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la Société WILBRO CORPORATION;, résidant à M AYWOOD ( E.UoAo ).
PROCEDE DE PREPARATION D'UN PAILLIS POUR FUMURE A PARTIR DE DECHETS
ORGANIQUES.
La présente invention concerne les procédés de culture des lé- gumes et autres plantes, ainsi qu'un appareil pour leur mise en oeuvre.
On a déjà proposé de pailler les légumes et autres plantes sur pied avec un paillis consistant essentiellement en une pulpe ou pâte de déchets de papier et analogues qui, en séchant, sert de couche isolan- te protectrice recouvrant le sol qui entoure la plante et sert à y retenir l'humidité, en même temps qu'à empêcher la croissance des mauvaises her- bes. On peut utiliser avantageusement des paillis de ce type pour le jar- dinage et dans des buts analogues, dans lesquels ils servent non seulement à améliorer la croissance de la plante, mais aussi à réduire dans une lar- ge mesure la main d'oeuvre nécessaire au desherbage et à la culture du sol autour de la plante.
Un paillis en pâte à papier absorbe rapidement l'eau de pluie ou d'arrosage et, une fois humide, il transmet l'eau à la terre se trou- vant au-dessous de lui ; toutefois, il se sèche rapidement pour reconsti- tuer la couche qui, à moins d'être détruite par des moyens mécaniques, de- meure intacte pendant la saison habituelle de croissance.
Le présent procédé de culture se propose de réaliser un perfec- tionnement du procédé décrit ci-dessus, notamment au moyen d'un paillis qui sert non seulement à atteindre les buts ci-dessus mentionnés, mais aussi fertilise les plantes par des agents organiques de nutrition de façon à contribuer non seulement dans une large mesure à la croissance des planter mais aussi à assurer une amélioration permanente du sol.
Le présent procédé consiste notamment à utiliser pour le pail- lis une matière organique de déchet telle que des ordures ménagères, un en- grais stable, des feuilles mortes, des coupures d'herbes et tous autres dé-
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chets organiques susceptibles de se présenter dans l'entretien d'une fer- me ou d'une propriété à la campagne, et à désagréger ce déchet dans l'eau de façon à obtenir une suspension aqueuse des matières fibreuses et autres constituants insolubles dans une solution des constituants solubles dans l'eau.
Lorsqu'on étend ce paillis, l'eau qui s'imprègne dans le sol et la matière soluble de la matière organique dont le paillis est fait sont im- médiatement utilisés par les plantes, en laissant à la surface du paillis une matière fibreuse dont l'action est analogue à celle du paillis de pulpe de papier ci-aessus décrit, mais qui en diffère en ce qu'en plus des fibres de cellulose résistantes à la pourriture, le paillis contient ane forte proportion de matière organique finement divisée qui pourrit progres- sivement et ajoute continuellement des agents nutritifs au sol.
Pour préparer le paillis, on utilise de préférence un appareil tel que représenté aux dessins annexés. Cet appareil est de façon générale analogue à ceux qui sont utilisés pour désagréger les déchets de papier en vue de leur réutilisation pour la fabrication du papier, mais il présen- te certaines modifications destinées à l'adapter à la désagrégation d'une large variété de déchets organiques. Après que les déchets ont été trans- formés dans cet appareil à l'état d'une suspension dans l'eau telle que décrite, on les étend sur le sol au moyen d'une pompe et d'un tuyau d'ar- rosage pouvant être combinés avec l'appareil.
Au dessin annexé, qui représente à titre d'exemple une forme de réalisation d'un appareil portatif selon l'invention : la fig. 1 est une coupe de l'appareil suivant la ligne 1-1 de la fig. 2, la fig. 2 est une vue de face de l'appareil, et les figs. 3 et 4 sont des vues de détail du rotor désagréga- teur.
En se référant aux dessins, et plus particulièrement à la fig. 1, on voit un réservoir 1, de préférence cylindrique, supporté sur un véhicule ou chariot convenable 2 de façon que son axe soit horizontal.
L'extrémité du réservoir est munie d'un palier monté sur un arbre dont l'axe coïncide avec celui du réservoir. L'extrémité du réservoir est de préférence convexe, comme représenté, et sur l'extrémité de l'ar- bre 4 qui est située à l'intérieur du réservoir est fixé un rotor 2 en forme de disque concave, dont le diairètre est les deux-tiers environ de celui du réservoir, des particules de carbure de silicium ou autres sub- stances abrasives dures présentant des faces angulaires et des arêtes vives étant réparties au hasard sur la face de ce disque.
On a consta- té que des rotors de ce type donnent des résultats satisfaisants avec les diverses matières ci-dessus mentionnées, mais on peut toutefois adop- ter des formes autres, telles que celles actuellement utilisées pour la désagrégation des déchets de papier.
On charge la matière à désagréger dans le réservoir, de pré- férence dans son extrémité opposée au rotor 5, la paroi du réservoir étant munie à cet effet à sa partie supérieure d'une trémie 6. Sur le fond du réservoir situé en regard de la trémie, on forme de préférence une poche constituée par une boite métallique 1 boulonnée sur ce fond et entourant une échancrure découpée dans ce dernier. Le but de la poche 1 est de recueillir et de garder les morceaux lourds insolubles tels que des pier- res, des clous, etc., susceptibles de se trouver dans le déchet chargé dans la trémie.
Le fond du réservoir présente également une ouverture d'éva- cuation 9 constituée par un raccord en T dont la branche verticale est munie d'un robinet d'évacuation 10 et à la branche horizontale duquel est raccordé un tuyau souple 11, lequel peut également comporter un robinet
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d'arrêt 12. Le tuyau 11 est raccordé à une pompe 13, entraînée de préfé- rence par la même source motrice que le rotor:2.. A cet effet, la pompe est montée comme représenté sur le châssis 14 du véhicule 2, immédiatement au- dessous de l'arbre de commande ± du rotor qui est prolongé vers l'avant à partir de l'extrémité du réservoir et passe dans des paliers supportés par un bâti 16 monté sur le châssis du véhicule.
La puissance d'entraînement peut être fournie par un moteur électrique ou un moteur à combustion interne et, aux dessins annexés, on a représenté un moteur 17 monté sur une superstructure 18 au-dessus de l'ar- bre 4 du rotor 5. L'arbre du moteur est muni d'un pignon à chaîne 20, le- quel entraîne un pignon à chaîne 21 tourillonnant sur l'arbre 4. Le moyeu du piston 21 présente des griffes d'embrayage 22 coopérant avec selles d'un élément d'embrayage 23 claveté sur l'arbre 4. Cet élément d'embrayage peut être amené en position d'embryage ou de débrayage par un levier de ver- rouillage 24, à la façon habituelle.
Le pignon 21 présente une bride 25 autour de laquelle passe une courroieà partir de laquelle la pompe 13 est entraînée par une poulie 26 fixée sur l'arbre de la pompe.
Il est prévu un tendeur de courroie 27 permettant de commander a volonté le fonctionnement de la pompe. Grâce à cette construction, on peut à volonté actionner la pompe en même temps que le rotor est entraîné, ce qui est parfois souhaitable, mais ordinairement on procède à la désinté- gration complète par le rotor de la charge contenue dans le réservoir avant d'amener le véhicule au point d'épandage du paillis. On peut utiliser tout type convenable de pompe; on a constaté que conviennent à cet effet les pompes à boues telles que celles qui sont habituellement utilisées pour l'épandage.
Pour la mise en oeuvre du procédé de paillage et de fumure, on remplit d'eau le réservoir ;il, à une hauteur suffisante pour recouvrir le bord supérieur du rotor. On ajoute à cette eau une certaine quantité de déchets organiques tels que des ordures ménagères, des feuilles mortes, des coupures d'herbes, de l'engrais stable, de la paille, etc. La quanti- té de la matière ajoutée doit être suffisante pour assurer 5 % environ de matière fibreuse insoluble par rapport au poids de l'eau chargée dans le réservoir. La quantité n'est pas critique, mais on obtient une meilleure désagrégation et la pâte résultante est plus facile à manipuler lorsque la proportion de matière fibreuse ne dépasse pas sensiblement 5%.
Un pail- lis dilué ne convient pas du fait que l'excès d'eau accroît simplement le volume de la matière à manipuler, sans ajouter d'agents nutritifs aux plan- tes ou à l'épaisseur de la couche de paillis. Une teneur en fibres de 5% convient également de façon à laisser sur le sol une quantité de fibres suffisante pour former une couche de paillis assez épaisse pour retarder l'évaporation et empêcher la croissance des mauvaises herbes. Si la ma- tière organique qui constitue la charge consiste en un déchet organique fortement soluble à faible teneur en fibres, on peut ajouter des fibres sous la forme de déchets de papier ou autre matière fibreuse ne contenant, pas par elle-même de matière organique soluble.
Le fonctionnement du rotor semble détruire complètement la structure cellulaire de la matière organique de la charge et accélère la solution des ingrédients solubles dans l'eau contenus dans ladite charge.
L'action du rotor sert également à libérer les fibres de cellulose contenues dans la masse, en même temps qu'elle réduit à l'état de fine division la matière solide non fibreuse qui est insoluble mais qui, lorsqu'elle est exposée à l'action de l'atmosphère et soumise aux processus biologi- ques de décomposition, devient disponible comme agent nutritif des plan- tes. Grâce à cette fine subdivision des ingrédients de cette nature con- tenus dans la charge, on réduit fortement le temps au bout duquel ils sont disponibles comme agents nutritifs.
La mise en oeuvre du procédé fournit
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donc aux plantes auxquelles on applique le paillis une source immédiate d'agents nutritifs provenant des ingrédients de la charge qui sont soluble s dans l'eau, en même temps qu'elle applique sur le sol des ingrédients de formation d'humus dans un état susceptible d'être disponibles beaucoup plus rapidement que lorsqu'on les incorpore simplement au sol à la manière habituelle ;
en outre, la formation d'un paillis à teneur prédominante en fibres cellulosiques retarde l'évaporation de l'humidité du sol et empêche en même temps la croissance des mauvaises herbes. tempe
Pour mettre en oeuvre le procédé, on applique le paillis immé- diatement après que les plantes ont été plantées, ou bien dans le cas où l'on sème des graines au lieu de plantes sur pied, on peut appliquer le paillis sur le sol préparé pour recevoir la semence, puis ensemencer le sol, le paillis qui se trouve immédiatement au-dessus de l'emplacement dela semence étant suffisamment mélangé avec la boue pour empêcher lors du séchage la formation d'une nappe continue de paillis.
Les fibres in- solubles déposées à la surface du sol lors de l'application du paillis sè- chent rapidement et forment une natte poreuse qui adhère suffisamment au sol pour résister au déplacement sous l'action du vent ou de la pluie d'inten- sité ordinaire. Toutefois, ce paillis est immédiatement assoupli par l'eau de pluie ou d'arrosage, ce qui permet à l'eau de se transmettre sans obsta- cle au sol situé au-dessous : il sèche cependant rapidement en formant de nouveau un recouvrement opaque suffisamment continu pour empêcher la crois - sance des mauvaises herbes.
Le paillis fraîchement préparé peut être ap- pliqué à plusieurs reprises au sol au fur et à mesure de la croissance des plantes, chaque application ajoutant au sol d'autres agents nutritifs, im- médiatement disponibles pour la croissance de la plante et formant progres- sivement le paillis afin de maintenir sa continuité, de sorte que des cou- ches traitées par le paillis n'ont pas besoin d'être cultivées pendant la totalité de la période de croissance.
Le présent procédé améliore non seulement la croissance des plantes et diminue la main-d'oeuvre nécessaire pour la culture, mais il fournit également un excellent moyen d'utilisation des ordures ménagères.
Au cours d'expériences utilisant des ordures ménagères fraîches, de l'en- grais stable des déchets de basse-cour et diverses autres matières orga- niques susceptibles de se putréfier, on a observé qu'après traitement dans l'appareil selon l'invent, la masse n'est plus sujette à se putréfier et qu'elle est entièrement inodore. La raison en est apparemment que la structure cellulaire de la matière organique est détruite par l'appareil et que cette structure est nécessaire pour que l'action bactérielle ait lieu.
Le processus naturel que le déchet organique doit suivre avant d'être de nouveau disponible pour la croissance des plantes comporte pro- bablement deux stades distincts, à savoir la putréfaction ou action bacté- rielle qui détruit la structure cellulaire de la matière organique en dé- gageant des gaz et en libérant sa teneur en liquide ;
etun second stade comportant à la fois une réaction chimique et une action biologique au moyen desquelles les hydrates de carbone et les protéines qui constituent la structure de la plante sont réduits à l'état d'humus. Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention réduit apparemment la matière organique à un état physique analogue à celui qui résulte de la putréfaction bactériel- le et la rend ainsi immédiatement disponible pour le second stade du pro- cessus naturel que l'on vient de décrire.
Au lieu d'appliquer au sol la matière organique désagrégée au moment du repiquage, on peut l'appliquer avantageusement pendant les mois d'hiver, avant ou après avoir préparé le sol pour le repiquage. Dans l'ex- ploitation par tracteurs, par exemple, après avoir récolté les légèmes à l'automne,on peut avantageusement labourer ou herser le terrain ou le pré- parer de toute autre manière. On peut ensuite recouvrir la surface du sol du paillis préparé comme ci-dessus, jusqu'à ce que la couche de matière in- soluble retenue à la surface ait une épaisseur suffisante pour empêcher la
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croissance des mauvaises herbes.
Au printemps, on peut désagréger et tra- vailler le paillis pour l'incorporer au sol par hersage ou autrement ou bien on peut planter directement les plantes ou semer les graines dans le ter- rain recouvert du paillis en ne désagrégeant ce dernier qu'aux endroits re- couvrant les semences ou les plantes.
Au lieu d'appliquer le paillis en suspension dans l'eau au terrain à cultiver, on peut sécher cette suspension et utiliser l'engrais à l'état sec au lieu de l'humus séché et autres formes d'engrais organi- ques séchés actuellement mis sur le marché. On peut réaliser facilement le séchage en étalant le paillis sur le sol, de sorte que l'eau en suspen- sion imbibe dans une large mesure le sol, ce qui réduit la durée du sécha- ge. Lors de cet étalage, on peut étaler le paillis selon une couche beau- coup plus épaisse que celle nécessaire pour un paillis destiné à la crois- sance des plantes
Lorsqu'on l'applique à l'état sec comme décrit ci-dessus, il y a évidemment une perte des ingrédients solubles dans l'eau de la matière de déchet qui constitue la charge.
On peut éviter cette perte en épandant le paillis sur un tamis à mailles fines recouvrant une zone cimentée en pente afin de faire égoutter l'eau vers un puisard dont on peut la retirer en vue de l'utiliser pour arroser les plantes sur pied. Lorsqu'on désire économiser l'eau, on peut utiliser à plusieurs reprises l'eau s'égouttant du paillis pour la ramener dans l'appareil, de façon à y concentrer dans une assez large mesure sa teneur en matière organique soluble avant de l'utiliser. Naturellement, on peut aussi ajouter de l'engrais liquide à l'eau utilisée pour préparer le paillis.
On peut appliquer le présent procédé pour l'utilisation des déchets et ordures ménagères sur une large échelle, avec production d'un engrais sec et d'un paillis facile à manipuler, inodore et qui non seule- ment fournit les agents nutritifs des plantes, mais ajoute encore à la surface du sol un paillis qui présente les mêmes avantages que lorsqu'on l'applique à l'état humide de la manière décrite ci-dessus.
Pour utiliser les déchets urbains et les ordures ménagères, on prépare une suspension dans l'eau des déchets désagrégés de la manière décrite, puis on la fournit à un tamis circulant tel que ceux utilisés dans la fabrication du papier, à partir duquel la plus grande partie de l'eau s'élimine par égouttage et est utilisée à nouveau pour la désagré- gation, de sorte qu'il suffit d'ajouter la quantité d'eau nécessaire pour remplacer celle perdue par évaporation. On sèche la nappe de pulpe 1-'air chaud ou autrement, puis on broie la nappe séchée dans des broyeurs à cylindres ou autrement jusqu'à l'amener à un état où on peut facilement l'ensacher et la manipuler de la même manière que les autres engrais sé- chés et paillis tels que les balles de sarrasin.
Après avoir été étendus sur le sol et arrosés, les ingrédients séchés solubles dans l'eau sont en- traînés dans le sol où. ils sont immédiatement disponibles pour la nutrition de la plante, tandis que la matière insoluble forme une couche de paillis analogue à celui qu'on obtient lorsqu'on étend sur le sol un déchet fraî- chement désagrégé.
Le paillis préparé comme décrit ci-dessus à partir d'un mélan- ge d'ordures ménagères, de coupures d'herbes, de feuilles mortes, de pail- le, d'engrais stable, etc., constitue une natte poreuse et friable- qu'on peut facilement pulvériser et ensacher à la façon des autres engrais sé- chés.
Naturellement, l'invention ne doit pas être considérée comme limitée aux procédés et à l'appareil donnéà titre d'exemple en vue de leur mise en oeuvre, mais elle peut recevoir au contraire de nombreuses varian- tes rentrant dans le cadre et l'esprit de l'invention.