Procédé d'obtention d'un engrais organo-minéral
La présente invention concerne de manière générale les engrais organo-minéraux, ainsi que leur procédé de préparation. Depuis longtemps, l'industrie prépare des engrais chimiques par réaction entre des produits contenant des éléments chimiques du type azote, phosphore et potassium. Notamment l'acide nitrique sert à la fabrication de nombreux engrais. Par exemple, il permet de produire le nitrate de calcium par action de l'acide sur le calcaire. Mais la difficulté d'éliminer l'eau du produit rend le prix de revient trop élevé.
Il est également connu depuis longtemps d'utiliser les déjections animales, par exemple le fumier, à titre d'engrais organique afin d'amener aux terres de fortes quantités d'éléments fertilisants.
Difficilement transportables, les engrais organiques ne sont généralement pas commercialisés et sont généralement utilisés sur le site de production luimême.
Dans un souci continu de valorisation des déjections produites par les animaux, l'industrie tente tout de même de mettre au point des méthodes de traitement de celles-ci, visant ainsi leur réutilisation. Par exemple, le document US 6,248, 148 propose une méthode de traitement des déchets organiques contenant de l'ammoniac, et notamment le fumier.
Selon cette méthode, on aère le fumier de manière à créer des espaces remplis d'air, on augmente le pH du fumier à 9,5 pour convertir une partie de l'ammoniac endogène en ammoniac gazeux et on piège une partie de l'ammoniac gazeux dans les espaces d'air, De tels procédés de traitement des déchets nécessitent des appareillages spécifiques et présentent de surplus l'inconvénient de nécessiter une manipulation de l'éleveur.
Le document JP06-141 786 décrit des aliments pour volailles comprenant des sels qui ont pour effet de diminuer la production d'ammoniac des déjections, l'ammoniac étant présenté comme un gaz néfaste, entraînant notamment la survenue plus facile de maladie chez les volailles en cours de croissance.
Egalement,
la composition décrite dans le document EP 683 985 permet le contrôle ou la prévention de l'émission d'ammoniac dans les excréments des animaux. US 2004/01 97384, quant à lui, décrit une composition et une méthode destinées à réduire les odeurs de fumier en utilisant un humate .
La demande FR 2 221 084 a trait à une méthode pour complementer la nourriture des animaux d'élevage avec des cendres de charbon.
L'objectif de la publication de Castro S I Borucki et al (J. Daisy Sci., vol. 87, n [deg.] 6, juin 2004, p 1 751 -1 757) est d'évaluer l'influence de la différence alimentaire cations-anions (DCAD) sur la sécrétion de phosphore chez les vaches productrices de lait.
La publication de Nair PV et al (Asian-Australasian. Journ.
Animal Sci., vol. 1 7, n [deg.] 3, mars 2004, p 325-329), quant à elle, a pour objectif d'évaluer l'effet du soufre sur l'utilisation de l'azote.
Le but de la publication de Kim IB et al (Asian-Australasian. Journ. Animal Sci., vol. 1 7, n[deg.] 8, août 2004, p 1 1 31 -1 1 38) est dévaluer les effets de différentes sources de calcium et de phosphore sur le pH iléal et l'émission de Nhh, CHU et d'odeur de jeunes porcs.
Aucun des documents ci-dessus mentionnés ne décrit un procédé d'obtention d'un engrais organo-minéral.
Egalement, aucun des documents n'a trait à la valorisations des fécès des animaux.
La présente invention se propose de fournir une alternative aux procédés de préparation des engrais de l'art antérieur.
Un objet de la présente invention est de fournir un procédé peu coûteux de préparation d'engrais et qui ne nécessite l'intervention humaine que de manière minime.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé d'obtention d'un engrais organo-minéral, qui comprend les étapes suivantes
a) on dispose d'un animal d'élevage, par exemple élevé en batterie ou en troupeau ; b) on dispose d'un additif alimentaire comprenant un composé minéral de type sel, qui comprend un cation biodisponible, présentant une valeur nutritive, et un anion au moins en partie non biodisponible ;
c) on nourrit ledit animal d'élevage avec une ration alimentaire et ledit additif alimentaire, moyennant quoi on obtient des fécès, comprenant directement sous forme complexée, par exemple sous forme de sel, des matières azotées ayant réagi avec ledit anion ; et d) on obtient l'engrais à partir desdites fécès.
La présente invention s'inscrit dans un contexte de valorisation des fécès des animaux d 'élevage.
Plus particulièrement, la présente invention apporte une meilleure valeur en azote de la fumure organique ainsi obtenue, cela en évitant la volatilisation de l'azote sous forme d'ammoniac (NH3) .
Par "animal d'élevage", on entend notamment les animaux de pacage (notamment les bovins élevés pour la viande, le lait, le fromage et le cuir ; les ovins élevés pour la viande, la laine et le fromage ; les caprins ; les porcins), les lapins, les volailles (les poulets, les poules, les dindes, les canards, les oies et autres), les animaux aquatiques (par exemple les poissons, les crevettes, les huîtres et les moules), les animaux de loisir et de compagnie (notamment le cheval, le chien, le chat ) .
Les bovins, ou bovines, constituent une sous-famille des bovidés, mammifères ruminants polygastriques, qui comprend plusieurs espèces importantes d'animaux d'élevage (races laitières, races à viande et races mixtes) .
De préférence, ledit animal d'élevage est une volaille ou un porc.
Selon la présente invention, l'animal d'élevage est élevé de manière industrielle.
Par exemple il est élevé en batterie ou en troupeau.
Par "fécès", on entend les résidus de la digestion qui se composent à la fois de la matière solide et de la matière fluide, évacuées par les voies naturelles des animaux.
Par "additif alimentaire" , on entend toute substance, composé ou composition, comestible ou ingérable, ajouté intentionnellement à l'alimentation de l'animal.
Selon un premier mode de réalisation du procédé de l'invention, la ledit additif alimentaire est associé à la ration alimentaire de l'animal.
Selon un second mode de réalisation de l'invention, ledit additif alimentaire est mélangé à la ration alimentaire de l'animal, de sorte que la ration alimentaire comprend l'additif alimentaire et celui-ci modifie alors les caractères propres de la ration à laquelle il est ajouté.
Ledit additif alimentaire peut se trouver sous forme de granules, de poudre, de granulés, de tablettes, sous forme liquide de façon naturelle, ou être mis en suspension, en solution ou en émulsion. Egalement, il peut se trouver sous forme enrobée, sous forme de comprimés à libération prolongée ou à libération contrôlée. Enfin, ledit additif alimentaire peut se trouver sous forme de bloc, ou de pain, à sucer.
De préférence, ledit additif alimentaire se trouve sous forme adaptée/appropriée à son ajout à la ration alimentaire de l'animal.
L'additif alimentaire comprenant le composé minéral peut notamment se trouver sous forme d'un prémélange (ou "pré-mix") avec d'autres ingrédients ou aliments, de façon à obtenir un volume plus facile à mélanger ensuite à la totalité de la ration alimentaire.
L'additif alimentaire peut être obtenu par des procédés physiques appropriés, soit en l'état, soit transformé pour sa consommation par des procédés traditionnels de préparation de denrées ou rations alimentaires. Il peut également être obtenu par synthèse chimique ou isolé par des procédés chimiques.
Il peut par exemple s'agir de co-produits de réaction.
Par ailleurs, l'additif alimentaire doit répondre à des contraintes très strictes, et notamment relativement à la réglementation applicable au niveau de la toxicité du fait de son ingestion par l'animal. La ration alimentaire des animaux d'élevage est notamment constituée de céréales, par exemple de blé, de maïs, de soja, d'orge, de seigle, d'avoine, de triticale, de sorgho. Ces céréales peuvent se présenter sous différentes formes, et notamment sous forme de graines ou d'huile.
Selon la présente invention, l'additif alimentaire comprend un composé minéral de type sel qui comprend un cation biodisponible, présentant une valeur nutritive.
Ainsi l'additif alimentaire comporte luimême une valeur nutritive.
La valeur nutritive dudit additif alimentaire peut être établie en différenciant, de manière significative ou discriminante, un caractère d'intérêt zootechnique, par exemple des paramètres de croissance, vis-à-vis respectivement d'une ration alimentaire avec ledit additif alimentaire et de la même ration alimentaire sans l'additif alimentaire.
Le choix du composé minéral alimentaire compris dans l'additif alimentaire, est lié à la biodisponibilité de ses éléments. Ainsi on choisit un composé (source) minéral alimentaire de type sel, qui comprend un cation biodisponible et un anion au moins en partie non biodisponible.
On choisit donc un composé minéral alimentaire comprenant un cation biodisponible, c'est-à-dire que le cation, libéré à partir de la forme administrée, est réellement absorbé et se retrouve, au moins en partie, dans la circulation générale de l'animal d'élevage. A titre indicatif, le cation est sélectionné dans le groupe consistant en l'ion sodium, l'ion potassium, l'ion calcium, l'ion magnésium et l'ion fer.
De manière préférée, le cation est l'ion sodium. La ration de l'animal d'élevage est alors complémentée en sodium. Par exemple, l'apport nutritionnel en sodium est essentiel à différentes fonctions de l'organisme. Notamment, l'absorption de sodium permet le maintien de l'osmolalité des cellules, de la sensibilité aux stimuli mais également de l'excitabilité neuro-cellulaire.
De manière générale, les aliments utilisés dans l'alimentation animale sont pauvres en sodium et les besoins nets journaliers de production sont loin d'être négligeables. Les animaux d'élevage ne peuvent trouver dans leur alimentation naturelle la compensation nécessaire des pertes physiologiques. L'absence de complémentation en sodium des rations alimentaires des animaux d'élevage est donc bien souvent le facteur déclenchant la carence en sodium. Cette carence en sodium a une influence négative sur la santé des animaux et sur leurs performances. Elle peut notamment entraîner une perte de poids, une production laitière plus faible, des troubles de la fécondité ou un niveau d'ingestion alimentaire plus faible. L'apport alimentaire en sodium est donc essentiel.
A l'inverse, un excès de sodium entraîne une excrétion plus élevée de sodium dans les urines et une concentration en sodium qui augmente dans la salive. Il est connu de manière générale de complementer les rations animales par des composés sodés notamment le chlorure de sodium. Pour les ruminants, des blocs de sel sont généralement mis à la disposition de l'animal, qui vient les lécher librement. Ainsi, la présente invention présente en outre l'avantage de fournir un complément nutritionnel aux animaux d'élevage. Les compléments alimentaires pour animaux sont des produits destinés à être ingérés, en complément de l'alimentation courante, afin de pallier l'insuffisance des apports journaliers en certains composés.
Il est par exemple connu, de manière générale, de complementer les rations alimentaires des animaux d'élevage avec des composés actifs, de manière à augmenter la performance zootechnique des animaux élevés.
De préférence, le composé minéral alimentaire comprend un cation biodisponible à au moins 90%, i.e. 90% de la quantité libérée de cation administré est réellement absorbé et se retrouve dans la circulation générale. Ledit cation peut alors avoir l'effet nutritionnel bénéfique attendu.
De manière encore plus avantageuse, le composé minéral alimentaire comprend un cation biodisponible à au moins 95% .
On choisit en outre un composé minéral alimentaire comprenant un anion au moins en partie non biodisponible, c'est-à-dire qu'au moins une partie de la quantité d'anion libéré à partir de la forme administrée, n'est pas absorbé, au niveau de l'intestin notamment, et se retrouve, au moins en partie, dans les fécès de l'animal nourri avec le composé minéral alimentaire. De préférence, ledit anion se retrouve à plus de 50% dans les fécès.
A titre d'exemple, ledit anion au moins en partie non biodisponible est sélectionné dans le groupe consistant en l'ion sulfate, l'ion chlorure, l'ion carbonate, l'ion hydroxyde et l'ion bicarbonate.
De préférence, l'anion au moins en partie non biodisponible est l'ion sulfate.
Selon la présente invention, l'anion se retrouvant, en moins en partie, dans les fécès de l'animal est complexé à des matières azotées également issues de la digestion dudit animal d'élevage.
Par "matières azotées", on entend toutes sortes de déchets azotés. Notamment il s'agit d'ammoniac, d'ammonium, d'urée et d'acide urique.
De préférence, au moins une partie des matières azotées se trouve sous forme d'ions ammonium.
Par "complexer", on entend qu'une liaison ionique, ou une interaction ionique, est formée.
Dans ce cas, au moins une différence d'électronégativité existe entre au moins deux atomes d'au moins deux composés s'associant dans le complexe.
Tout comme l'additif alimentaire, le composé minéral peut être obtenu par des procédés physiques appropriés, soit en l'état, soit transformé pour sa consommation par des procédés traditionnels de préparation de denrées alimentaires. Il peut également être obtenu par synthèse chimique ou isolé par des procédés chimiques. Il peut par exemple s'agir de sous-produits de réaction.
Ledit composé minéral alimentaire peut être ajouté à la ration alimentaire dudit animal avant de nourrir ledit animal avec ledit composé.
A titre indicatif, on peut utiliser comme composé minéral alimentaire le chlorure de sodium NaCI, le sulfate de sodium Na2S0 , le bicarbonate de sodium NaHC[theta]3 ou le carbonate de sodium Na2C[theta]3.
De manière inattendue, les inventeurs se sont rendus compte que l'utilisation du sulfate de sodium présentait, en outre, l'avantage d'améliorer les performances de croissance (réduction de la mortalité des animaux en cours de croissance et réduction du ratio prise alimentaire / prise de poids).
A titre indicatif, la complémentation en sodium présente des avantages divers tels qu'une prise de poids, une augmentation de la prise alimentaire, une production laitière plus importante.
Elle évite dans le même temps les troubles de la fécondité et les troubles circulatoires.
La ration alimentaire dudit animal est susceptible en outre de comprendre d'autres additifs alimentaires ou d'autres compléments alimentaires, par exemple des composés actifs dans le métabolisme protéique. Il peut par exemple s'agir de protéines, de peptides ou d'aminoacides (ou acides aminés) . On distingue deux types d'aminoacides, les aminoacides essentiels qui doivent être apportés par l'alimentation (histidine, isoleucine, leucine, lysine, méthionine, thréonine, tryptophane, valine) et les aminoacides non essentiels que l'organisme peut synthétiser (alanine, arginine, asparagine, aspartate, cystéine, glutamate, glycine, proline, serine, tyrosine) . De tels composés sont aussi appelés "additifs nutritionnels" .
Il peut également s'agir de dérivés d'acides aminés, par exemple sels, amides, esters alkyliques et alcooliques, et les hydroxyanalogues des acides aminés précités et leurs dérivés eux-mêmes. A titre indicatif d'un composé actif selon la présente invention, l'acide 2-hydroxy-4-méthylthiobutanoïque est connu comme étant utilisé comme analogue de la méthionine pour nourrir les animaux d'élevage. Il a l'avantage de se présenter sous forme liquide, ce qui facilite son utilisation par les sociétés productrices d'aliments. II peut également s'agir d'esters alkyliques de méthionine ou de l'hydroxy-analogue de méthionine, dont la chaîne alkyle contient par exemple de 1 à 1 2 atomes de carbone.
La chaîne alkyle peut être ramifiée, linéaire ou cyclique, par exemple isobutyle ou tertiobutyle.
Les compléments alimentaires de l'invention peuvent également comprendre plusieurs composés actifs dans le métabolisme protéique, par exemple un mélange de méthionine et de son hydroxy-analogue ou un mélange de méthionine et de chlorhydrate de lysine.
La ration alimentaire est en outre susceptible de comprendre des vitamines, des additifs olfactifs, des oligo-éléments et autres additifs alimentaires.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, on utilise un procédé comprenant les étapes suivantes : a) on dispose d'un animal d'élevage, par exemple élevé en batterie ou en troupeau ; b) on dispose d'un additif alimentaire comprenant un composé minéral de type sel, comprenant un cation biodisponible, présentant une valeur nutrivive, et un anion au moins en partie non biodisponible ;
c) on nourrit ledit animal d'élevage avec une ration alimentaire comprenant ledit additif alimentaire, moyennant quoi on obtient des fécès, comprenant directement sous forme complexée, par exemple sous forme de sel, des matières azotées ayant réagi avec ledit anion, ce, en vue d'améliorer les performances zootechniques dudit animal d'élevage.
L'invention concerne également un procédé d'obtention d'engrais organo-minéral qui comprend en outre, entre l'étape b) et l'étape c), une étape consistant à évaluer les besoins journaliers en sodium dudit animal. A titre indicatif, la ration journalière moyenne en sodium par tête de bétail est de 40 à 60 g pour les races chevalines, de 40 à 50 g pour les races bovines et de 5 à 1 0 g pour les ovins et les caprins.
Selon la présente invention, ledit engrais comprend, en outre, la litière dudit animal d'élevage, dans laquelle se retrouvent les fécès dudit animal. Cette litière est généralement constituée par des copeaux de bois, des pailles ou toutes sortes de débris fibreux. Avant épandage, ledit engrais peut être préalablement séché.
Exemple L'objectif de l'essai est de comparer les effets de deux sources de sodium alimentaire (bicarbonate de sodium et sulfate de sodium) sur les performances des poulets et la qualité des litières.
Trois régimes (T1 , T2 et T3) sont formulés :
- un aliment démarrage (JO à J 1 4), un aliment croissance (J 1 5 à J28) et
- un aliment finition (J29 à J42), chacun de ces aliments fournissant la même teneur en sodium et la même valeur d'équilibre électrolytique alimentaire (voir le Tableau qui suit).
Aliment Aliment Aliment
Démarrage Croissance Finition
(JO à J14) (J1 5 à J28) (J29 à J42)
Teneur en sodium
(% en poids de la 0,28 0,22 0,20 composition totale)
Valeur d'équilibre électrolytique alimentaire 290 240 220
(mEq /kg d'aliment)
<EMI ID=9.1>
900 poussins mâles de souche ROSS sont sélectionnés et placés dans des parquets équipés d'un nourrisseur. On place 50 poussins par parquet.
Les animaux sont séparés en trois groupes, recevant le régime
T1 , T2 ou T3 pendant 42 jours.
Le régime T1 (régime bicarbonate de sodium) se compose de NaCI et NaHC[theta]3. Les besoins journaliers en sodium sont donc apportés par le chlorure de sodium et par le bicarbonate de sodium.
Le régime T2 (régime partiel sulfate de sodium) se compose de NaCI et de Na2S0 . Les besoins journaliers en sodium sont apportés par le chlorure de sodium et par le sulfate de sodium. Le régime T3 (régime total sulfate de sodium) se compose de Na2S04 et de CaCb.
Dans ce régime, les besoins journaliers en sodium sont donc uniquement fournis par le sulfate de sodium, le chlore est apporté par le chlorure de calcium.
La composition (en % en poids de la composition totale) et les caractéristiques des régimes se présentent comme suit :
Régime T1 Régime T2 Régime T3
J0-J14 J15-J28 J29-J42 J0-J14 J15-J28 J29-J42 J0-J14 J15-J28 J29-J42
Blé 10,00 10,00 7,60 10,00 10,00 7,60 10,00 10,00 7,60
Maïs 41 ,25 46,10 54,40 41 ,25 46,10 54,40 41 ,52 46,33 54,61
Tourteau de
37,00 31 ,70 26,30 37,00 31 ,70 26,30 37,00 31 ,70 26,30 soja
Graines de
2,00 1 ,50 1 ,30 2,00 1 ,50 1 ,30 2,00 1 ,50 1 ,30 soja
Huile de soja 2,6 2,6 2,60
Huile de
2,60 6,40 6,60 2,60 6,40 6,60 2,60 6,40 6,60 palme
Carbonate de
0,80 0,70 0,60 0,80 0,70 0,60 0,53 0,47 0,39 calcium
Phosphate
2,00 2,00 1 ,80 2,00 2,00 1 ,80 2,00 2,00 1 ,80 bicalcique
DL-
0,18 0
,15 0,14 0,18 0,15 0,14 0,18 0,15 0,14 methionine
L-Lysine HCI 0,02 0,08 0,02 0,02 0,08 0,02 0,02 0,08 0,02
Prémélange<*>1 ,55 1 ,37 1 ,24 1 ,55 1 ,37 1 ,24 1 ,55 1 ,37 1 ,24
NaCI 0,315 0,265 0,237 0,315 0,265 0,237 0 0 0
NaHC030,514 0,374 0,347 0 0 0 0 0 0
Na2S040 0 0 0,434 0,316 0,293 0,818 0,636 0,58
CaCI20 0 0 0 0 0 0,300 0,253 0,226
<EMI ID=10.1>
* NaCI, NaHC[theta]3, Na2SO4 et CaCb sont apportés associés au prémélange qui comprend les oligo-éléments et les vitamines.
De préférence, selon la présente invention, le composé minéral de type sel comprend l'ion sodium et est présent dans la ration alimentaire à une teneur comprise entre 0, 1 et 2% en poids de la composition totale, et de manière encore plus préférée, à une teneur comprise entre 0, 1 et 1 % en poids de la composition totale.
L'alimentation est ad libitum pendant la durée totale de l'essai (42 jours) . Les performances de croissance et la mortalité sont mesurées sur la période de l'essai (0-42 jours) . La consommation d'eau est mesurée à J26 et à J40.
Enfin, la production d'ammoniac est également mesurée.
Résultats :
Le tableau ci-dessous montre la mortalité sur la période 0-42 jours, durée totale de l'essai.
Régime T1 Régime T2 Régime T3
Mortalité (en %) 7,0 3,7 3,3
<EMI ID=11.1>
La mortalité est plus importante pour les animaux ayant reçu le régime T1 , à base de bicarbonate de sodium, que pour les animaux ayant été totalement ou partiellement nourris au sulfate de sodium (régimes T2 et T3).
Le tableau ci-dessous montre les paramètres de croissance sur la période 042 jours, durée totale de l'essai.
Régime T1 Régime T2 Régime T3
Gain de poids
251 3 +- 27 2571 +- 71 2575 +- 57 (en g/animal)
Consommation alimentaire 4428 +- 67 4501 +- 95 441 8 +- 1 04
(en g d'aliment/animal)
Indice de consommation 1 ,762 +- 0.02 1 ,751 +- 1 ,71 6 +- 0.02
<EMI ID=12.1>
(g d'aliment / g de gain) a 0.02a b
Aucune différence significative n'a été observée entre le régime T1 et le régime T2, bien que les animaux ayant reçu le régime T2 aient une prise de poids supérieure de 1 ,65% par rapport aux animaux ayant reçu le régime T1 et bien que les animaux nourris sous le régime T2 consomment 2,31 % d'aliment en plus vis-à-vis des animaux nourris sous le régime T1 .
Un effet bénéfique sur l'indice de consommation est observé pour le régime T3, vis-à-vis des régimes T1 (-2,61 %) et T2 (-2,0%), alors que cet effet n'est pas observé pour le régime T2, vis-à-vis du régime T1 (-0,62%). L'effet bénéfique du sulfate de sodium total était déjà significatif sur la période de croissance 1 4-28 jours.
Le tableau ci-dessous montre la consommation d'eau mesurée à J26 et à J40. Cette consommation est exprimée en g/poulet/jour.
Régime T1 Régime T2 Régime T3
Jour 26 282 +- 10 291 +- 1 3 307 +- 25
Jour 40 400 +- 1 3 400 +- 32 397 +- 26
<EMI ID=12.2>
On constate qu'il n'y a pas de différences entre les différents régimes. Ceci peut être expliqué par le fait que chacune de ces alimentations fournit pour les trois régimes la même teneur en sodium et la même valeur d'équilibre électrolytique alimentaire.
La figure I ci-après montre le dégagement d'ammoniac par les litières, exprimé en ppm.
Le dégagement d'ammoniac est mesuré pour chaque parquet en piégeant les gaz produits par la litière durant un certain temps, dépendant de l'âge des poulets. On mesure par exemple le dégagement de gaz lorsque les poulets atteignent l'âge de 41 jours (voir Figure I) .
On constate globalement une forte réduction du dégagement d'ammoniac lorsque les poulets sont partiellement ou totalement nourris au sulfate de sodium vis-à-vis des poulets entièrement nourris au bicarbonate de sodium. Ainsi on constate que l'ammoniac, et les matières azotées par extension, sont complexés aux ions sulfate, ce qui limite leur dégagement et valorisent les fécès des poulets et leurs litières en tant qu'engrais.
Process for obtaining an organo-mineral fertilizer
The present invention generally relates to organo-mineral fertilizers and their process of preparation. For a long time, the industry has been preparing chemical fertilizers by reaction between products containing nitrogen, phosphorus and potassium type chemical elements. In particular nitric acid is used for the manufacture of many fertilizers. For example, it produces calcium nitrate by the action of acid on the limestone. But the difficulty of eliminating water from the product makes the cost price too high.
It has also been known for a long time to use animal dung, for example manure, as an organic fertilizer to bring large amounts of nutrients to the land.
Hardly transportable, organic fertilizers are generally not marketed and are generally used on the production site itself.
In an ongoing effort to valorize the manure produced by animals, the industry is still trying to develop methods of treating them, thus aiming at their reuse. For example, US Pat. No. 6,248,148 proposes a method for treating organic waste containing ammonia, and in particular manure.
Under this method, the manure is aerated to create spaces filled with air, the manure pH is increased to 9.5 to convert some of the endogenous ammonia to gaseous ammonia, and some of the ammonia is trapped. Such waste treatment processes require specific equipment and, moreover, have the disadvantage of requiring handling by the farmer.
JP06-141 786 discloses poultry feeds comprising salts which have the effect of reducing the production of ammonia from the droppings, ammonia being presented as a harmful gas, notably leading to the easier occurrence of disease in poultry. growth course.
Also,
the composition described in document EP 683 985 allows the control or the prevention of the emission of ammonia in animal excrement. US 2004/01 97384, meanwhile, describes a composition and method for reducing manure odors using a humate.
The application FR 2 221 084 relates to a method for supplementing the feed of farm animals with coal ash.
The objective of the publication of Castro SI Borucki et al (J. Daisy Sci., Vol.87, n [deg.] 6, June 2004, p 1 751 -1 757) is to evaluate the influence of the difference cations-anions (DCAD) on the secretion of phosphorus in dairy cows.
The publication of Nair PV et al (Asian-Australasian, Journ.
Animal Sci., Vol. 1 7, n [deg.] 3, March 2004, p 325-329), for its part, aims to evaluate the effect of sulfur on the use of nitrogen.
The purpose of the publication of Kim IB et al (Asian-Australasian, Journal of Animal Science, vol.17, n [deg.] 8, August 2004, p 1 1 31 -1 1 38) is to devalue the effects of different sources of calcium and phosphorus on the ileal pH and the emission of Nhh, CHU and odor of young pigs.
None of the documents mentioned above describes a process for obtaining an organo-mineral fertilizer.
Also, none of the documents relate to the valuation of faeces of animals.
The present invention proposes to provide an alternative to the processes for preparing fertilizers of the prior art.
An object of the present invention is to provide an inexpensive method of fertilizer preparation and which requires human intervention only minimally.
For this purpose, the present invention relates to a process for obtaining an organo-mineral fertilizer, which comprises the following steps
(a) a farmed animal, for example, reared in a battery or herd; b) a food additive is provided comprising a salt-type inorganic compound, which comprises a bioavailable cation, having a nutritional value, and an at least partially non-bioavailable anion;
c) feeding said farm animal with a food ration and said food additive, whereby faeces are obtained, comprising directly in complexed form, for example in salt form, nitrogenous materials reacted with said anion; and d) the fertilizer is obtained from said faeces.
The present invention is part of a context of valorization of faeces of farmed animals.
More particularly, the present invention provides a better nitrogen value of the organic manure thus obtained, by avoiding the volatilization of nitrogen in the form of ammonia (NH 3).
"Farmed animal" includes grazing animals (including cattle raised for meat, milk, cheese and leather; sheep raised for meat, wool and cheese; goats; pigs), rabbits, poultry (chickens, chickens, turkeys, ducks, geese and others), aquatic animals (eg fish, shrimp, oysters and mussels), recreational animals and companionship (including the horse, the dog, the cat).
Cattle, or cattle, are a sub-family of Bovidae, polygastric ruminant mammals, which includes several important livestock species (dairy breeds, meat breeds, and mixed breeds).
Preferably, said farm animal is a poultry or a pig.
According to the present invention, the farm animal is raised industrially.
For example he is raised in battery or herd.
By "faeces" is meant the residues of digestion which consist of both solid matter and fluid material, evacuated by the natural ways of animals.
By "food additive" is meant any substance, compound or composition, edible or unmanageable, intentionally added to the feed of the animal.
According to a first embodiment of the method of the invention, said food additive is associated with the feed ration of the animal.
According to a second embodiment of the invention, said food additive is mixed with the feed ration of the animal, so that the feed ration comprises the feed additive and the feed additive then modifies the proper characteristics of the ration to which it is added.
Said food additive may be in the form of granules, powder, granules, tablets, in liquid form in a natural way, or be suspended, dissolved or emulsified. Also, it may be in coated form, in the form of sustained release or controlled release tablets. Finally, said food additive may be in block form, or bread, to be sucked.
Preferably, said food additive is in suitable / appropriate form for its addition to the feed ration of the animal.
The food additive comprising the mineral compound may in particular be in the form of a premix (or "pre-mix") with other ingredients or foods, so as to obtain a volume which is easier to mix with the whole of the food ration.
The food additive can be obtained by appropriate physical processes, either as is, or processed for consumption by conventional methods of preparing foodstuffs or rations. It can also be obtained by chemical synthesis or isolated by chemical methods.
For example, they may be reaction co-products.
Moreover, the food additive must meet very strict constraints, and in particular with respect to the regulation applicable to the level of toxicity due to ingestion by the animal. The feed ration for farm animals includes cereals, eg wheat, maize, soybeans, barley, rye, oats, triticale, sorghum. These cereals can be in various forms, and especially in the form of seeds or oil.
According to the present invention, the food additive comprises a salt-type inorganic compound which comprises a bioavailable cation having a nutritional value.
Thus the food additive itself has a nutritional value.
The nutritional value of said food additive can be established by differentiating, in a significant or discriminant manner, a characteristic of zootechnical interest, for example growth parameters, with respect to a food ration with said food additive and the food additive respectively. same food ration without the food additive.
The choice of mineral food compound included in the food additive, is related to the bioavailability of its elements. Thus, a salt-type mineral food source (source) is chosen which comprises a bioavailable cation and an at least partially non-bioavailable anion.
A food mineral compound comprising a bioavailable cation is thus chosen, that is to say that the cation, released from the administered form, is actually absorbed and is found, at least in part, in the general circulation of the farm animal. As an indication, the cation is selected from the group consisting of sodium ion, potassium ion, calcium ion, magnesium ion and iron ion.
Preferably, the cation is the sodium ion. The ration of the farm animal is then supplemented with sodium. For example, the nutritional intake of sodium is essential to different functions of the body. In particular, the absorption of sodium makes it possible to maintain the osmolality of the cells, the sensitivity to the stimuli, but also the neurocellular excitability.
In general, foods used in animal feed are low in sodium and the daily net production needs are far from negligible. Farm animals can not find in their natural diet the necessary compensation for physiological losses. The absence of sodium supplementation of food rations for livestock is therefore often the trigger for sodium deficiency. This sodium deficiency has a negative influence on the health of animals and their performance. It can include weight loss, lower milk production, fertility disorders, or a lower level of food intake. Dietary sodium intake is therefore essential.
Conversely, an excess of sodium leads to a higher excretion of sodium in the urine and a sodium concentration that increases in saliva. It is generally known to supplement animal diets with sodium compounds, especially sodium chloride. For ruminants, blocks of salt are usually made available to the animal, who comes to lick them freely. Thus, the present invention also has the advantage of providing a nutritional supplement to livestock. Animal feed supplements are products intended to be ingested, in addition to the current diet, in order to compensate for the insufficiency of daily intake of certain compounds.
It is for example generally known to supplement the feed rations of farm animals with active compounds, so as to increase the zootechnical performance of the animals raised.
Preferably, the dietary mineral compound comprises a bioavailable cation of at least 90%, i.e. 90% of the released amount of cation administered is actually absorbed and is found in the general circulation. Said cation can then have the expected beneficial nutritional effect.
Even more advantageously, the mineral food compound comprises a bioavailable cation at least 95%.
A food mineral compound comprising an at least partly non-bioavailable anion is also chosen, ie at least a portion of the amount of anion released from the administered form is not absorbed. , at the level of the intestine in particular, and is found, at least in part, in faeces of the animal fed with the mineral food compound. Preferably, said anion is found in more than 50% in faeces.
By way of example, said at least partially non-bioavailable anion is selected from the group consisting of sulfate ion, chloride ion, carbonate ion, hydroxide ion and bicarbonate ion.
Preferably, the at least partially non-bioavailable anion is the sulfate ion.
According to the present invention, the anion found, in less than part, in faeces of the animal is complexed with nitrogenous materials also from the digestion of said farm animal.
By "nitrogenous materials" is meant all kinds of nitrogenous wastes. In particular it is ammonia, ammonium, urea and uric acid.
Preferably, at least a portion of the nitrogenous material is in the form of ammonium ions.
By "complexing" is meant that an ionic bond, or an ionic interaction, is formed.
In this case, at least one difference in electronegativity exists between at least two atoms of at least two associating compounds in the complex.
Like the food additive, the mineral compound can be obtained by appropriate physical processes, either as is, or processed for consumption by conventional methods of food preparation. It can also be obtained by chemical synthesis or isolated by chemical methods. For example, they can be reaction by-products.
Said dietary mineral compound may be added to the diet of said animal before feeding said animal with said compound.
As a guide, sodium dihydrochloride NaCl, sodium sulphate Na2SO, sodium bicarbonate NaHC [theta] 3 or sodium carbonate Na2C [theta] 3 can be used as dietary mineral compound.
Unexpectedly, the inventors have realized that the use of sodium sulphate has, in addition, the advantage of improving growth performance (reduction of mortality of animals in the process of growth and reduction of the ratio of food intake / weight gain).
As an indication, the sodium supplementation has various advantages such as weight gain, increased food intake, increased milk production.
At the same time, it avoids fertility disorders and circulatory disorders.
The feed ration of said animal may also include other food additives or other food supplements, for example compounds that are active in protein metabolism. It may for example be proteins, peptides or amino acids (or amino acids). There are two types of amino acids, essential amino acids that must be provided by the diet (histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, tryptophan, valine) and non-essential amino acids that the body can synthesize (alanine, arginine, asparagine, aspartate, cysteine, glutamate, glycine, proline, serine, tyrosine). Such compounds are also called "nutritional additives".
They may also be amino acid derivatives, for example salts, amides, alkyl and alcoholic esters, and the hydroxyanalogues of the abovementioned amino acids and their derivatives themselves. As an indication of an active compound according to the present invention, 2-hydroxy-4-methylthiobutanoic acid is known to be used as a methionine analogue for feeding farm animals. It has the advantage of being in liquid form, which facilitates its use by food companies. It may also be alkyl esters of methionine or of the hydroxyl analogue of methionine, the alkyl chain of which contains, for example, from 1 to 12 carbon atoms.
The alkyl chain may be branched, linear or cyclic, for example isobutyl or tert-butyl.
The food supplements of the invention may also comprise several compounds that are active in protein metabolism, for example a mixture of methionine and its hydroxy analogue or a mixture of methionine and lysine hydrochloride.
The food ration is also likely to include vitamins, olfactory additives, trace elements and other food additives.
According to one embodiment of the present invention, a method comprising the following steps is used: a) a farmed animal is available, for example reared in a battery or herd; b) a food additive comprising a salt-type mineral compound comprising a bioavailable cation having a nutritive value and an at least partly non-bioavailable anion;
c) feeding said farm animal with a food ration comprising said food additive, whereby faeces are obtained, comprising directly in complexed form, for example in salt form, nitrogenous materials which have reacted with said anion, this, in to improve the zootechnical performance of said farm animal.
The invention also relates to a process for obtaining organo-mineral fertilizer which further comprises, between step b) and step c), a step of evaluating the daily sodium requirements of said animal. As an indication, the average daily sodium ration per head of cattle is 40 to 60 g for horse breeds, 40 to 50 g for cattle breeds and 5 to 10 g for sheep and goats.
According to the present invention, said fertilizer further comprises the litter of said farm animal, in which feces of said animal are found. This litter is usually made of wood chips, straws or all sorts of fibrous debris. Before spreading, said fertilizer may be previously dried.
Example The purpose of the test is to compare the effects of two dietary sodium sources (sodium bicarbonate and sodium sulphate) on chick performance and litter quality.
Three regimes (T1, T2 and T3) are formulated:
- a starter food (JO to J 1 4), a growth food (J 1 5 to J28) and
- a food finish (J29 to J42), each of these foods providing the same sodium content and the same food electrolyte balance value (see Table below).
Food Food Food
Start Growth Finishing
(OJ to D14) (D1 to D28) (D29 to D42)
Sodium content
(% by weight of the 0.28 0.22 0.20 total composition)
Food electrolytic equilibrium value 290 240 220
(mEq / kg of feed)
<EMI ID = 9.1>
900 male ROSS chicks are selected and placed in floors equipped with a feeder. We place 50 chicks per floor.
The animals are separated into three groups, receiving the diet
T1, T2 or T3 for 42 days.
The T1 diet (sodium bicarbonate diet) consists of NaCl and NaHC [theta] 3. Daily sodium requirements are therefore provided by sodium chloride and sodium bicarbonate.
The T2 diet (partial sodium sulphate diet) consists of NaCl and Na2SO. Daily sodium requirements are provided by sodium chloride and sodium sulphate. The T3 diet (total sodium sulfate diet) consists of Na2SO4 and CaCb.
In this diet, the daily sodium requirements are therefore only provided by sodium sulfate, the chlorine is provided by calcium chloride.
The composition (in% by weight of the total composition) and the characteristics of the diets are as follows:
T1 Plan T2 Plan T3 Plan
J0-J14 J15-J28 J29-J42 J0-J14 J15-J28 J29-J42 J0-J14 J15-J28 J29-J42
Wheat 10.00 10.00 7.60 10.00 10.00 7.60 10.00 10.00 7.60
Corn 41, 25 46.10 54.40 41, 25 46.10 54.40 41, 52 46.33 54.61
Oilcake
37.00 31, 70 26.30 37.00 31, 70 26.30 37.00 31, 70 26.30 Soybeans
Seeds of
2.00 1, 50 1, 30 2.00 1, 50 1, 30 2.00 1, 50 1, 30 soya
Soybean oil 2,6 2,6 2,60
Oil of
2.60 6.40 6.60 2.60 6.40 6.60 2.60 6.40 6.60 palm
Carbonate
0.80 0.70 0.60 0.80 0.70 0.60 0.53 0.47 0.39 calcium
Phosphate
2.00 2.00 1, 80 2.00 2.00 1, 80 2.00 2.00 1, 80 bicalcic
DL
0.18 0
0.14 0.18 0.15 0.14 0.18 0.15 0.14 methionine
L-Lysine HCI 0.02 0.08 0.02 0.02 0.08 0.02 0.02 0.08 0.02
Premix <*> 1, 55 1, 37 1, 24 1, 55 1, 37 1, 24 1, 55 1, 37 1, 24
NaCl 0.315 0.265 0.237 0.315 0.265 0.237 0 0 0
NaHC030,514 0.374 0.347 0 0 0 0 0 0
Na2S040 0 0 0.434 0.316 0.293 0.818 0.636 0.58
CaCI20 0 0 0 0 0 0.300 0.253 0.226
<EMI ID = 10.1>
* NaCl, NaHC [theta] 3, Na2SO4 and CaCb are provided associated with the premix which includes trace elements and vitamins.
Preferably, according to the present invention, the salt-type inorganic compound comprises the sodium ion and is present in the food ration at a content of between 0, 1 and 2% by weight of the total composition, and even more preferably , at a content of between 0, 1 and 1% by weight of the total composition.
The diet is ad libitum during the total duration of the test (42 days). Growth performance and mortality are measured over the trial period (0-42 days). Water consumption is measured on D26 and D40.
Finally, ammonia production is also measured.
Results:
The table below shows the mortality over the period 0-42 days, the total duration of the test.
T1 Plan T2 Plan T3 Plan
Mortality (%) 7.0 3.7 3.3
<EMI ID = 11.1>
Mortality is higher for animals fed the T1 sodium bicarbonate diet than for animals that have been fully or partially fed with sodium sulphate (T2 and T3 regimes).
The table below shows the growth parameters over the period 042 days, the total duration of the test.
T1 Plan T2 Plan T3 Plan
Weight gain
251 3 + - 27 2571 + - 71 2575 + - 57 (in g / animal)
Food consumption 4428 + - 67 4501 + - 95 441 8 + - 1 04
(in g of food / animal)
Consumption index 1, 762 + - 0.02 1, 751 + - 1, 71 6 + - 0.02
<EMI ID = 12.1>
(g of food / g of gain) a 0.02a b
There was no significant difference between the T1 diet and the T2 diet, although the T2 diet had a greater weight gain of 1.65% compared with the T1 diet and although animals fed the T2 diet consume 2,31% of food more vis-à-vis animals fed T1 diet.
A beneficial effect on the consumption index is observed for the T3 diet, with respect to the T1 (-2.61%) and T2 (-2.0%) regimes, whereas this effect is not observed. for the T2 regime, vis-à-vis the T1 regime (-0.62%). The beneficial effect of total sodium sulfate was already significant over the growth period 1-4-28 days.
The table below shows the water consumption measured on D26 and D40. This consumption is expressed in g / chicken / day.
T1 Plan T2 Plan T3 Plan
Day 26 282 + - 10 291 + - 1 3 307 + - 25
Day 40 400 + - 1 3 400 + - 32 397 + - 26
<EMI ID = 12.2>
It can be seen that there are no differences between the different regimes. This can be explained by the fact that each of these feeds provides for the three diets the same sodium content and the same food electrolyte balance value.
Figure I below shows the release of ammonia by litters, expressed in ppm.
Ammonia release is measured for each floor by trapping the litter gases for a period of time, depending on the age of the chickens. For example, the release of gas is measured when the chickens reach the age of 41 days (see Figure I).
Overall, there is a marked reduction in ammonia release when chickens are partially or fully fed with sodium sulphate to chickens fully fed with sodium bicarbonate. Thus it is found that ammonia, and nitrogenous materials by extension, are complexed with sulphate ions, which limits their release and value the feces of chickens and their litter as fertilizer.