orge, pour l'obtention d'un mélange présentant un taux d'humidité compris entre 15 et 20 %, les pourcentages étant exprimés en pourcentage en masse rapporté au poids total du combustible, et une étape de pressage dudit mélange. De préférence, le mélange est pressé à l'aide d'une presse à piston. De préférence, la chambre de compression de la presse à piston est refroidie à 10 une température inférieure à 30°C. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence à la figure unique qui représente de manière schématique une installation pour la mise en oeuvre du procédé de 15 fabrication du combustible objet de l'invention. Un premier exemple de composition de combustible conforme à l'invention est fourni dans le tableau 1 ci-dessous : 20 Tableau 1 Composant Teneur massique en % Issues de silos de maïs (grains cassés...) 60 Issues de silos de blé et/ou d'orge 30 Issues de colza et/ou de tournesol et/ou de lin et/ou de chanvre 10 Les issues de silo de maïs entrant dans la composition du combustible sont obtenues comme suit : après moissonnage, les grains de maïs issus de la moisson sont orientés vers une installation de nettoyage comprenant au moins 25 un tamis et des moyens d'aspiration des poussières. Les éléments solides passant à travers le tamis et la poussière forment les issues de silo qui pourront être utilisées comme matières premières solides dans le combustible. Ces issues de silo pourront être complétées des poussières qui sont récupérées à chaque manipulation des grains stockés en silo. Ces issues de silos de maïs peuvent donc comprendre des grains de maïs cassés et/ou déclassés et/ou des glumes ou glumelles de grains de maïs et/ou des poussières de maïs, et/ou des rafles de maïs. Généralement, les rafles sont sous forme de particules. Le taux d'humidité de ces issues de silo de maïs est généralement de l'ordre de 15 à 30%. Les issues de silo de blé et/ou d'orge sont obtenues de manière similaire à ce qui a été décrit ci-dessus pour les issues de maïs. Les issues de colza et/ou de tournesol et/ou de lin et/ou de chanvre sont obtenues à l'issue d'opérations de traitement comprenant notamment des opérations de broyage. Le taux d'humidité des issues de silo de blé et d'orge est généralement compris entre 15 et 30 % d'humidité. Il en est de même des issues d'autres origines. Ces issues de silo sont, pour la fabrication du combustible, mélangées dans les proportions prédéterminées du tableau 1 ci-dessus avant d'être déversées sur un tamis de maille de l'ordre de 2 mm. Les éléments de dimension supérieure à 2 mm issus dudit tamis 1 sont transportés vers un broyeur 2 comportant en entrée un aimant et un épierreur pour enlever les métaux et les pierres encore contenus dans ledit mélange. En variante, l'aimant et l'épierreur peuvent être disposés en amont du tamis. Les éléments de dimension inférieure à 2 mm sont exemptés de broyage et sont introduits dans le broyat issu du broyeur 2. L'ensemble est alors introduit dans une presse 3 mécanique à piston pour former en sortie des bûchettes cylindriques d'un diamètre de 90 mm et d'une épaisseur de 15 mm. Au cours du pressage, le mélange est refroidi de sorte que la température du combustible à l'intérieur de la presse n'excède pas 30°C. On procède de manière analogue avec un combustible dont la composition est conforme au tableau 2 ci-dessous : Tableau 2 Composant Teneur massique en % Issues de silos de maïs (grains cassés...) 60 Issues de silos de blé et/ou d'orge (grains cassés...) 40 Cette composition de combustible se distingue de la composition fournie au tableau 1 par le fait qu'elle ne contient que deux ou trois types de céréales, à savoir maïs et/ou blé et/ou orge. II doit être mentionné que le terme "comprend" ou "comprenant" n'exclut pas d'autres éléments ou étapes. REVENDICATIONS1. Combustible solide sous forme de produit pressé, tel que bûchette ou granulé, apte à être utilisé dans une chaudière ou un four industriel, 5 caractérisé en ce que ledit combustible comprend, exprimés en pourcentage en masse rapporté au poids total du combustible : - 45 à 75 %, de préférence 55 à 65%, d'issues de silos de maïs encore appelées coproduits du travail du grain de maïs, ces issues de silos de maïs, provenant d'opérations de tri de grains de maïs, comprenant des grains de 10 maïs cassés et/ou déclassés et/ou des glumes ou glumelles de grains de maïs et/ou des poussières de maïs, et/ou des rafles de maïs, - 15 à 45%, de préférence 20 à 30%, d'issues de silos de blé et/ou d'orge, ces issues de silos de blé et/ou d'orge, provenant d'opérations de tri de grains de blé et/ou d'orge, comprenant des grains de blé et/ou d'orge cassés et/ou 15 déclassés et/ou des glumes ou glumelles de grains de blé et/ou d'orge et/ou des poussières de blé et/ou d'orge et/ou des rafles de blé et/ou d'orge, - 0 à 20 %, de préférence 5 à 15 %, d'issues provenant d'opérations de traitement de productions agricoles d'oléagineux et/ou de protéagineux et/ou de céréales autres que le blé, le maïs et l'orge. 20 2. Combustible solide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les issues provenant d'opérations de traitement de productions agricoles d'oléagineux et/ou de protéagineux et/ou de céréales autres que le blé, le maïs et l'orge comprennent, lorsqu'elles sont présentes, 25 des issues choisies dans le groupe formé par les issues de production de colza, de tournesol, de chanvre et de lin. 3. Combustible solide selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les issues provenant d'opérations de traitement de 30 productions agricoles d'oléagineux et/ou de protéagineux et/ou de céréales autres que le blé, le maïs et l'orge comprennent des grains cassés et/ou des glumes et/ou des glumelles et/ou des siliques et/ou des feuilles et/ou des tigeset/ou des rafles desdites productions. 4. Combustible solide selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente un taux d'humidité totale compris entre 14 et 5 18% et une densité comprise entre 0,6 et 0,8. 5. Combustible solide selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme d'une bûchette de diamètre compris entre 80 et 100 mm et de longueur comprise entre 12 et 18 mm. 10 6. Combustible solide selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il présente un pouvoir calorifique inférieur compris entre 4 et 5 KWh/kg. 15 7. Procédé de fabrication d'un combustible solide selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mélange de : - 45 à 75 %, de préférence 55 à 65%, d'issues de silos de maïs encore appelés coproduits du travail du grain de maïs, ces issues de silos de maïs provenant 20 d'opérations de tri de grains de maïs comprenant des grains de maïs cassés et/ou déclassés et/ou des glumes ou glumelles de grains de maïs et/ou des poussières de maïs et/ou des rafles de maïs, - 15 à 45%, de préférence 20 à 30%, d'issues de silos de blé et/ou d'orge, ces issues de silos de blé et/ou d'orge provenant d'opérations de tri de grains de 25 blé et/ou d'orge comprenant des grains de blé et/ou d'orge cassés et/ou déclassés et/ou des glumes ou glumelles de grains de blé et/ou d'orge et/ou des poussières de blé et/ou d'orge et/ou de rafles de blé et/ou d'orge, - 0 à 20 % d'issues, de préférence 5 à 15 %, d'issues provenant d'opérations de traitement de productions agricoles d'oléagineux et/ou de protéagineux 30 et/ou de céréales autres que le blé, le maïs et l'orge, pour l'obtention d'un mélange présentant un taux d'humidité compris entre 15 et 20 %,le pourcentage étant exprimé en pourcentage en masse rapporté au poids total du combustible, et une étape de pressage dudit mélange. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en que le mélange est pressé à l'aide d'une presse (3) à piston. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la chambre de compression de la presse (3) à piston est 10 refroidie à une température inférieure à 30° C.