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ENGRAIS A BASE D'ECUMES DE SUCRERIE, PROCEDE POUR SA
PREPARATION ET UTILISATION DE CELUI-CI objet de l'invention
La présente invention est relative à un engrais granulé constitué d'écumes de sucrerie éventuellement complémentées par des éléments minéraux et/ou organiques, essentiellement du carbonate de magnésium et un liant soluble à l'eau. L'invention s'étend également au procédé d'obtention du produit et à son utilisation.
Problèmes techniques à la base de l'invention
Il est bien connu que l'acidification du. sol est un processus naturel. Partout où la vie s'installe, l'acidification commence, elle provient du fait que la nutrition minérale est liée essentiellement au phénomène respiratoire qui laisse de l'acidité comme résidu dans le sol.
Comme cause complémentaire d'acidification on peut citer : les exportations par les récoltes, la décalcarification due au lessivage par les eaux de pluies ainsi que la pollution par les agents acidifiants (pluies acides, engrais).
Les écumes de sucrerie sont déjà utilisées en tant que telles par les agriculteurs. Cependant l'utilisation inadéquate de ces écumes de sucre par épandage sous sa forme actuelle notamment n'a pu apporter une solution satisfaisante au problème de l'acidification.
L'intérêt de l'utilisation d'un engrais calcique est mis en exergue par les nombreux articles parus, ces derniers mois, dans la presse agricole largement diffusée.
On peut notamment se référer aux articles suivants :
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EMI2.1
<tb>
<tb> De <SEP> la <SEP> nécessité <SEP> des <SEP> engrais <SEP> Journal <SEP> UPA <SEP> 09/3/89
<tb> calcaires
<tb> La <SEP> gestion <SEP> des <SEP> prairies <SEP> : <SEP> un <SEP> Journal <SEP> UPA <SEP> 26/07/89
<tb> maître-atout
<tb> De <SEP> la <SEP> nécessité <SEP> des <SEP> engrais <SEP> Journal <SEP> UPA <SEP> 26/4/89
<tb> calcaires
<tb> L'exploitation <SEP> optimale <SEP> de <SEP> la <SEP> Journal <SEP> 26/5/89
<tb> prairie <SEP> de <SEP> fauche <SEP> Sillon <SEP> Belge
<tb> Le <SEP> point <SEP> sur <SEP> les <SEP> amendements <SEP> en <SEP> Journal <SEP> 22/6/89
<tb> forêt <SEP> Sillon <SEP> Belge
<tb> Résultat <SEP> d'analyse <SEP> de <SEP> sol <SEP> et <SEP> Journal <SEP> 1989
<tb> d'herbe <SEP> en <SEP> 1988 <SEP> dans <SEP> le <SEP> pays <SEP> de <SEP> Sillon
<SEP> Belge
<tb> Herve
<tb> La <SEP> gestion <SEP> des <SEP> prairies <SEP> : <SEP> un <SEP> Journal <SEP> 19/5/89
<tb> maître-atout <SEP> Sillon <SEP> Belge
<tb> A <SEP> la <SEP> ferme <SEP> et <SEP> aux <SEP> champs <SEP> Journal <SEP> 14/4/89
<tb> Betteraves <SEP> : <SEP> situation <SEP> et <SEP> ca-Sillon <SEP> Belge
<tb> rence <SEP> en <SEP> Belgique
<tb> Dossier <SEP> : <SEP> culture <SEP> des <SEP> prairies <SEP> Journal <SEP> 12/8/88
<tb> Chaux, <SEP> potassium, <SEP> magnésium, <SEP> Sillon <SEP> Belge
<tb> sodium <SEP> et <SEP> phosphore,.. <SEP> éléments
<tb> nécessaires <SEP> lors <SEP> de <SEP> l'installation <SEP> d'une <SEP> prairie
<tb> Magnésium <SEP> et <SEP> culture <SEP> céréalière <SEP> Journal <SEP> 22/5/87
<tb> Sillon <SEP> Belge
<tb> A <SEP> la <SEP> ferme <SEP> et <SEP> aux <SEP> champs <SEP> :
<SEP> Bore <SEP> Journal <SEP> 16/6/89
<tb> et <SEP> betteraves <SEP> Sillon <SEP> Belge
<tb> Le <SEP> point <SEP> sur <SEP> la <SEP> dégradation <SEP> de <SEP> Journal <SEP> 14/4/89
<tb> l'état <SEP> sanitaire <SEP> de <SEP> la <SEP> forêt <SEP> en <SEP> Sillon <SEP> Belge
<tb> Wallonie
<tb> La <SEP> fertilisation <SEP> magnésienne <SEP> de <SEP> Journal <SEP> 1989
<tb> la <SEP> betterave <SEP> sucrière <SEP> Sillon <SEP> Belge
<tb> La <SEP> tendance <SEP> de <SEP> la <SEP> mécanisation <SEP> Journal <SEP> 20/7/89
<tb> forestière <SEP> :
<SEP> application <SEP> d'en-Sillon <SEP> Belge
<tb> grais
<tb> Sol <SEP> et <SEP> fumure <SEP> pour <SEP> la <SEP> prochaine <SEP> Journal <SEP> 10/3/89
<tb> campagne <SEP> sucrière <SEP> Sillon <SEP> Belge
<tb>
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EMI3.1
<tb>
<tb> Les <SEP> oligo-éléments <SEP> et <SEP> le <SEP> maïs <SEP> Journal <SEP> 10/3/89
<tb> Sillon <SEP> Belge
<tb> Une <SEP> bonne <SEP> pratique <SEP> de <SEP> la <SEP> ferti-Revue <SEP> Agra <SEP> 01/2/89
<tb> lisation
<tb> Etat <SEP> de <SEP> fertilité <SEP> des <SEP> sols <SEP> Revue <SEP> Agra <SEP> 02/2/89
<tb> Belges <SEP> :
<SEP> stabilité <SEP> et <SEP> régression
<tb> pour <SEP> certains <SEP> éléments
<tb> La <SEP> structure <SEP> du <SEP> sol, <SEP> un <SEP> élément <SEP> Revue <SEP> Agra <SEP> 02/2/89
<tb> important <SEP> pour <SEP> la <SEP> fertilité <SEP> des
<tb> terres
<tb> Besoin <SEP> en <SEP> phosphore <SEP> des <SEP> herba-Revue <SEP> Agra <SEP> 02/2/89
<tb> ges <SEP> en <SEP> fonction <SEP> de <SEP> l'utilisation <SEP> de <SEP> l'azote
<tb> Besoin <SEP> en <SEP> potassium <SEP> des <SEP> herba-Revue <SEP> Agra <SEP> 02/2/89
<tb> ges <SEP> en <SEP> fonction <SEP> de <SEP> l'azote
<tb> Besoin <SEP> des <SEP> différents <SEP> oligo-Revue <SEP> Agra <SEP> 02/2/89
<tb> éléments <SEP> en <SEP> fonction <SEP> de <SEP> l'utilisation <SEP> de <SEP> l'azote
<tb>
Buts visés par l'invention
Le but visé par la présente invention est l'obtention d'un engrais constitué sur base des
résidus du procédé de fabrication du sucre (écumes) dont la structure permet d'éliminer toute dépendance saisonnière, garantit des dosages judicieux et élargit le marché de son utilisation en supprimant le problème de l'épandage.
L'invention vise également à bénéficier de l'utilisation d'un engrais calcique complémenté, aussi bien dans le domaine des cultures, des herbages, des exploitations forestières et maraîchères, des jardins, de l'horticulture, des terrains de sports dans le but de rétablir et régulariser le pH, améliorer les propriétés physico-chimiques du sol et libérer des éléments fertilisants en réserve, valoriser une éventuelle fumure NPK supplémentaire ainsi qu'ameublir et stabiliser la structure du sol.
En provoquant la floculation des colloïdes argilo-humiques, on cherche à l'aide de cet engrais à favoriser la perméabilité à l'eau et à l'air, créer un excellent lit de germination et éliminer les mousses.
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En outre, grâce à l'engrais selon l'invention en favorisant la prolifération et l'activité des micro-organismes, la décomposition et la fixation de l'azote, on vise à augmenter la valeur alimentaire des cultures sans apport de métaux lourds, avec une influence bénéfique sur la santé du bétail, intégrer les principes fondamentaux de la fumure (amendements et engrais) à l'objectif final : l'alimentation, en ce compris tous les problèmes de santé.
Les besoins sont très importants, aussi bien en doses d'entretien qu'en doses de rectification. si on ne considère que les besoins des cultivateurs (hectares sous labour et hectares prairies) la totalité de la matière (écumes) disponibles produite par les sucreries belges ne couvre qu'environ 6% des besoins. On cherche selon l'invention à valoriser de la meilleure manière cette source d'amendement organo-calcaire que constituent les écumes.
Domaine technique et caractéristiques essentielles de l'invention
On sait que les écumes de sucrerie sont produites au cours du procédé de production du sucre au stade de l'épuration calco-carbonique. Ce procédé consiste à ajouter de la chaux hydratée (lait de chaux) au jus brut afin d'en éliminer les particules en suspension et les non-sucres. Cette chaux, ajoutée dans le jus, influence les paramètres physico-chimiques, en précipitant certains anions, en formant des sels solubles ou insolubles et en floculant des colloïdes. Ce mélange est ensuite carbonaté par de l'anhydride carbonique pour tirer parti de l'insolubilité du carbonate de calcium naissant. Ce carbonate est récupéré par différentes opérations de décantation ou filtration. Au dernier stade ce carbonate désucré, lavé, pressé contient plus ou moins 65% de matière sèche et s'appelle écumes.
Une composition type est présentée au tableau ci-joint.
EMI4.1
<tb>
<tb>
H20 <SEP> 35 <SEP> %
<tb> CaCO3 <SEP> 54 <SEP> %
<tb> MgC03 <SEP> 2,5 <SEP> %
<tb> Matières <SEP> organiques <SEP> 6 <SEP> %
<tb>
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EMI5.1
<tb>
<tb> Pug <SEP> (soluble <SEP> dans <SEP> acides <SEP> minéraux) <SEP> 1,1 <SEP> %
<tb> Azote <SEP> total <SEP> 0,2 <SEP> %
<tb> Divers, <SEP> dont <SEP> oligo-éléments <SEP> :
<tb> Fer <SEP> 0, <SEP> 11 <SEP> mg/kg
<tb> Cuivre <SEP> 0,14 <SEP> mg/kg
<tb> Zinc <SEP> 0,30 <SEP> mg/kg
<tb> Manganèse <SEP> 0, <SEP> 90 <SEP> mg/kg
<tb>
Pratiquement absence de métaux lourds
En pratique cependant la teneur en eau varie fortement selon les conditions opératoires, notamment dans une plage de 50 à 25%. Les autres éléments ne varient proportionnellement que faiblement.
L'intérêt de cette source de carbonates de calcium et de magnésium est le fait qu'ils sont obtenus à l'état ultra-fin, inférieure à 5 microns, c'est-à-dire pratiquement à l'état micronisé (puisque produits à l'état naissant) et qu'ils sont donc immédiatement disponibles.
Selon l'invention on propose un engrais à effet neutralisant composé de granules d'écumes de sucrerie, résidu de l'épuration calco-carbonique du sucre.
Un tel engrais permet de profiter pleinement de l'effet des constituants présents dans les écumes tout en facilitant sa manipulation et son dosage en évitant des pertes.
Du fait qu'il existe une très grande demande en matières neutralisantes et fertilisante, fonction de la variabilité des sols et des conditions culturales, il peut être opportun d'ajouter aux écumes des compléments constitués essentiellement de carbonates de calcium et/ou de magnésium en une teneur pouvant atteindre 50% en poids des écumes. L'utilisation d'autres éléments de complémentation (tel que le bore) relève également de la présente invention.
Il existe une synergie d'effet entre les ions calcium et magnésium sur le rendement des cultures. Leur exportation respective par les récoltes ou perte varie cependant en fonction des cultures, du sol, du lessivage, de l'action des engrais et de la pollution.
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Toutefois, pour la plupart des cultures, il semble y avoir un besoin proportionnel d'oxyde de calcium et d'oxyde de magnésium. Comme dans les écumes, ce rapport n'est que de 0,04, il est proposé selon l'invention d'apporter un complément de magnésium sous forme de carbonate finement broyé de calcium et de magnésium titrant au minimum 40% de MgC03. Ce complément apporté aux écumes pourra représenter comme déjà indiqué jusqu'à 50% du poids total de l'engrais. Une forme d'exécution préférentielle de l'invention présente un apport en complément de l'ordre de 11% du poids total de l'engrais.
La cohésion du produit est avantageusement réalisée avec un liant ou colle soluble à l'eau.
Une forme préférentielle de l'invention combinera une colle cellulosique, notamment une colle constituée partiellement ou totalement de carboxyméthylcellulose, en mélange avec une matière amylacée. Ce liant est utilisé à raison de 0 à 5% des écumes éventuellement complémentées. De préférence, ce liant est utilisé à raison de 0,2 à 5% et de préférence de l'ordre de 0,4% des écumes éventuellement complémentées.
La présente invention est également relative à un procédé de fabrication de comprimés granulés (pellets de + 3,5 mm de diamètre x + 5 mm de longueur) à partir des écumes de sucrerie éventuellement complémentées. Celle-ci s'effectue dans des presses extrudeuses à filières circulaires planes ou cylindriques. Après la granulation, il y a lieu de procéder à un séchage pour obtenir des pellets constitués d'environ 95% de matière sèche. Ce séchage s'effectue dans des sécheurs à tambour, à bande ou à plateaux.
Un exemple, sans but limitatif, est donné en vue d'illustrer la technologie de la mise en oeuvre de la présente invention.
Exemple - Pré séchage dans filtres-presses à membranes suivi d'un émiettage-refroidissement dans couloir ventilé.
- Stockage à l'aide d'un gerbeur sur une aire drainée.
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- Mélange dans vis d'Archimède à spires ajourées.
- Complémentation par transporteur peseur à partir d'un silo vrac.
- Ajoute d'un liant par vibrant doseur.
- Homogénéisation dans malaxeur à bras compartimenté.
- Concentration à f 75% M. S. dans malaxeur à double paroi après recirculation des granulés hors tolérances.
- Manutention à l'aide de transporteurs à courroies, vis de manutention, élévateurs à godets.
- Extrusion dans presse extrudeuse à granulés à plateau et galets, filière diamètre 1000 mm, trous diam. 3,5 x
15 mm.
- Séchage jusque f 95% M. S. dans présécheur à tambour et sécheur à plateaux avec turbine.
- Tamisage sur vibrant oscillant, maille 2,5 mm ; décolma- tage avec balles en nylon.
- Refroidissement-dépoussiérage : ventilateur et dépous- siéreur humide.
- Entreposage-maturation dans silo vertical avec poutre de répartition et conditionnement de l'air.
L'utilisation de ces engrais pourra se faire aussi bien en doses d'entretien que de rectification des sols. De cette façon, les éléments calcium et magnésium peuvent exercer leurs deux fonctions essentielles : 1} "aliment" indispensable au développement des plantes et des animaux ; 2) "amendement" des sols, favorise la croissance et la ré- sistance des tissus végétaux ; pour la santé du bétail : élément indispensable au squelette, combat des maladies (tétanie e. a.).
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Résultats d'application sur herbage après un mois seulement de végétation
Augmentation des % par rapport aux témoins (4 parcelles)
Calcium + 14%
Magnésium + 14%
Albumine + 2%
Matières minérales totales + 14%
Matières sèches + 5%
V. E. M. (valeur énergétique lait) + 16%