Brevet FR3134388A1 — publié le 20231013

La présente invention concerne le secteur technique du traitement des digestats, issus du processus de méthanisation, en général et plus particulièrement leur “conditionnement” avant leur valorisation ou élimination par les filières appropriées. La composition asséchante de l’invention permet de pouvoir les transporter, mélanger, stocker et manipuler facilement. Cette composition asséchante comprend : - au moins 50% et jusqu’à 99% en poids d’un polymère superabsorbant – et de 1% à 50% en poids d’un polymère floculant. L’invention concerne l’utilisation de la composition pour conditionner des digestats tout en permettant de réduire le phénomène de volatilisation de l’azote ammoniacal une fois le digestat absorbé par la composition. Composition asséchante pour conditionner des digestats La présente invention concerne le secteur technique du traitement des digestats, issus du processus de méthanisation, en général et plus particulièrement leur “conditionnement” avant leur valorisation ou élimination par les filières appropriées. La composition asséchante de l’invention permet de pouvoir les transporter, mélanger, stocker et manipuler facilement. Cette composition asséchante comprend : - au moins 50% et jusqu’à 99% en poids d’un polymère superabsorbant – et de 1% à 50% en poids d’un polymère floculant. L’invention concerne également l’utilisation de la composition pour conditionner des digestats tout en permettant de réduire le phénomène de volatilisation de l’azote ammoniacal. Domaine technique de l’invention A la fin du processus de méthanisation, alors qu’une partie de la matière organique a été transformée en biogaz, il reste encore environ 70 à 80 % du volume entrant non biodégradé, composé de matières minérales et organiques : c’est le digestat. Sa composition dépend du procédé de digestion utilisé, de la nature des matières entrantes dans le méthaniseur ainsi que d’éventuels post-traitements. La composition du digestat correspond à un fertilisant organo-minéral comportant de nombreux avantages et pouvant se substituer aux engrais chimiques. Parmi les différents conditionnements visant à préparer le digestat en vue de sa valorisation, on peut citer à titre non exhaustif : la séparation de phase pour séparer un digestat liquide, utilisé comme fertilisant, d’une fraction solide, utilisée comme amendement, le compostage avec d’autres produits organiques ou déchets verts, divers procédés de post-traitement (séchage, évapo-concentration…) pour concentrer le digestat. L’homme de métier comprendra que l’obtention d’un digestat sous forme solide est un problème technique majeur pour pouvoir faciliter son évacuation et sa valorisation comme fertilisant. L'invention a pour objet une composition asséchante qui permet, à des dosages très faibles, d'absorber la partie liquide des digestats afin de pouvoir les transporter, mélanger, stocker et manipuler facilement. Arrière-plan technique Les digestats sont généralement concentrés, lorsque cela est possible, à l’aide de traitements physiques, appelés post-traitements, énergivores et donc couteux, par : séchage, évapo-concentration… A ce jour, seul un nombre très restreint d’additifs a été préconisé pour tenter d’assécher les digestats en raison de leur concentration élevée en matières organiques et minérales qui rendent cette étape de conditionnement difficile. L'ajout d'un polymère superabsorbant (SAP) dans la composition a été envisagé. Les SAPs permettent notamment d'absorber l’eau d’une solution aqueuse. Toutefois, il est bien connu par l’homme du métier que plus la concentration en ammoniac du liquide à absorber augmente, comme dans le cas des digestats, plus la capacité d'absorption du SAP diminue, nécessitant alors de devoir le surconsommer de manière importante. En plus du surcoût engendré, cette surconsommation a également pour conséquence d’impacter négativement la concentration du digestat. Présentation de l’invention La déposante a procédé à de nombreux essais et mis en évidence que lorsqu’une composition à base de polymère superabsorbant et de polymère floculant est additionnée à un digestat sous la forme d’un mélange sec, l’assèchement du digestat est non seulement rendu possible à de très faibles proportions mais est aussi extrêmement rapide. Dans le cadre de l’invention, un digestat est le résidu issu du processus de méthanisation (anaérobie) de matières organiques non transformées en biogaz. Il peut être produit à partir produits/résidus agricoles et de déchets industriels et/ou municipaux. Le digestat se présente sous la forme d’une matière liquide plus ou moins pâteuse et est composé d'éléments organiques non minéralisés et de minéraux, dont notamment une très forte concentration d’azote ammoniacal, facilement assimilable par des plantes. Selon la présente invention, il a été trouvé, de façon inattendue, qu’une composition asséchante particulièrement efficace pour le conditionnement des digestats peut être utilisée dès lors qu’elle comprend - au moins 50% et jusqu’à 99% en poids d’un polymère superabsorbant en poudre – et de 1% à 50% en poids d’une poudre de polymère floculant. La présente invention concerne une composition asséchante en poudre pour permettre d’effectuer un conditionnement des digestats de façon optimum avant leur valorisation et/ou leur élimination par les filières appropriées. La composition de l’invention permet de pouvoir assécher rapidement et facilement les digestats. Cette composition asséchante comprend : au moins 50% et jusqu’à 99% en poids d’une poudre de polymère superabsorbant, de préférence entre 70% et 95% en poids, et avantageusement entre 75% et 90% en poids et de 1% à 50% en poids d’une poudre de polymère floculant, de préférence entre 5% et 30% en poids, et avantageusement entre 10% et 25% en poids L’invention concerne également l’utilisation de la composition pour conditionner des digestats. Les compositions, selon l’invention, ajoutées aux digestats transforment ceux-ci en une forme sèche transportable, stockable et manipulable et élimine tous les inconvénients de l’art antérieur. En particulier, l’assèchement du digestat n'est plus influencé par sa teneur en ammoniac. De plus, la présence de polymère floculant dans la composition permet de manière tout à fait surprenante de réduire de façon très importante la quantité de polymère superabsorbant nécessaire pour obtenir une forme sèche. Utilisation d’une composition asséchante pour le conditionnement de digestats issus de processus de méthanisation caractérisée en ce que ladite composition asséchante comprend un mélange constitué : - d’au moins 50% et jusqu’à 99% en poids d’une poudre de polymère superabsorbant, de préférence entre 70% et 95% en poids, et avantageusement entre 75% et 90% en poids, caractérisé en ce que ledit polymère superabsorbant est un homopolymère ou un copolymère synthétique réticulé comprenant de l'acide acrylique partiellement ou totalement salifié, de type polyacrylate de sodium réticulé, présentant une capacité de rétention d'eau supérieure ou égale à 30 fois son poids en eau déminéralisée, de préférence supérieure ou égale à 50 fois - et de 1% à 50% en poids d’une poudre de polymère floculant, de préférence entre 5% et 30% en poids, et avantageusement entre 10% et 25% en poids, caractérisé en ce que le polymère floculant est un (co)polymère hydrosoluble anionique ou non-ionique de haut poids moléculaire supérieur à 10 5 g/ mol et de préférence supérieur à 10 6 g/ mol. Utilisation d’une composition asséchante pour le conditionnement de digestats issus de processus de méthanisation selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle lesdites poudres de polymère superabsorbant et de polymère floculant présentent une taille de particules comprise entre 5 µm et 5000 µm et de préférence entre 100 et 250 µm. Utilisation de la composition asséchante selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 pour le conditionnement de digestats issus de processus de méthanisation caractérisée en ce que le polymère floculant est constitué par les mêmes monomères que le polymère superabsorbant utilisé dans la composition, ces monomères étant choisis de préférence pour partie parmi les monomères d’acide acrylique et/ou de ses sels solubles dans l'eau, et avantageusement exclusivement parmi les monomères d’acide acrylique et/ou de ses sels solubles dans l'eau. Utilisation de la composition asséchante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour le conditionnement de digestats issus de processus de méthanisation à raison de 2 à 25 kg par tonne de digestats.