CA2287089A1 - Procede pour la transformation et la deshydratation de residus organiques, ses produits et ses equipements - Google Patents
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Abstract
L'objet de la présente demande de brevet d'invention est celui d'un procédé pour la transformation et la déshydratation de résidus organiques, ses produits et ses équipements, lequel consiste en une méthode rapide et simple qui, à l'aide de mélanges microbiens bénéfiques, permet de traiter de petites ou de grandes quantités de résidus ayant de hautes charges organiques et, en seulement de trois à dix jours, de les convertir en produits finaux, soit comme fertilisant, soit comme aliment pour animal.
Description
ANTÉCÉDENTS DE L'INVENTION
II existe deux types de résidus organiques : les solides et les liquides.
1. RÉSIDUS SOLIDES ORGANIQUES. II existe adue~ement au monde trois technologies de base pour traiter les résidus solides organiques, lesquelles sont résumées dans le tab a) LOMBRICULTURE. La technologie se base sur l'avidité que présente le lombric rouge californien pour certains types de matière organique. La méüiodologie consiste en l'utilisation de boîtes en plastique de 60 x 40 x 25 cm dans lesquelles on place 5 kg de pieds d'élevage de lombrics californiens et 10 cm de matière organique fraîche, ce qui équivaut approximativement à 24 kg. Une fois par semaine et durant cinq semaines, on applique la même quantité de matière organique. Au bout de ce temps, la botte s'est remplie complètement et il est nécessaire d'en placer une nouvelle au~lessus. Avec cette botte on répète l'opération. Une fois remplie dans sa totalité, soit 5 semaines après, on retire la boîte inférieure, laquelle est libre de lombrics et contient seulement de l'humus et, une fois vide, on la place dans la partie supérieure.
L'humus obtenu, qui possède alors 50 % d'humidité, esttransporté à la serre de séchage où l'on réduit son humidité jusqu'à 35 % ; apraès de cinq à sept jours de bon soleil, il résulte en moyenne quelque 24 kilos de matière pour la commercialisation.
Après deux ou trois rotations de la botte en plastique, les lombrics initiaux se sont multipliés de manière telle qu'ils obligent leur répartition dans deux nouvelles boîtes, accélérant ainsi le processus.
On réduit en moyenne 120 kg d'humus par m2 par année, et on bic-remédie à 1248 kg de matières organiques. Le coût de l'investissement initial est de 42 dollars américains par botte.
Cela signifie un coût de 0,36 dollar américain par kilo produit durant la première année. Comme le pmc de vente est de 0,20 dollar américain, on ne génère donc pas de bénéfices cette année-là.
On commence seulement à le faire à partir de la seconde année.
b) COMPOSTAGE. C'est un processus microbien à partirduquel on parvient à
minéraliser une petite partie de la matière organique, éliminant ainsi la toxicité naturelle du résidu organique et permettant, de cette manière, son emploi en agriculture.
TABLEAU N° 1 TECHNOLOGIE AVANTAGES DSAVANTAGES
Lombriculture Ampleur moyenne. Cot lev d'implantation.
Applicable de petits N'limine pas la mauvaise et moyens odeur.
volumes. Beaucoup de temps pour la Gnration d'emploi leve.transformation organique).
(70 jour Amplement connue. Peu d'apport technologique.
Haute revalorisation. Humidit finale leve du ui produit Haute rutilisation. oblige son schage postrieurar des moyens mcaniques.
Cots levs du transport.
Rduction moyenne.
Cot lev d'implantation.
N'limine pas la mauvaise odeur.
Attire beaucoup de mouches et d Compostage Ampleur plus large que moustiques.
celle de I
lombriculture. Ncessite beaucoup d'espace.
Applicable de grands Cot lev d'entretien.
volumes.
Moins de temps que le 'aviation leve.
lombricom pour la transformation Humidit finale leve, n organique oblige s (30 jours). schage mcanique.
Plus conomique que la ~e.peut s'entreposer u lombricul pour de Ion Moins d'espace pour ~d~des de temps.
le montage lombriculture. Cots de transport levs pour le Revalorisation leve. consommateur final.
Rduction moyenne.
Cot trs lev de montage e (l'usi plus petite dpasse les d 20 million Grande ampleur. dollars US.
Applicable de trs grandsgot nergtique lev.
volu Trs grand apport technologique.Ncessite du personnel t hauteme Incinration Trs rapide dans son qualifi.
opration.
Peu d'espace pour son Faible revalorisation.
montage.
Humidit finale minimum.Faible rutilisation : I
eine dbu Le produit final peut s'entreposer 'fades relatives à cela. Le plus de longues périodes de temps. prometteur pour son emploi com e Réduction élevée. isolant thermique et/ou acoustiqu .
Les micro-organismes, en conditions d'anaérobie et aidés par la chaleurgénérée par la décomposition, parviennent à réduire l'humidité à des valeurs jamais inférieures à 50 %, minéralisant moins de 10 % de la matière organique présente, laquelle prend un aspect spongieux et surtout élimine les germes pathogènes.
Le compostage offre comme avantage celui de nécessité un faible apporttechnologique, ce qui le rend facile à commencer. Cependant, le coût d'implantation est élevé et ce, spécialement pour les grands espaces dont on se doit de disposer à cause de la longueurdu processus : dans des conditions normales, s~ mois sont nécessaires pour un bon compostage. L'apport nutritif au sol esttrès bas, bien qu'il soit indéniable qu'il améliore la structure de celui-ci et sa capacité de rétention d'eau. Également, il évite la sévère contamination qui se produit quand on applique, de manière directe, les résidus organiques au sol.
Comme principauxdésavantages, il faut noterque le prnduitfinal esttrès humide, oe qui oblige à
l'appliquer au sol de manière rapide, afin d'éviter que ne se forment des champignons ; on ne peut l'entreposer comme tel pourde longues périodes de temps ; l'action d'amélioration du sol est minimale, requérant de grandes quantités par unité de surface pour obtenir un effet bénéfique. Étant donné son humidité élevée, on ne peut pas le transporter surde grandes distances, puisque les coûts de transport en relation avec l'apport nutritif du produit le rendent irréalisable. Ä cause de cela, les marchés sont saturés très rapidement.
c) INCINÉRATION. C'est une combusüon qui requiert beaucoup d'oxygène, tandis que la co-incinération est une combustion dans laquelle le résidu à éliminer se mélange avec le combustible du processus.
Les niveaux de température avec lesquels on doit travailler, fluctuent entre les 800 et les 1200 °C, pour le cas de l'incinération. Pour celui de la co-incinération, la température doit s'adapter à la nature du processus.
Elle préser>te comme avantages de pouvoir indure n'importe quel type de résidus organiques, la grande réduction du volume, la possibilité de la récupération énergétique et, dans le cas de la co-incinération, nous devons ajouter l'économie de fonctionnement.
Comme inconvénients majeurs, nous r~enoontr~ons le fait que se forme une grande masse de gaz qui doit être épurée avant d'être rejetée dans l'atmosphère, un grand traînage de particules, une production élevée de scories et, surtout, des coûts élevés d'installation, avec un très bas retour sur l'investissement, étant donné la grande réduction du minéral initial et le petit nombre d'usages que peuvent donner les résidus qui en résultent, lesquels, de plus, sont inertes et, par conséquent, ne favorisent pas les cycles naturels.
II existe deux types de résidus organiques : les solides et les liquides.
1. RÉSIDUS SOLIDES ORGANIQUES. II existe adue~ement au monde trois technologies de base pour traiter les résidus solides organiques, lesquelles sont résumées dans le tab a) LOMBRICULTURE. La technologie se base sur l'avidité que présente le lombric rouge californien pour certains types de matière organique. La méüiodologie consiste en l'utilisation de boîtes en plastique de 60 x 40 x 25 cm dans lesquelles on place 5 kg de pieds d'élevage de lombrics californiens et 10 cm de matière organique fraîche, ce qui équivaut approximativement à 24 kg. Une fois par semaine et durant cinq semaines, on applique la même quantité de matière organique. Au bout de ce temps, la botte s'est remplie complètement et il est nécessaire d'en placer une nouvelle au~lessus. Avec cette botte on répète l'opération. Une fois remplie dans sa totalité, soit 5 semaines après, on retire la boîte inférieure, laquelle est libre de lombrics et contient seulement de l'humus et, une fois vide, on la place dans la partie supérieure.
L'humus obtenu, qui possède alors 50 % d'humidité, esttransporté à la serre de séchage où l'on réduit son humidité jusqu'à 35 % ; apraès de cinq à sept jours de bon soleil, il résulte en moyenne quelque 24 kilos de matière pour la commercialisation.
Après deux ou trois rotations de la botte en plastique, les lombrics initiaux se sont multipliés de manière telle qu'ils obligent leur répartition dans deux nouvelles boîtes, accélérant ainsi le processus.
On réduit en moyenne 120 kg d'humus par m2 par année, et on bic-remédie à 1248 kg de matières organiques. Le coût de l'investissement initial est de 42 dollars américains par botte.
Cela signifie un coût de 0,36 dollar américain par kilo produit durant la première année. Comme le pmc de vente est de 0,20 dollar américain, on ne génère donc pas de bénéfices cette année-là.
On commence seulement à le faire à partir de la seconde année.
b) COMPOSTAGE. C'est un processus microbien à partirduquel on parvient à
minéraliser une petite partie de la matière organique, éliminant ainsi la toxicité naturelle du résidu organique et permettant, de cette manière, son emploi en agriculture.
TABLEAU N° 1 TECHNOLOGIE AVANTAGES DSAVANTAGES
Lombriculture Ampleur moyenne. Cot lev d'implantation.
Applicable de petits N'limine pas la mauvaise et moyens odeur.
volumes. Beaucoup de temps pour la Gnration d'emploi leve.transformation organique).
(70 jour Amplement connue. Peu d'apport technologique.
Haute revalorisation. Humidit finale leve du ui produit Haute rutilisation. oblige son schage postrieurar des moyens mcaniques.
Cots levs du transport.
Rduction moyenne.
Cot lev d'implantation.
N'limine pas la mauvaise odeur.
Attire beaucoup de mouches et d Compostage Ampleur plus large que moustiques.
celle de I
lombriculture. Ncessite beaucoup d'espace.
Applicable de grands Cot lev d'entretien.
volumes.
Moins de temps que le 'aviation leve.
lombricom pour la transformation Humidit finale leve, n organique oblige s (30 jours). schage mcanique.
Plus conomique que la ~e.peut s'entreposer u lombricul pour de Ion Moins d'espace pour ~d~des de temps.
le montage lombriculture. Cots de transport levs pour le Revalorisation leve. consommateur final.
Rduction moyenne.
Cot trs lev de montage e (l'usi plus petite dpasse les d 20 million Grande ampleur. dollars US.
Applicable de trs grandsgot nergtique lev.
volu Trs grand apport technologique.Ncessite du personnel t hauteme Incinration Trs rapide dans son qualifi.
opration.
Peu d'espace pour son Faible revalorisation.
montage.
Humidit finale minimum.Faible rutilisation : I
eine dbu Le produit final peut s'entreposer 'fades relatives à cela. Le plus de longues périodes de temps. prometteur pour son emploi com e Réduction élevée. isolant thermique et/ou acoustiqu .
Les micro-organismes, en conditions d'anaérobie et aidés par la chaleurgénérée par la décomposition, parviennent à réduire l'humidité à des valeurs jamais inférieures à 50 %, minéralisant moins de 10 % de la matière organique présente, laquelle prend un aspect spongieux et surtout élimine les germes pathogènes.
Le compostage offre comme avantage celui de nécessité un faible apporttechnologique, ce qui le rend facile à commencer. Cependant, le coût d'implantation est élevé et ce, spécialement pour les grands espaces dont on se doit de disposer à cause de la longueurdu processus : dans des conditions normales, s~ mois sont nécessaires pour un bon compostage. L'apport nutritif au sol esttrès bas, bien qu'il soit indéniable qu'il améliore la structure de celui-ci et sa capacité de rétention d'eau. Également, il évite la sévère contamination qui se produit quand on applique, de manière directe, les résidus organiques au sol.
Comme principauxdésavantages, il faut noterque le prnduitfinal esttrès humide, oe qui oblige à
l'appliquer au sol de manière rapide, afin d'éviter que ne se forment des champignons ; on ne peut l'entreposer comme tel pourde longues périodes de temps ; l'action d'amélioration du sol est minimale, requérant de grandes quantités par unité de surface pour obtenir un effet bénéfique. Étant donné son humidité élevée, on ne peut pas le transporter surde grandes distances, puisque les coûts de transport en relation avec l'apport nutritif du produit le rendent irréalisable. Ä cause de cela, les marchés sont saturés très rapidement.
c) INCINÉRATION. C'est une combusüon qui requiert beaucoup d'oxygène, tandis que la co-incinération est une combustion dans laquelle le résidu à éliminer se mélange avec le combustible du processus.
Les niveaux de température avec lesquels on doit travailler, fluctuent entre les 800 et les 1200 °C, pour le cas de l'incinération. Pour celui de la co-incinération, la température doit s'adapter à la nature du processus.
Elle préser>te comme avantages de pouvoir indure n'importe quel type de résidus organiques, la grande réduction du volume, la possibilité de la récupération énergétique et, dans le cas de la co-incinération, nous devons ajouter l'économie de fonctionnement.
Comme inconvénients majeurs, nous r~enoontr~ons le fait que se forme une grande masse de gaz qui doit être épurée avant d'être rejetée dans l'atmosphère, un grand traînage de particules, une production élevée de scories et, surtout, des coûts élevés d'installation, avec un très bas retour sur l'investissement, étant donné la grande réduction du minéral initial et le petit nombre d'usages que peuvent donner les résidus qui en résultent, lesquels, de plus, sont inertes et, par conséquent, ne favorisent pas les cycles naturels.
2. RÉSIDUS LIQUI DES ORGANIQUES. Nous appelons résidus liquides organiques les eaux qui présentent une grande demande chimique d'oxygène (DCO) ; plus de 2000 mg/I de O2.
une grande demande biologique d'oxygène (DBO) ; plus de 1000 mg/l de 02.
une grande quantité de solides totaux ; plus de 1 % du volume.
Les principaux contaminants en ce qui concerne les résidus liquides organiques se retrouvent dans les abattoirs d'animaux, lesquels génèrent du sang et des eaux résiduelles chargées de fumier et de contenus stomacaux, les distilleries d'alcool, grandes praiuc~ioes de vinasse, et les usines de produits laitiers, grandes génératrices de sérum de lait, etc.
Prenons, par exemple, les vinasses qui sont un résidu généré lors de la production d'alcool.
Dans le cas colombien, quatre millions de litres sont produits à tous les jours qui, dans leur majorité, sont rejetés à l'eau, créant ainsi d'énormes problèmes de contamination.
La vinasse est un des éléments liquides les plus contaminants des sources d'eau qui existent dans le monde, puisqu'elle peut atteindre une demande chimique d'oxygène (DCO) de 80 000 à
100 000 mg/I de O2.
Pour comprendre l'ampleur de la contamination que génère la vinasse, il suffit de la comparer avec les eaux résiduelles d'égouts municipaux, puisque la vinasse peut être jusqu'à 20 fois plus contaminante. De plus, comparée aux eaux de lavage d'un abattoir, elle est jusqu'à 40 fois plus contaminante.
On connaiï déjà de nombreuses méthodes pourtraiter les résidus liquides organiques ayant une grande charge de oor>taminar>ts. Mais toutes ces méthodes conduisent à la même idée de base traiter ces eaux en usines d'épuration, afin qu'elles rencontrent les conditions minimales environnementales, avant de les rejeter dans les cours d'eau.
Quand la charge oor~taminar~te esttrès élevée comme, parexemple, pourtraiterdu sang animal, on utilise les fours déshydrateurs afin de produire une farine pour la consommation ani Ces systèmes, bien qu'ils constituent un apporttechnologique important, présentent les inconvénients de base suivants le coût élevé d'implantation ;
la nécessité de localiser les usines dans des lieux solitaires très loin des concentrations d'habitations due aux mauvaises odeurs qu'elles génèrent ;
le coût élevé de bic-remédiation ;
le grand poids économique qu'ils génèrent aux entreprises, puisque le résultatfinal n'apporte pas de revenus à celles-ci ;
le non-respect des préceptes de base de l'écologie moderne : réduire, réutiliser et revaloriser.
DÉSAVANTAGES DES TECHNIQUES ANTÉRIEURES
Aucune des solutions connues dans l'état actuel de la technique et que nous avons décrites antérieurement n'a été totalement pratique, spéàalement pour les coûts élevés de l'implantation et pour les rendements nuls de production.
Cela a conduit, entre autres, à la fermeture de plusieurs abattoirs, ainsi que d'usines de produits laitiers et de production d'alcools, dans le monde entier, obligeant les États à l'importation de viandes, de produits laitiers et d'alcools.
AVANTAGES DE L'INVENTION
Le procédé pour la transformation et la déshydratation des résidus organiques, objet de la demande de brevet d'invention, présente les avantages suivants concernant l'état actuel de la technique.
Dans des conditions normales, la fermentation est un pris exothermique, voir le graphique n° 1, contrairement au procédé, objet de l'invention, dans lequel la montée de la température du substrat ne se produit pas puisque la réaction normale que génère le mélange microbien bénéfique est contraire, c'est-à-dire qu'elle occasionne une descente de la température de la matière à traiter.
Étantdonné qu'il s'agitd'un procédé d'oxydation et de non-réduction, il élimine la lixiviation, grande contaminante des sols et des eaux de surface ou souterrainnes.
Parconséquent, l'impact environnemental est de zéro puisqu'il ne génère pas de nouveaux éléments contaminants.
Dans des systèmes de fermentation ouverts, l'activité microbienne, en augmentant la température de la matière, accroît la pression de la vapeurd'eau contenue dans ceux-ci, obtenant ainsi des évaporations importantes qui se complètent par l'action exercée par la température du milieu ainsi que par les rayons solaires.
Dans le procédé, objet de l'invention, une partie du mélange microbien bénéfique rompt la particule d'eau, prenant l'hydrogène de celle-ci, pourfomierde nouvelles particules d'hydrate de carbone, tout en libérant de l'oxygène dans l'air selon la formule suivante 1 ) Oxydation enzymatique Composés organiques ~ C02 + H20 + Énergie Microbienne Action microbienne 2) 6 COZ + 6 H20 ~ C6H,20s + 6 Oz On peut réduire en moyenne l'humidité de 12 % à toutes les 24 heures dans les résidus solides et jusqu'à 20 % dans les liquides et ce, indépendamment de l'alti6ude au~.iessus du niveau de la mer, des rayons solaires, des vents etlou de la température extérieure, et sans employer de combustibles fossiles très coûteux et contaminants.
La matière résultante se déshydrate jusqu'à contenir des humidités inférieures à 13 %, pem~ettant ainsi son transport et son entreposage pour de longues périodes de temps ; dans la nature, on ne peut jamais descendre sous les 45 %. La déshydratation se fait sans l'utilisation d'énergies conventionnelles, ou seulement à l'aide de l'action microbienne.
Contrairement aux méthodes traditionnelles dans lesquelles la matière organique prend des mois, des années et méme des siècles à se minéraliser, en appliquant l'invention, dans les premières 24 heures de sa mise en oewre, le procédé a réussi à minéraliser plus de 70 % de la matière organique, terminant même la transformation avant 64 heures.
On diminue drastiquement la superficie de terrain à employer dans le montage de l'usine. On transforme 14,6 m3/année/m2 de superficie en usine; en lombriculture 1,2 m3/année/mz de n superfide et en compostage 2,0 m3/année/m2 de superficie. C'est-à~lire qu'il est 12 fois plus effilent que la lombricufture et 7 fois plus efficace que le compostage, lesquels sont les seules technologies actuelles qui s'y rapprochent.
On diminue ainsi le temps de minéralisation à seulement tris à quatre jours (dans la nature cela peut prendre des centaines ou des milliers d'années). La minéralisation est la seule forme stable pour maintenir la matière organique dégradée. De la méme façon, c'est l'étape dans laquelle se présente la meilleure assimilation nutritive de la part des plantes ou des animaux.
Dans tout le processus de décomposition organique se génèrent des gaz nocifs comme l'ammoniac, le méthane, le H2S et/ou le sulfure, ce qui indut même, la fadlité
avec lesquels ils puissent en arriverà être mortels et/ou explosifs. Quand on applique l'invention, ces risques sont éliminés grâce à la transformation rapide qu'on fait de la matière organique contaminante. Le processus est si rapide que 20 minutes après le commencement, les odeurs nocives ont complètement disparu de manière permanente.
Avec le procédé de l'invention, on agit partransformation microbienne, ce qui pem~et de traiter des charges contaminantes de diverses sortes, travail qu'on ne peut pas entreprendre avec la lombriculture parexemple, étantdonné que les lombrics californiens sonttrès sensibles aux subtances toxiques. II permet aussi de traiter la matière organique complète (genre les résidus urbains), les métaux lourds (hautementtoxiques), les résidus phénoliques, les arides gras, les hydrates de carbone, plusieurs composants aromatiques, etc.
i2 L'invention est applicable de la même manière à de petites ou à de grandes exploitations, étant également rentable et facile à implanter à cause de son faible investissement initial.
Le procédé pour la transformation et la déshydratation des résidus et ses produits, objet de la présente demande de brevet d'invention, possède les avantages suivants en ce qui oonceme l'état actuel de la technique.
L'impact environnemental est de zéro étant donné qu'il ne génère pas de nouveaux éléments contaminants.
II respecte les trois prémisses de base de l'écologie moderne IL RÉDUIT : d'un m3 de matière initiale, nous obtenons400 kg de produitfinal (fertilisant ou aliment pour un usage animal).
IL RÉUTILISE : le produit fini s'emploie en agriculture ou en élevage.
IL REVALORISE : le produit obtenu acquiert une valeur économique et technique importante dans la chaire de production.
II est plus efficient dans la déshydratation que les procédés conventionnels qui s'utilisent pour la méme fin, comme on peut le voir dans le tableau n° 2.
TABLEAU N° 2 Procd utilis Entreprise Consommation Eau extraite par m2 nergtiquelt d'eaude superficielanne vapore Centrifugeage et scha thermique KHD Klockner 1230 kWh/t Schage air chaud comme le spagettiSevar Marktredwitz970 kWh/t KKK filtr et sch haute pression avec Klein Pressen 735 kWh/t de l'air ambiant et chauff Autres technologieses Pressage : 1,5 vari kWh/t Scha e: 1000 kWh/t Schage solaire IST 700 I
Anlagenbau 20-30 kWh/t Schage solaire Colombie en zonee 2555 I
chau Eau ure 0 Schage solaire Colombie en zonee 2153 I
chau Procd de l'inventionFrancisco Ramirez0 4690 I
II s'agit du système le plus économique et facile à implanter qui existe actuellement.
De plus, le fertilisant complexe naturel, produit du système objet de la demande de brevet d'invention, présente les avantages économiques suivants ~ II génère une dynamique physiologique élevée dans les plantes, spécialement dans ces étapes de la culture qui impliquent la division cellulaire et, parconséquent, une haute efficience photosynthétique, générant des rendements élevés, ainsi que qualité
et praiuctivité
dans les cultures auxquelles il s'applique.
~ II favorise le développement des plantes, incitant leur croissance et leur résistance.
~ II augmente la production des fleurs et du feuillage.
~ II accroît l'attache des fleurs et des fruits, ainsi que la couleur des plantes.
~ II retarde la période de sénescence (vieillesse) des plantes.
~ II contribue à améliorer les propriétés physiques du sol : aération, porosité, texture et structure.
~ II favorise l'augmentation de la population microbienne bénéfique du sol en donnant vie à
celui-ci.
~ II augmente l'efficacité de l'assimilation de fertilisants chimiques.
is ~ II diminue la fréquence et le volume de l'arrosage.
~ C'est un produit naturel à 100 %.
Quand il s'agit d'un aliment pour usage animal, on obtient des niveaux optimums de consommation, étant donné que l'humidité finale est réduite à moins de 13 % et qu'augmentent les substances nutritives ; on peut employer jusqu'à 10 % du total de la ration journalière en alimentation de poulets à engraisser, de porcs et de ruminants, remplaçant jusqu'à 36 % du total des protéines nécessaires pour une nutrition correcte.
RELATION AVEC LES FIGURES EN ANNEXE
Figure 1 Procédé pour la transformation et la déshydratation de résidus solides organiques.
Figure 2 Procédé pour la transformation et la déshydratation de résidus liquides organiques.
Figure 3 Coupe transversale du bic-réacteur.
Figure 4 Coupe transversale de la cloche de congélation.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
La technologie de la présente invention part de la nature pour revenir à la nature et s'appuie sur les préceptes de base suivants a) Elle agit au niveau aérobique ; ceci la rend plus rapide, plus efficace et moins pollua b) L'action microbienne se développe en chaîne : c'est-à~lire, un type de micro-organisme crée les substances nutritives et les conditions de base pour que puissent se développer les micro-organismes suivants. Ceci élimine la nécessité d'additionner les éléments manquants pour que la fermentation débute, comme ceux qui se présentent dans tous les processus normaux de fermentation.
c) Une bactérie agit dans les étapes finales en étant capable de rompre dans ses composantes de base la particule d'eau. De cette manière, on réussit à déshydrater rapidement le substrat jusqu'à des humidités inférieures à 13 %.
d) Contrairement au processus anaérobique dans lequel l'augmentation de la température est primorcüale pour la dégradation de la matière organique, dans le système de l'invention, l'action microbienne fait que la température descend, constituant ainsi une échelle qui permet de mesurer l'action du mélange microbien bénéfique.
m e) II élimine la production d'acides organiques et la descente du pH qui se produit lors de la décomposition de la matière organique dans les réactions déjà mentionnées. En mesurant l'ascension du pH, on tonnait la vitesse de minéralisation de la matière organique avec le procédé de l'invention.
f) C'est le procédé le plus rapide qui este actuellement pourtransfom~er la matière organique ;
l'action microbienne totale prend seulement 64 heures, contrairement à la nature dans laquelle il peut durer des milliers d'années.
g) II ne transfère pas le problème environnemental : tous les produits qui sont générés, potentialisent leur action nutritionnelle en plantes et en animaux, étant utilisés encore une fois par la méme nature.
h) C'est le seul procédé qui génère l'oxydation de la matière organique de manière totale ; ceci fait que l'assimilation de la part de la plante ou de l'animal soit immédiate, puisqu'il place les substances nutritives dans la forme assimilable par ces espèces.
i) II permet de traiter de petites ou de grandes quantités de matières organiques.
1 ) PROCÉDÉ POUR RÉSIDUS SOLIDES ORGANIQUES
ig On prend un échantillon de matière organique et on l'envoie au laboratoire de contra" le de la qualité où l'on effectue une analyse préalable et détermine l'humidité, le pH, la matière organique, le ri~nogène total, la densité, le phosphore, le potassium, le nitrogène ammoniacal, les nitrates et les nitrites.
Une fois connus les résultats du laboratoire, on procède au placement de la matière à
transfiormersans la triturerdans une serre (1 ) de 17 m x 100 m, pourchaque 300 m3 parjourde matière organique à traiter (voir la figure n° 1 ).
On procède au déchiquetage de la matière à l'aide d'un tracteurdoté d'une machine débroussailleuse et broyeuse (3), aérante et ho<rogénéisar~te adaptée pour ce procédé, objet de l'invention. Dans cette première étape, il est nécessaire d'utiliser la transmission du côté droit et indispensable de placer la prise de force à une vélocité minimum (540 tr/min) et de déplacer la machine à des vélocités entre un et trois km par heure. Une fois que la matière est broyée, on procède à l'application du mélange microbien bénéfique à l'aide de fapplicateurde gouttes contrôlées (AGC), équipement adapté au procédé dans lequel le mélange microbien bénéfique ar 'rne à l'embouchure pargravité et se fractionne lorsqu'il est propulsé à
travers un disque denté
giratoire à haute vitesse, préalable à la centrifugation. Cette action permet de disperser de manière uniforme le mélange microbien bénéfique pourformer des micro-gouttes toutes de la méme taille, inversement proportionnelles à la vélocité de rotation du disque et directement proportionnelles au diamètre de l'embouchure, ayant des tailles qui fluctuent entre 200 et 300 microns. De cette manière, cela nous permet des applications uniformes de très bas volumes, lesquels oscillent entre 0,1 et 4,0 ml/mz.
Les mélanges microbiens sont des combinaisons d'espèces bactériennes vivantes, suspendues dans un milieu liquide produit pardes méthodes scientifiques, lesquels s'aoquièr~entlibr~ementsur le marché pourêtre employés dans des procédés industriels, d'élevages, agricoles et domiciliaires.
I Is contiennent des espèces aérobies et anaérobies non toxiques, ni pathogènes et sont véhiculées dans un milieu liquide inoffensif pour les humains, les animaux, les plantes ou n'importe quel type de vie aquatique. Ils sont composés par d iverses souches bactériennes cultivées pour leuroompatibilité à s'alimenterdans le même milieu, à se reproduire et à ao~e à
leurforme adulte. Après l'incubation et quand la reproduction est complète, les bactéries régressent à leur état inactif et demeurent comme tel pour de longues périodes de tem Ils sont des produits ba~ériens non pathogènes, oonstihlés pardes bactéries du groupe pourpre, groupe approximatif de 30 espèces de bactéries subdivisées en deux catégories princi - bactéries pourpres sans sulfate : organismes hautement efficaces pour assimiler un grand nombre de composants organiques, induyant les arides gras, les arides organiques, les alcools primaires et secondaires, les hydrates de carbone et divers composants aromatiques ; de plus, elles utilisent le carbone dans ses processus métaboliques, étant efficientes à 95 % dans l'utilisation de ces matériaux. Ä cause de cela, elles sont très efficaces dans la réduction de la DCO.
- bactéries pourpres de sulfate : les bactéries pourpres sulfatiques sont aussi connues comme thiobacillus et utilisent le sulfure d'hydrogène comme donateurd'électrodes, en oxydant l'hydrure de soufre, pour le transformeren sulfure élémentaire, lequel esttemporairement emmagasiné interrellulairement Par la suite, la bactérie le transforme en sulfate et le libère. Ceci fait que les produits soient hautement efficaces dans l'élimination des odeurs causées par les sulfures d'hydrogène : des odeurs comme celle d'un oeuf pourri.
Plus spécifiquement, le mélange microbien bénéfique est constitué gardes pseudomonas fluorescentes, des bacillus macerans y des thiobacillus thioparus du groupe Gram positif ; par des pseudomonas citronellolis, des pseudomonas aureginosa et des pseudomonas testosteroni du groupe Gram négatif, ainsi que par des bactéries photosynthétique cultivées en laboratoire dans un milieu liquide non toxique ;
lesquelles agissent symbiotiquement pour s'alimenter dans le même substrat, le transf~xrr~ant et l'activant en cha î ne, et produisent des métabolites microbiens capables de suppléer les déficiences nutritionnelles microbiennes du mélange microbien bénéfique qui peuvent se présenter dans le substrat, commençant ainsi sa transformation. La chaîne débute dans la première phase de décomposition de la matière organique, phase dans laquelle les bactéries présentes dans le mélange microbien bénéfique génèrent du COZ et du H20. Elle continue avec l'action des 2i bactéries autotrophes que prennent ce C02 et cet H20 formés dans la première phase et les transforment en glucose et quelques sels minéraux, spécialement les chlorures et les sels de potassium, matériaux essentiels pourque les bactéries protbfrofas démarrent leur cycle, capables de synthétisertoutes ses requétes nutritives et qui, en présence de glucose et des sels minéraux déjà mentionnés, se multiplient rapidement, réussissant l'adaptation rapide du mélange microbien bénéfique au substrat, avec lequel s'élimine la phase de latence, créant de cette manière une culture synchronique qui épuise rapidement le substrat, et, en conséquence, diminue la période de mort bactérienne et le processus de transfiormation du substrat, générant ainsi les produits finaux de manière rapide et évitant l'adaptation préalable du mélange miaobien bénéfique au substrat à traiter, en l'accélérant comme on le voit dans le graphique n°
Ä partirde l'application du mélange microbien bénéfique, il est nécessaire d'aérer et d'homogénéiser la matière chaque heure durant le premier jour, chaque deux heures, durant les second et troisième jours, et trois fois par jour pendant les quatrième et cinquième jours à l'aide de la machine débroussailleuse et broyeuse (3), en utilisant la transmission sur le côté
Avant de débuter le mélange, il est important de prendre la température du substrat (rappelons-nous que la descente de la température de celui-ci est indicatif d'une bonne action miaobienne).
Cette preuve se complète avec une courbe de densité optique et avec des mesures permanentes de pH et d'humidité, de manière que le développement miaobien soit parfaitement contrôlé.
Vingt minutes après le début de l'application microbienne, la mauvaise odeurdu substrat qu'on est en train de traiter disparaît complètement.
Quelques minutes aprés avoir débuter le processus, la surface commence à
tourner à la couleur café, indiquant le haut degré d'oxydation qui est en train de se produire dans la matière organique.
Deux heures après le début du processus, la couche supérieure de la matière traitée se retrouve totalement sèche. Cependant, gourdes raisons pratiques, il n'est pas conseillé
de la retirer. Le mieux est de la mélanger intensément pour accélérer le séchage de toute la matière.
Malgré la descente drastique de l'humidité (dans les premières 24 heures elle peut atteindre les 20 points), et l'élimination totale de la mauvaise odeur presqu'au début du processus, on commence à observer un phénomène assez intéressant sur la matière traitée : de grandes quantités de population de mouches apparaissent. Quelle en est la raison ? Les grandes concentrations de C02 que génère le mélange microbien bénéfique, attirent les insectes, les obligeant à déposer leurs neufs dans le substrat.
Comme le milieu est optimum pour le développement de ceux-ci, les larves vont appara~ïre trés rapidement, lesquelles sont avidement consommées par les rr~iav~organisrnes bénéfiques qu'on a placés. De cette faQon, on réussit à avoir un contrôle biologique de la mouche qui, peu à peu, va disparaître.
Lorsque cinq à sept jours se sont écoulés, la matière est devenue de couleur café dair uniforme et a pris fodeurcaractéristique de la terne humide, laquelle indique la haute transformation qu'on a donnée à la matière organique, laquelle a descendu son humidité à des valeurs inférieures à
13 %, ce qui termine le processus biologique.
Ä ce moment, on place de nouveau la machine débroussailleuse et broyeuse (3), avec la transmission droite et on procède au broyage de la matière déjà séchés et transformé
Ä l'aide de la pelle (4) du tracteur, nous approchons la matière jusqu'à la trémie mobile qui amènera le produit parle convoyeurà bande (5) jusqu'au tamis (6) lequel se chargera de le classifier pour le marché.
Une fois que le produit est dassifié, on le transporte par une vis sans fin et on l'entrepose ainsi dans les silos d'empaquetage : poudre ou impalpable (7), granulé de 1 à 3 mm (8) et granulé de plus de 3 mm (9), pour être ultérieurement ensaché ou mis en boises de conserve (10), selon l'application que fon veutdonner: pourun usage industriel, dans des sacs, ou pourun usage domestique, dans des boîtes de conserve.
2. PROCÉDÉ POUR RÉSIDUS LIQUIDES ORGANIQUES : tel qu'on peut l'apprécier à la figure n°
2. On commence par les résidus liquides organiques qui se trouvent dans un réservoir d'entreposage (11 ).
On prend un échantillon du résidu liquide organique et on l'envoie au laboratoire de contra" le de la qualité où l'on effectue une analyse chimique pour déterminer les paramètres suivants : la demande chimique d'oxygène (DCO), la demande biologique d'oxygène (DBO), le nitrogène total, le phosphore, le magnésium, le calcium, le degré Brix, les suces réducteurs totaux (SRS, les insolubles, le pH, la densité, la viscosité, l'acidité, la température et la base micro-b Une fois connues les valeurs antérieures et en ayant emmagasinerdans deux réservoirs différents la matière première pour la formation de la solution activante, on place dans un réservoir (11 ) le substrat à traiter et dans l'autre (12) une source de nitrogène organique. Au moyen d'un doseur proportionnel (13), on les additionne au bic-réacteur (14) de manière automatique, selon les quantités nécessaires pour la réactivation du mélange microbien bénéfique, créant ainsi la solution activante.
Une fois que la substance est ajustée, on la conduit au bio-réacteur (14), lequel est contrôlé
électroniquement (23) pourvarier la vélocité de rotation de fagitateurde passage variable (24), dépendamment de l'étape de développement de la fermentation ; en même temps, on va appliquer le mélange microbien bénéfique nécessaire pourtransformeret déshydrater ledit substrat au moyen d'un applicateur de gouttes contrôlées (AGC) (2) et ce, par la partie supérieure du bic-réacteur (14).
La figure n° 3 est une coupe du bio-rèacteur (14), objet de l'invention, où l'on peut apprécier les d'rfférentes parties de celui~i telles que l'applicateurde gouttes contra"
lées (AGC) (2), l'agitateur de passage variable (24), la motopompe (25), laquelle accomplit les fonctions d'entrée, d'agitation et de sortie du produit, et le contra" leur électronique (23). De plus, les distances entre les parties apparaissent, dans lesquelles doivent se maintenir les relations suivantes : la relation entre la longueurdes palmes (c) de l'agitateur (24) et le diamètre (d) du bio-réacteur (14), on trouve 0,50 ; la relation entre la hauteur (h) du bio-~r~éacteur (14) et la hauteur (a) entre les palmes de l'agitateur (24) est de 0,50 ; et la relation entre la hauteur (b) de l'applicateurAGC (2) et la hauteur (h) du bic-réacteur (14) est de 0,10.
Si l'intérêt de la production est un fertilisant, la vélocité de l'agitateurde passage variable (24) du bio-réacteur ( 14) est de 220 tr/min et le temps de séjour du substrat à
l'intérieur de celui-ci est de 15 minutes.
Si l'on veut obtenir un aliment pour usage animal, la vélocité de l'agitateurde passage variable (24) du bio-réacteur (14) sera de 60 tr/min et le séjourdu substrat à
l'intérieurde celui-ci est de 4 heures.
En continuant avec le procédé, on passe à un réservoir poumon (15) où se maintient une pression spécifique de 140 kPa au moyen d'une valve à air (16) à pression afin de doser la matière inoculée dans les fermenteurs de surface (17).
On superpose les femienteurs de surface (17) déjà remplis dans un entrepôt de maturation (18) aidés par un système d'emmagasinage intelligent, durant une période de dix jours, au terme de laquelle on démoule la matière polymérisée obtenue.
Les blocs démoulés sont amenés à un moulin de râpage (19) où ils acquièrent la forme de petites nouilles tortillées. Les nouilles obtenues circulent par une oourruie de séchage (20), pour être ensuite congelées, de manière rapide, dans la cloche de congélation (21 ) et ce, à des températures inférieures à moins 70 °C pourqu'elles ne perdent pas leurs propriétés nutritionnelles.
La doche de congélation {21 ), selon la figure n° 4, se compose d'une trémie d'alimentation (26) avec une porte, laquelle a un poids (31 ) qui maintient la trémie hermétiquementfermée, de manière que la perte de gaz congelant soit minime, un moto-réducteur (27), lequel contra" le la vélocité constante de l'axe (32), un injec~eurde vapeurde gaz congelant liquide (28), un râteau (29) pourdistribuer la charge de manière uniforme à fintérieurde la doche (21 ) et un flletde rétention (30) de la matière de grande dimension. De plus, on observe la trémie du moulin de marteaux (22).
Une fois congelées, les nouilles entrent dans un moulin de marteaux à axe vertical (22) où elle acquièrent une consistance granuleuse, idéale pour le marché.
z~
Elles montent par une vis sans fin jusqu'au tamis (6), machine qui se charge de classfier le produit final selon sa granulométrie.
Une fois le produit classifié en accord avec les exigences du marché, on l'emmagasine ainsi dans les silos d'empaquetage : poudre ou impalpable (7), granulé de 1 à 3 mm (8) et granulé de plus de 3 mm (9), pourétre ultérieurement ensaché ou mis en bo~ïes de conserve (10) selon l'application qu'on désire lui donner : pour un usage industriel, dans des sacs, ou pour un usage domestique, dans des boîtes de conserve.
Tout le processus est entièrement automatisé et contrôlé depuis un tableau de contrôle électronique (23).
Quand on oommer~oe par des résidus liquides organiques ayant une faible charge organique, on les transporte à un réservoir d'emmagasinage, après avoir retiré les solides plus gros que 2 mm et d'une analyse de laboratoire ; à l'aide d'une pompe à dosage proportionnel, on mélange la solution activante et on les amènent au bio-réacteuroù l'on applique le mélange microbien bénéfique aidés par un applicateurde gouttes controlées (AGC), adaptés pour une telle fin et aérés par bouillonnement durant 24 heures, pour les amener ensuite à un réservoirde maturation où ils passent par un filtre de contact et sont amenés au système d'arrosage, libres de matière organique et d'éléments contaminants 24 heures après.
FERTILISANT
2s Le fertilisant complexe naturel obtenu grâce à l'application du procédé pour la transformation et la déshydratation des résidus organiques objet de la demande de brevet d'invention, résulte de l'action qu'exerce un mélange de micro-organismes sur les résidus organiques, lesquelles transforment le substrat initial, réussissant à l'enrichir avec des éléments meilleurs, éléments moins « chelated », des substances humiques et de la matière organique ayant une haute capacité d'oxydation et pouvant être appliqué de manière foliaire ou radiculaire par saupoudrage ou dissoute dans l'eau.
Sa présentation est en poudre, son odeur agréable et son application simple, se convertissant en un fertilisant qui apporte le plus grande quantité de matière organique de haute assimilation au monde.
On parvient à transformer un élément hautement contaminant pourobtenir un produit de haute valeur d'usage et de changement,100 % naturel, libre des produits chimiques, et qui aide de manière efficace à la récupération des sols et à l'accroissement des récoltes.
Le fertilisant, objet de la présente demande de brevet d'invention, possède la composition suivante Matière organique de haute oxydation °/~5 - 25 Acides humique % 10 - 35 Acides fulviques % 5 - 15 Nitrogne total % 1 - $
Phosphore comme P205 % 1 - 5 Potassium comme Kz0 % 1 - 9 Calcium % 0,5 - 5 Magnsium % 0,5 - 5 Soufre % 1 - 5 Cendres % 20 - 5 Humidit % 50 - 1 Sucres rducteurs totaux 4,5 - 9,0 %
La densité apparente fluctue entre 0,4 g/cm3 et 1,3 g/cm3.
De plus, il contient des micro-substances nutritives « chelated » comme le fer, le cuivre, le manganèse, le zinc, le bore et le molybdène.
Le recensementtotal des mes6filos, des champignons, des germes, des sporosulfites, des entérobactéries et des bactéries contaminantes est négatif.
La quantité d'insolubles quand on traite des résidus liquides organiques fluctue entre 0,05 et 2 %.
ALIMENT POUR USAGE ANIMAL
C'est un aliment hautement énergétique et protéinique pour usage animal, lequel peut s'employer dans toutes les espèces animales, jusqu'à 10 % du total de la ration journalière, pem~ettant ainsi de remplacer jusqu'à 36 % du total de protéines nécessaires pour une nutrition correcte. Sa présentation esten poudre ou en pellet, de couleurcafé clair, d'odeuragréable, ressemblant au vin, de saveur amère, non toxique, hautement dégustable.
L'aliment pour usage animal, objet de la présente demande de brevet d'invention, possède la composition suivante Protéine totale % 10 - 50 Extrait éthéré (graisse) % $ - 1 Fibre crue % 25 - 0 Cendres % 5 - 20 Humidité % 50 - 1 Extrait non azoté % 10 - 40 TDN - Total substances nutritives digest~0e~6~°
Degrés Brix % 84,00 Pouvoir calorifique Mcal/kg 3,87 Le recensement total d'anaérobies, de mesbfilos, de champignons et de germes est négatif.
L'acide cyanhydrique et les tannins sont inexistants.
une grande demande biologique d'oxygène (DBO) ; plus de 1000 mg/l de 02.
une grande quantité de solides totaux ; plus de 1 % du volume.
Les principaux contaminants en ce qui concerne les résidus liquides organiques se retrouvent dans les abattoirs d'animaux, lesquels génèrent du sang et des eaux résiduelles chargées de fumier et de contenus stomacaux, les distilleries d'alcool, grandes praiuc~ioes de vinasse, et les usines de produits laitiers, grandes génératrices de sérum de lait, etc.
Prenons, par exemple, les vinasses qui sont un résidu généré lors de la production d'alcool.
Dans le cas colombien, quatre millions de litres sont produits à tous les jours qui, dans leur majorité, sont rejetés à l'eau, créant ainsi d'énormes problèmes de contamination.
La vinasse est un des éléments liquides les plus contaminants des sources d'eau qui existent dans le monde, puisqu'elle peut atteindre une demande chimique d'oxygène (DCO) de 80 000 à
100 000 mg/I de O2.
Pour comprendre l'ampleur de la contamination que génère la vinasse, il suffit de la comparer avec les eaux résiduelles d'égouts municipaux, puisque la vinasse peut être jusqu'à 20 fois plus contaminante. De plus, comparée aux eaux de lavage d'un abattoir, elle est jusqu'à 40 fois plus contaminante.
On connaiï déjà de nombreuses méthodes pourtraiter les résidus liquides organiques ayant une grande charge de oor>taminar>ts. Mais toutes ces méthodes conduisent à la même idée de base traiter ces eaux en usines d'épuration, afin qu'elles rencontrent les conditions minimales environnementales, avant de les rejeter dans les cours d'eau.
Quand la charge oor~taminar~te esttrès élevée comme, parexemple, pourtraiterdu sang animal, on utilise les fours déshydrateurs afin de produire une farine pour la consommation ani Ces systèmes, bien qu'ils constituent un apporttechnologique important, présentent les inconvénients de base suivants le coût élevé d'implantation ;
la nécessité de localiser les usines dans des lieux solitaires très loin des concentrations d'habitations due aux mauvaises odeurs qu'elles génèrent ;
le coût élevé de bic-remédiation ;
le grand poids économique qu'ils génèrent aux entreprises, puisque le résultatfinal n'apporte pas de revenus à celles-ci ;
le non-respect des préceptes de base de l'écologie moderne : réduire, réutiliser et revaloriser.
DÉSAVANTAGES DES TECHNIQUES ANTÉRIEURES
Aucune des solutions connues dans l'état actuel de la technique et que nous avons décrites antérieurement n'a été totalement pratique, spéàalement pour les coûts élevés de l'implantation et pour les rendements nuls de production.
Cela a conduit, entre autres, à la fermeture de plusieurs abattoirs, ainsi que d'usines de produits laitiers et de production d'alcools, dans le monde entier, obligeant les États à l'importation de viandes, de produits laitiers et d'alcools.
AVANTAGES DE L'INVENTION
Le procédé pour la transformation et la déshydratation des résidus organiques, objet de la demande de brevet d'invention, présente les avantages suivants concernant l'état actuel de la technique.
Dans des conditions normales, la fermentation est un pris exothermique, voir le graphique n° 1, contrairement au procédé, objet de l'invention, dans lequel la montée de la température du substrat ne se produit pas puisque la réaction normale que génère le mélange microbien bénéfique est contraire, c'est-à-dire qu'elle occasionne une descente de la température de la matière à traiter.
Étantdonné qu'il s'agitd'un procédé d'oxydation et de non-réduction, il élimine la lixiviation, grande contaminante des sols et des eaux de surface ou souterrainnes.
Parconséquent, l'impact environnemental est de zéro puisqu'il ne génère pas de nouveaux éléments contaminants.
Dans des systèmes de fermentation ouverts, l'activité microbienne, en augmentant la température de la matière, accroît la pression de la vapeurd'eau contenue dans ceux-ci, obtenant ainsi des évaporations importantes qui se complètent par l'action exercée par la température du milieu ainsi que par les rayons solaires.
Dans le procédé, objet de l'invention, une partie du mélange microbien bénéfique rompt la particule d'eau, prenant l'hydrogène de celle-ci, pourfomierde nouvelles particules d'hydrate de carbone, tout en libérant de l'oxygène dans l'air selon la formule suivante 1 ) Oxydation enzymatique Composés organiques ~ C02 + H20 + Énergie Microbienne Action microbienne 2) 6 COZ + 6 H20 ~ C6H,20s + 6 Oz On peut réduire en moyenne l'humidité de 12 % à toutes les 24 heures dans les résidus solides et jusqu'à 20 % dans les liquides et ce, indépendamment de l'alti6ude au~.iessus du niveau de la mer, des rayons solaires, des vents etlou de la température extérieure, et sans employer de combustibles fossiles très coûteux et contaminants.
La matière résultante se déshydrate jusqu'à contenir des humidités inférieures à 13 %, pem~ettant ainsi son transport et son entreposage pour de longues périodes de temps ; dans la nature, on ne peut jamais descendre sous les 45 %. La déshydratation se fait sans l'utilisation d'énergies conventionnelles, ou seulement à l'aide de l'action microbienne.
Contrairement aux méthodes traditionnelles dans lesquelles la matière organique prend des mois, des années et méme des siècles à se minéraliser, en appliquant l'invention, dans les premières 24 heures de sa mise en oewre, le procédé a réussi à minéraliser plus de 70 % de la matière organique, terminant même la transformation avant 64 heures.
On diminue drastiquement la superficie de terrain à employer dans le montage de l'usine. On transforme 14,6 m3/année/m2 de superficie en usine; en lombriculture 1,2 m3/année/mz de n superfide et en compostage 2,0 m3/année/m2 de superficie. C'est-à~lire qu'il est 12 fois plus effilent que la lombricufture et 7 fois plus efficace que le compostage, lesquels sont les seules technologies actuelles qui s'y rapprochent.
On diminue ainsi le temps de minéralisation à seulement tris à quatre jours (dans la nature cela peut prendre des centaines ou des milliers d'années). La minéralisation est la seule forme stable pour maintenir la matière organique dégradée. De la méme façon, c'est l'étape dans laquelle se présente la meilleure assimilation nutritive de la part des plantes ou des animaux.
Dans tout le processus de décomposition organique se génèrent des gaz nocifs comme l'ammoniac, le méthane, le H2S et/ou le sulfure, ce qui indut même, la fadlité
avec lesquels ils puissent en arriverà être mortels et/ou explosifs. Quand on applique l'invention, ces risques sont éliminés grâce à la transformation rapide qu'on fait de la matière organique contaminante. Le processus est si rapide que 20 minutes après le commencement, les odeurs nocives ont complètement disparu de manière permanente.
Avec le procédé de l'invention, on agit partransformation microbienne, ce qui pem~et de traiter des charges contaminantes de diverses sortes, travail qu'on ne peut pas entreprendre avec la lombriculture parexemple, étantdonné que les lombrics californiens sonttrès sensibles aux subtances toxiques. II permet aussi de traiter la matière organique complète (genre les résidus urbains), les métaux lourds (hautementtoxiques), les résidus phénoliques, les arides gras, les hydrates de carbone, plusieurs composants aromatiques, etc.
i2 L'invention est applicable de la même manière à de petites ou à de grandes exploitations, étant également rentable et facile à implanter à cause de son faible investissement initial.
Le procédé pour la transformation et la déshydratation des résidus et ses produits, objet de la présente demande de brevet d'invention, possède les avantages suivants en ce qui oonceme l'état actuel de la technique.
L'impact environnemental est de zéro étant donné qu'il ne génère pas de nouveaux éléments contaminants.
II respecte les trois prémisses de base de l'écologie moderne IL RÉDUIT : d'un m3 de matière initiale, nous obtenons400 kg de produitfinal (fertilisant ou aliment pour un usage animal).
IL RÉUTILISE : le produit fini s'emploie en agriculture ou en élevage.
IL REVALORISE : le produit obtenu acquiert une valeur économique et technique importante dans la chaire de production.
II est plus efficient dans la déshydratation que les procédés conventionnels qui s'utilisent pour la méme fin, comme on peut le voir dans le tableau n° 2.
TABLEAU N° 2 Procd utilis Entreprise Consommation Eau extraite par m2 nergtiquelt d'eaude superficielanne vapore Centrifugeage et scha thermique KHD Klockner 1230 kWh/t Schage air chaud comme le spagettiSevar Marktredwitz970 kWh/t KKK filtr et sch haute pression avec Klein Pressen 735 kWh/t de l'air ambiant et chauff Autres technologieses Pressage : 1,5 vari kWh/t Scha e: 1000 kWh/t Schage solaire IST 700 I
Anlagenbau 20-30 kWh/t Schage solaire Colombie en zonee 2555 I
chau Eau ure 0 Schage solaire Colombie en zonee 2153 I
chau Procd de l'inventionFrancisco Ramirez0 4690 I
II s'agit du système le plus économique et facile à implanter qui existe actuellement.
De plus, le fertilisant complexe naturel, produit du système objet de la demande de brevet d'invention, présente les avantages économiques suivants ~ II génère une dynamique physiologique élevée dans les plantes, spécialement dans ces étapes de la culture qui impliquent la division cellulaire et, parconséquent, une haute efficience photosynthétique, générant des rendements élevés, ainsi que qualité
et praiuctivité
dans les cultures auxquelles il s'applique.
~ II favorise le développement des plantes, incitant leur croissance et leur résistance.
~ II augmente la production des fleurs et du feuillage.
~ II accroît l'attache des fleurs et des fruits, ainsi que la couleur des plantes.
~ II retarde la période de sénescence (vieillesse) des plantes.
~ II contribue à améliorer les propriétés physiques du sol : aération, porosité, texture et structure.
~ II favorise l'augmentation de la population microbienne bénéfique du sol en donnant vie à
celui-ci.
~ II augmente l'efficacité de l'assimilation de fertilisants chimiques.
is ~ II diminue la fréquence et le volume de l'arrosage.
~ C'est un produit naturel à 100 %.
Quand il s'agit d'un aliment pour usage animal, on obtient des niveaux optimums de consommation, étant donné que l'humidité finale est réduite à moins de 13 % et qu'augmentent les substances nutritives ; on peut employer jusqu'à 10 % du total de la ration journalière en alimentation de poulets à engraisser, de porcs et de ruminants, remplaçant jusqu'à 36 % du total des protéines nécessaires pour une nutrition correcte.
RELATION AVEC LES FIGURES EN ANNEXE
Figure 1 Procédé pour la transformation et la déshydratation de résidus solides organiques.
Figure 2 Procédé pour la transformation et la déshydratation de résidus liquides organiques.
Figure 3 Coupe transversale du bic-réacteur.
Figure 4 Coupe transversale de la cloche de congélation.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
La technologie de la présente invention part de la nature pour revenir à la nature et s'appuie sur les préceptes de base suivants a) Elle agit au niveau aérobique ; ceci la rend plus rapide, plus efficace et moins pollua b) L'action microbienne se développe en chaîne : c'est-à~lire, un type de micro-organisme crée les substances nutritives et les conditions de base pour que puissent se développer les micro-organismes suivants. Ceci élimine la nécessité d'additionner les éléments manquants pour que la fermentation débute, comme ceux qui se présentent dans tous les processus normaux de fermentation.
c) Une bactérie agit dans les étapes finales en étant capable de rompre dans ses composantes de base la particule d'eau. De cette manière, on réussit à déshydrater rapidement le substrat jusqu'à des humidités inférieures à 13 %.
d) Contrairement au processus anaérobique dans lequel l'augmentation de la température est primorcüale pour la dégradation de la matière organique, dans le système de l'invention, l'action microbienne fait que la température descend, constituant ainsi une échelle qui permet de mesurer l'action du mélange microbien bénéfique.
m e) II élimine la production d'acides organiques et la descente du pH qui se produit lors de la décomposition de la matière organique dans les réactions déjà mentionnées. En mesurant l'ascension du pH, on tonnait la vitesse de minéralisation de la matière organique avec le procédé de l'invention.
f) C'est le procédé le plus rapide qui este actuellement pourtransfom~er la matière organique ;
l'action microbienne totale prend seulement 64 heures, contrairement à la nature dans laquelle il peut durer des milliers d'années.
g) II ne transfère pas le problème environnemental : tous les produits qui sont générés, potentialisent leur action nutritionnelle en plantes et en animaux, étant utilisés encore une fois par la méme nature.
h) C'est le seul procédé qui génère l'oxydation de la matière organique de manière totale ; ceci fait que l'assimilation de la part de la plante ou de l'animal soit immédiate, puisqu'il place les substances nutritives dans la forme assimilable par ces espèces.
i) II permet de traiter de petites ou de grandes quantités de matières organiques.
1 ) PROCÉDÉ POUR RÉSIDUS SOLIDES ORGANIQUES
ig On prend un échantillon de matière organique et on l'envoie au laboratoire de contra" le de la qualité où l'on effectue une analyse préalable et détermine l'humidité, le pH, la matière organique, le ri~nogène total, la densité, le phosphore, le potassium, le nitrogène ammoniacal, les nitrates et les nitrites.
Une fois connus les résultats du laboratoire, on procède au placement de la matière à
transfiormersans la triturerdans une serre (1 ) de 17 m x 100 m, pourchaque 300 m3 parjourde matière organique à traiter (voir la figure n° 1 ).
On procède au déchiquetage de la matière à l'aide d'un tracteurdoté d'une machine débroussailleuse et broyeuse (3), aérante et ho<rogénéisar~te adaptée pour ce procédé, objet de l'invention. Dans cette première étape, il est nécessaire d'utiliser la transmission du côté droit et indispensable de placer la prise de force à une vélocité minimum (540 tr/min) et de déplacer la machine à des vélocités entre un et trois km par heure. Une fois que la matière est broyée, on procède à l'application du mélange microbien bénéfique à l'aide de fapplicateurde gouttes contrôlées (AGC), équipement adapté au procédé dans lequel le mélange microbien bénéfique ar 'rne à l'embouchure pargravité et se fractionne lorsqu'il est propulsé à
travers un disque denté
giratoire à haute vitesse, préalable à la centrifugation. Cette action permet de disperser de manière uniforme le mélange microbien bénéfique pourformer des micro-gouttes toutes de la méme taille, inversement proportionnelles à la vélocité de rotation du disque et directement proportionnelles au diamètre de l'embouchure, ayant des tailles qui fluctuent entre 200 et 300 microns. De cette manière, cela nous permet des applications uniformes de très bas volumes, lesquels oscillent entre 0,1 et 4,0 ml/mz.
Les mélanges microbiens sont des combinaisons d'espèces bactériennes vivantes, suspendues dans un milieu liquide produit pardes méthodes scientifiques, lesquels s'aoquièr~entlibr~ementsur le marché pourêtre employés dans des procédés industriels, d'élevages, agricoles et domiciliaires.
I Is contiennent des espèces aérobies et anaérobies non toxiques, ni pathogènes et sont véhiculées dans un milieu liquide inoffensif pour les humains, les animaux, les plantes ou n'importe quel type de vie aquatique. Ils sont composés par d iverses souches bactériennes cultivées pour leuroompatibilité à s'alimenterdans le même milieu, à se reproduire et à ao~e à
leurforme adulte. Après l'incubation et quand la reproduction est complète, les bactéries régressent à leur état inactif et demeurent comme tel pour de longues périodes de tem Ils sont des produits ba~ériens non pathogènes, oonstihlés pardes bactéries du groupe pourpre, groupe approximatif de 30 espèces de bactéries subdivisées en deux catégories princi - bactéries pourpres sans sulfate : organismes hautement efficaces pour assimiler un grand nombre de composants organiques, induyant les arides gras, les arides organiques, les alcools primaires et secondaires, les hydrates de carbone et divers composants aromatiques ; de plus, elles utilisent le carbone dans ses processus métaboliques, étant efficientes à 95 % dans l'utilisation de ces matériaux. Ä cause de cela, elles sont très efficaces dans la réduction de la DCO.
- bactéries pourpres de sulfate : les bactéries pourpres sulfatiques sont aussi connues comme thiobacillus et utilisent le sulfure d'hydrogène comme donateurd'électrodes, en oxydant l'hydrure de soufre, pour le transformeren sulfure élémentaire, lequel esttemporairement emmagasiné interrellulairement Par la suite, la bactérie le transforme en sulfate et le libère. Ceci fait que les produits soient hautement efficaces dans l'élimination des odeurs causées par les sulfures d'hydrogène : des odeurs comme celle d'un oeuf pourri.
Plus spécifiquement, le mélange microbien bénéfique est constitué gardes pseudomonas fluorescentes, des bacillus macerans y des thiobacillus thioparus du groupe Gram positif ; par des pseudomonas citronellolis, des pseudomonas aureginosa et des pseudomonas testosteroni du groupe Gram négatif, ainsi que par des bactéries photosynthétique cultivées en laboratoire dans un milieu liquide non toxique ;
lesquelles agissent symbiotiquement pour s'alimenter dans le même substrat, le transf~xrr~ant et l'activant en cha î ne, et produisent des métabolites microbiens capables de suppléer les déficiences nutritionnelles microbiennes du mélange microbien bénéfique qui peuvent se présenter dans le substrat, commençant ainsi sa transformation. La chaîne débute dans la première phase de décomposition de la matière organique, phase dans laquelle les bactéries présentes dans le mélange microbien bénéfique génèrent du COZ et du H20. Elle continue avec l'action des 2i bactéries autotrophes que prennent ce C02 et cet H20 formés dans la première phase et les transforment en glucose et quelques sels minéraux, spécialement les chlorures et les sels de potassium, matériaux essentiels pourque les bactéries protbfrofas démarrent leur cycle, capables de synthétisertoutes ses requétes nutritives et qui, en présence de glucose et des sels minéraux déjà mentionnés, se multiplient rapidement, réussissant l'adaptation rapide du mélange microbien bénéfique au substrat, avec lequel s'élimine la phase de latence, créant de cette manière une culture synchronique qui épuise rapidement le substrat, et, en conséquence, diminue la période de mort bactérienne et le processus de transfiormation du substrat, générant ainsi les produits finaux de manière rapide et évitant l'adaptation préalable du mélange miaobien bénéfique au substrat à traiter, en l'accélérant comme on le voit dans le graphique n°
Ä partirde l'application du mélange microbien bénéfique, il est nécessaire d'aérer et d'homogénéiser la matière chaque heure durant le premier jour, chaque deux heures, durant les second et troisième jours, et trois fois par jour pendant les quatrième et cinquième jours à l'aide de la machine débroussailleuse et broyeuse (3), en utilisant la transmission sur le côté
Avant de débuter le mélange, il est important de prendre la température du substrat (rappelons-nous que la descente de la température de celui-ci est indicatif d'une bonne action miaobienne).
Cette preuve se complète avec une courbe de densité optique et avec des mesures permanentes de pH et d'humidité, de manière que le développement miaobien soit parfaitement contrôlé.
Vingt minutes après le début de l'application microbienne, la mauvaise odeurdu substrat qu'on est en train de traiter disparaît complètement.
Quelques minutes aprés avoir débuter le processus, la surface commence à
tourner à la couleur café, indiquant le haut degré d'oxydation qui est en train de se produire dans la matière organique.
Deux heures après le début du processus, la couche supérieure de la matière traitée se retrouve totalement sèche. Cependant, gourdes raisons pratiques, il n'est pas conseillé
de la retirer. Le mieux est de la mélanger intensément pour accélérer le séchage de toute la matière.
Malgré la descente drastique de l'humidité (dans les premières 24 heures elle peut atteindre les 20 points), et l'élimination totale de la mauvaise odeur presqu'au début du processus, on commence à observer un phénomène assez intéressant sur la matière traitée : de grandes quantités de population de mouches apparaissent. Quelle en est la raison ? Les grandes concentrations de C02 que génère le mélange microbien bénéfique, attirent les insectes, les obligeant à déposer leurs neufs dans le substrat.
Comme le milieu est optimum pour le développement de ceux-ci, les larves vont appara~ïre trés rapidement, lesquelles sont avidement consommées par les rr~iav~organisrnes bénéfiques qu'on a placés. De cette faQon, on réussit à avoir un contrôle biologique de la mouche qui, peu à peu, va disparaître.
Lorsque cinq à sept jours se sont écoulés, la matière est devenue de couleur café dair uniforme et a pris fodeurcaractéristique de la terne humide, laquelle indique la haute transformation qu'on a donnée à la matière organique, laquelle a descendu son humidité à des valeurs inférieures à
13 %, ce qui termine le processus biologique.
Ä ce moment, on place de nouveau la machine débroussailleuse et broyeuse (3), avec la transmission droite et on procède au broyage de la matière déjà séchés et transformé
Ä l'aide de la pelle (4) du tracteur, nous approchons la matière jusqu'à la trémie mobile qui amènera le produit parle convoyeurà bande (5) jusqu'au tamis (6) lequel se chargera de le classifier pour le marché.
Une fois que le produit est dassifié, on le transporte par une vis sans fin et on l'entrepose ainsi dans les silos d'empaquetage : poudre ou impalpable (7), granulé de 1 à 3 mm (8) et granulé de plus de 3 mm (9), pour être ultérieurement ensaché ou mis en boises de conserve (10), selon l'application que fon veutdonner: pourun usage industriel, dans des sacs, ou pourun usage domestique, dans des boîtes de conserve.
2. PROCÉDÉ POUR RÉSIDUS LIQUIDES ORGANIQUES : tel qu'on peut l'apprécier à la figure n°
2. On commence par les résidus liquides organiques qui se trouvent dans un réservoir d'entreposage (11 ).
On prend un échantillon du résidu liquide organique et on l'envoie au laboratoire de contra" le de la qualité où l'on effectue une analyse chimique pour déterminer les paramètres suivants : la demande chimique d'oxygène (DCO), la demande biologique d'oxygène (DBO), le nitrogène total, le phosphore, le magnésium, le calcium, le degré Brix, les suces réducteurs totaux (SRS, les insolubles, le pH, la densité, la viscosité, l'acidité, la température et la base micro-b Une fois connues les valeurs antérieures et en ayant emmagasinerdans deux réservoirs différents la matière première pour la formation de la solution activante, on place dans un réservoir (11 ) le substrat à traiter et dans l'autre (12) une source de nitrogène organique. Au moyen d'un doseur proportionnel (13), on les additionne au bic-réacteur (14) de manière automatique, selon les quantités nécessaires pour la réactivation du mélange microbien bénéfique, créant ainsi la solution activante.
Une fois que la substance est ajustée, on la conduit au bio-réacteur (14), lequel est contrôlé
électroniquement (23) pourvarier la vélocité de rotation de fagitateurde passage variable (24), dépendamment de l'étape de développement de la fermentation ; en même temps, on va appliquer le mélange microbien bénéfique nécessaire pourtransformeret déshydrater ledit substrat au moyen d'un applicateur de gouttes contrôlées (AGC) (2) et ce, par la partie supérieure du bic-réacteur (14).
La figure n° 3 est une coupe du bio-rèacteur (14), objet de l'invention, où l'on peut apprécier les d'rfférentes parties de celui~i telles que l'applicateurde gouttes contra"
lées (AGC) (2), l'agitateur de passage variable (24), la motopompe (25), laquelle accomplit les fonctions d'entrée, d'agitation et de sortie du produit, et le contra" leur électronique (23). De plus, les distances entre les parties apparaissent, dans lesquelles doivent se maintenir les relations suivantes : la relation entre la longueurdes palmes (c) de l'agitateur (24) et le diamètre (d) du bio-réacteur (14), on trouve 0,50 ; la relation entre la hauteur (h) du bio-~r~éacteur (14) et la hauteur (a) entre les palmes de l'agitateur (24) est de 0,50 ; et la relation entre la hauteur (b) de l'applicateurAGC (2) et la hauteur (h) du bic-réacteur (14) est de 0,10.
Si l'intérêt de la production est un fertilisant, la vélocité de l'agitateurde passage variable (24) du bio-réacteur ( 14) est de 220 tr/min et le temps de séjour du substrat à
l'intérieur de celui-ci est de 15 minutes.
Si l'on veut obtenir un aliment pour usage animal, la vélocité de l'agitateurde passage variable (24) du bio-réacteur (14) sera de 60 tr/min et le séjourdu substrat à
l'intérieurde celui-ci est de 4 heures.
En continuant avec le procédé, on passe à un réservoir poumon (15) où se maintient une pression spécifique de 140 kPa au moyen d'une valve à air (16) à pression afin de doser la matière inoculée dans les fermenteurs de surface (17).
On superpose les femienteurs de surface (17) déjà remplis dans un entrepôt de maturation (18) aidés par un système d'emmagasinage intelligent, durant une période de dix jours, au terme de laquelle on démoule la matière polymérisée obtenue.
Les blocs démoulés sont amenés à un moulin de râpage (19) où ils acquièrent la forme de petites nouilles tortillées. Les nouilles obtenues circulent par une oourruie de séchage (20), pour être ensuite congelées, de manière rapide, dans la cloche de congélation (21 ) et ce, à des températures inférieures à moins 70 °C pourqu'elles ne perdent pas leurs propriétés nutritionnelles.
La doche de congélation {21 ), selon la figure n° 4, se compose d'une trémie d'alimentation (26) avec une porte, laquelle a un poids (31 ) qui maintient la trémie hermétiquementfermée, de manière que la perte de gaz congelant soit minime, un moto-réducteur (27), lequel contra" le la vélocité constante de l'axe (32), un injec~eurde vapeurde gaz congelant liquide (28), un râteau (29) pourdistribuer la charge de manière uniforme à fintérieurde la doche (21 ) et un flletde rétention (30) de la matière de grande dimension. De plus, on observe la trémie du moulin de marteaux (22).
Une fois congelées, les nouilles entrent dans un moulin de marteaux à axe vertical (22) où elle acquièrent une consistance granuleuse, idéale pour le marché.
z~
Elles montent par une vis sans fin jusqu'au tamis (6), machine qui se charge de classfier le produit final selon sa granulométrie.
Une fois le produit classifié en accord avec les exigences du marché, on l'emmagasine ainsi dans les silos d'empaquetage : poudre ou impalpable (7), granulé de 1 à 3 mm (8) et granulé de plus de 3 mm (9), pourétre ultérieurement ensaché ou mis en bo~ïes de conserve (10) selon l'application qu'on désire lui donner : pour un usage industriel, dans des sacs, ou pour un usage domestique, dans des boîtes de conserve.
Tout le processus est entièrement automatisé et contrôlé depuis un tableau de contrôle électronique (23).
Quand on oommer~oe par des résidus liquides organiques ayant une faible charge organique, on les transporte à un réservoir d'emmagasinage, après avoir retiré les solides plus gros que 2 mm et d'une analyse de laboratoire ; à l'aide d'une pompe à dosage proportionnel, on mélange la solution activante et on les amènent au bio-réacteuroù l'on applique le mélange microbien bénéfique aidés par un applicateurde gouttes controlées (AGC), adaptés pour une telle fin et aérés par bouillonnement durant 24 heures, pour les amener ensuite à un réservoirde maturation où ils passent par un filtre de contact et sont amenés au système d'arrosage, libres de matière organique et d'éléments contaminants 24 heures après.
FERTILISANT
2s Le fertilisant complexe naturel obtenu grâce à l'application du procédé pour la transformation et la déshydratation des résidus organiques objet de la demande de brevet d'invention, résulte de l'action qu'exerce un mélange de micro-organismes sur les résidus organiques, lesquelles transforment le substrat initial, réussissant à l'enrichir avec des éléments meilleurs, éléments moins « chelated », des substances humiques et de la matière organique ayant une haute capacité d'oxydation et pouvant être appliqué de manière foliaire ou radiculaire par saupoudrage ou dissoute dans l'eau.
Sa présentation est en poudre, son odeur agréable et son application simple, se convertissant en un fertilisant qui apporte le plus grande quantité de matière organique de haute assimilation au monde.
On parvient à transformer un élément hautement contaminant pourobtenir un produit de haute valeur d'usage et de changement,100 % naturel, libre des produits chimiques, et qui aide de manière efficace à la récupération des sols et à l'accroissement des récoltes.
Le fertilisant, objet de la présente demande de brevet d'invention, possède la composition suivante Matière organique de haute oxydation °/~5 - 25 Acides humique % 10 - 35 Acides fulviques % 5 - 15 Nitrogne total % 1 - $
Phosphore comme P205 % 1 - 5 Potassium comme Kz0 % 1 - 9 Calcium % 0,5 - 5 Magnsium % 0,5 - 5 Soufre % 1 - 5 Cendres % 20 - 5 Humidit % 50 - 1 Sucres rducteurs totaux 4,5 - 9,0 %
La densité apparente fluctue entre 0,4 g/cm3 et 1,3 g/cm3.
De plus, il contient des micro-substances nutritives « chelated » comme le fer, le cuivre, le manganèse, le zinc, le bore et le molybdène.
Le recensementtotal des mes6filos, des champignons, des germes, des sporosulfites, des entérobactéries et des bactéries contaminantes est négatif.
La quantité d'insolubles quand on traite des résidus liquides organiques fluctue entre 0,05 et 2 %.
ALIMENT POUR USAGE ANIMAL
C'est un aliment hautement énergétique et protéinique pour usage animal, lequel peut s'employer dans toutes les espèces animales, jusqu'à 10 % du total de la ration journalière, pem~ettant ainsi de remplacer jusqu'à 36 % du total de protéines nécessaires pour une nutrition correcte. Sa présentation esten poudre ou en pellet, de couleurcafé clair, d'odeuragréable, ressemblant au vin, de saveur amère, non toxique, hautement dégustable.
L'aliment pour usage animal, objet de la présente demande de brevet d'invention, possède la composition suivante Protéine totale % 10 - 50 Extrait éthéré (graisse) % $ - 1 Fibre crue % 25 - 0 Cendres % 5 - 20 Humidité % 50 - 1 Extrait non azoté % 10 - 40 TDN - Total substances nutritives digest~0e~6~°
Degrés Brix % 84,00 Pouvoir calorifique Mcal/kg 3,87 Le recensement total d'anaérobies, de mesbfilos, de champignons et de germes est négatif.
L'acide cyanhydrique et les tannins sont inexistants.
Claims (13)
1. Le procédé pour la transformation et la déshydratation de résidus organiques solides et/ou liquides EST ORIGINAL PARCE QUE quand les résidus solides organiques sont traités, on part des résultats du laboratoire et on fait le placement de la matière organique à
transformer sans la triturer dans une serre; ensuite, on déchiquette la matière avec une machine débroussailleuse, cherchant à lui donner une taille inférieure à 3 mm2. Une fois la matière débroussaillée, on procède à l'application du mélange microbien bénéfique à l'aide d'un applicateur de gouttes contrôlées (AGC), adapté pour une telle fin. A partir de ce moment, il est nécessaire d'aérer et d'homogénéiser la matière chaque heure durant le premier jour; chaque deux heures, durant les second et troisième jours, et trois fois par jour durant les jours restants du processus. Au bout de cinq à sept jours, la matière est devenue de couleur café clair uniforme et a pris l'odeur caractéristique de la terre humide, ce qui indique la haute transformation qu'on a donnée à la matière organique qu'il contenait. De plus, elle a descendu son humidité à des valeurs inférieures à 13 % en considérant que le processus biologique est terminé. A ce moment, on procède au broyage de la matière déjà séchée et transformée pour l'uniformiser à l'aide d'une machine broyeuse. Avec la pelle du tracteur, on transporte le produit jusqu'à la trémie mobile par un convoyeur à bande jusqu'au tamis manuel ou mécanique qui se charge de le classifier. Une fois que le produit est classifié, on le transporte par une vis sans fin et on l'entrepose ainsi dans les silos d'empaquetage:poudre ou impalpable, granulé de 1 à 3 mm et granulé de plus de 3 mm, pour être ultérieurement ensaché ou mis en boites de conserve.
transformer sans la triturer dans une serre; ensuite, on déchiquette la matière avec une machine débroussailleuse, cherchant à lui donner une taille inférieure à 3 mm2. Une fois la matière débroussaillée, on procède à l'application du mélange microbien bénéfique à l'aide d'un applicateur de gouttes contrôlées (AGC), adapté pour une telle fin. A partir de ce moment, il est nécessaire d'aérer et d'homogénéiser la matière chaque heure durant le premier jour; chaque deux heures, durant les second et troisième jours, et trois fois par jour durant les jours restants du processus. Au bout de cinq à sept jours, la matière est devenue de couleur café clair uniforme et a pris l'odeur caractéristique de la terre humide, ce qui indique la haute transformation qu'on a donnée à la matière organique qu'il contenait. De plus, elle a descendu son humidité à des valeurs inférieures à 13 % en considérant que le processus biologique est terminé. A ce moment, on procède au broyage de la matière déjà séchée et transformée pour l'uniformiser à l'aide d'une machine broyeuse. Avec la pelle du tracteur, on transporte le produit jusqu'à la trémie mobile par un convoyeur à bande jusqu'au tamis manuel ou mécanique qui se charge de le classifier. Une fois que le produit est classifié, on le transporte par une vis sans fin et on l'entrepose ainsi dans les silos d'empaquetage:poudre ou impalpable, granulé de 1 à 3 mm et granulé de plus de 3 mm, pour être ultérieurement ensaché ou mis en boites de conserve.
2. Le procédé de la revendication 1 EST ORIGINAL PARCE QUE quand il s'agit de résidus liquides organiques, on effectue une analyse chimique. Dans deux réservoirs d'emmagasinement différents, la matière première se maintient pour la formation de la solution activante;dans un réservoir, on place la matière organique à traiter et, dans l'autre, une source de matières organiques, lesquelles sont dosées au bio-réacteur de manière automatique selon les quantités nécessaires pour la réactivation du mélange microbien bénéfique, ayant la solution activante et, une fois qu'elle se trouve dans le bio-réacteur, on lui applique le mélange microbien bénéfique, aidés par un applicateur de gouttes contrôlées (AGC), adapté pour une telle fin. Le bio-réacteur est contrôlé électroniquement pour son chargement et son déchargement, ainsi que pour varier la vélocité de rotation de la palme, dépendamment de l'étape de développement de la fermentation. Du bio-réacteur on passe à un réservoir poumon où se maintient une pression spécifique de 140 kPa au moyen d'une valve à air à pression afin de doser la matière inoculée aux fermenteurs de surface;ceux-ci sont emmagasinés dans un entrepôt de maturation avec un flux d'air contrôlé durant une période de dix jours, au terme de laquelle on démoule la matière polymérisée obtenue. Les blocs démoulés sont amenés à un moulin de râpage où
ils acquièrent la forme de petites nouilles tortillées, lesquelles vont circuler par une bande de séchage pour être ensuite congelées de manière rapide dans une cloche de congélation à des températures inférieures à moins 70 °C. Une fois congelées, les nouilles entrent dans un moulin de marteaux à
axe vertical où elles acquièrent une consistance granuleuse. Elles montent ensuite par une vis sans fin jusqu'au tamis. Une fois le produit classifié, on l'emmagasine ainsi dans les silos d'empaquetage:poudre ou impalpable, granulé de 1 à 3 mm et granulé de plus de
ils acquièrent la forme de petites nouilles tortillées, lesquelles vont circuler par une bande de séchage pour être ensuite congelées de manière rapide dans une cloche de congélation à des températures inférieures à moins 70 °C. Une fois congelées, les nouilles entrent dans un moulin de marteaux à
axe vertical où elles acquièrent une consistance granuleuse. Elles montent ensuite par une vis sans fin jusqu'au tamis. Une fois le produit classifié, on l'emmagasine ainsi dans les silos d'empaquetage:poudre ou impalpable, granulé de 1 à 3 mm et granulé de plus de
3 mm pour être ultérieurement mis en pellets et/ou ensaché et/ou mis en boîtes de conserve.
3. Le procédé de la revendication 1 EST ORIGINAL PARCE QUE quand il s'agit de résidus liquides organiques ayant une faible charge organique, on les transporte à un réservoir d'emmagasinage, après avoir retiré les solides plus gros que 2 mm et fait une analyse de laboratoire. A l'aide d'une pompe à dosage proportionnel, on mélange la solution activante et on l'amène au bio-réacteur où l'on applique le mélange microbien bénéfique aidés par un applicateur de gouttes contrôlées (AGC), adaptés pour une telle fin, et des gaz par bouillonnement durant 24 heures pour les amener ensuite à un réservoir de maturation où ils passent par un filtre de contact et sont amenés au système d'arrosage, libres, 24 heures après, de matières organiques et d'éléments contaminants.
3. Le procédé de la revendication 1 EST ORIGINAL PARCE QUE quand il s'agit de résidus liquides organiques ayant une faible charge organique, on les transporte à un réservoir d'emmagasinage, après avoir retiré les solides plus gros que 2 mm et fait une analyse de laboratoire. A l'aide d'une pompe à dosage proportionnel, on mélange la solution activante et on l'amène au bio-réacteur où l'on applique le mélange microbien bénéfique aidés par un applicateur de gouttes contrôlées (AGC), adaptés pour une telle fin, et des gaz par bouillonnement durant 24 heures pour les amener ensuite à un réservoir de maturation où ils passent par un filtre de contact et sont amenés au système d'arrosage, libres, 24 heures après, de matières organiques et d'éléments contaminants.
4. Le procédé des revendications 1, 2 et 3 EST ORIGINAL PARCE QUE s'effectue Une transformation totale de la matière organique lorsqu'elle est transformée par oxydation microbienne et convertie en précurseurs de formation de substances humiques, en une période ne dépassant pas 64 heures, dépendamment de l'action des micro-organismes présents dans le mélange microbien bénéfique, lesquels se chargent de la déshydratation du substrat en rompant l'eau présente dans celui-ci et en transformant (hydrogène composant de l'eau et une partie de son oxygène en glucose, libérant de l'oxygène dans le milieu ambiant dont une partie duquel est utilisé pour accélérer le métabolisme microbien.
5. Le procédé des revendications 1, 2 et 3 EST ORIGINAL PARCE QUE le mélange microbien bénéfique est constitué par des pseudomonas fluorescentes, des bacillus macerans et des thiobacillus thioparus du groupe Gram positif ; par des pseudomonas citronellolis, des pseudomonas aureginosa et des pseudomonas testosteroni du groupe Gram négatif, ainsi que par des bactéries photosynthétiques cultivées en laboratoire dans un milieu liquide non toxique. Celles-ci agissent symbiotiquement pour s'alimenter dans le même substrat et réagissent en chaîne et produisent des métabolites microbiens capables de suppléer aux déficiences nutritionnelles microbiennes du mélange microbien bénéfique qui peuvent se présenter dans le substrat, commençant ainsi sa transformation. La chaîne débute dans la première phase de décomposition de la matière organique, phase dans laquelle les bactéries présentes dans le mélange microbien bénéfique, génèrent du CO2 et du H2O. Elle continue avec l'action des bactéries autotrophes que prend ce CO2 et cet H2O formés dans la première phase et les transforment en glucose et quelques sels minéraux, spécialement les chlorures et les sels de potassium, matériaux essentiels pour que les bactéries prot~trofas démarrent leur cycle et soient capables de synthétiser toutes ses demandes nutritives et qui, en présence de glucose et des sels minéraux déjà mentionnés, se multiplient rapidement. Ceci permet l'adaptation rapide du mélange microbien bénéfique au substrat, avec lequel s'élimine la phase de latence et créant, de cette manière, une culture synchronique qui épuise rapidement le substrat et, en conséquence, diminue la période de mort bactérienne et le processus de transformation du substrat, générant les produits finaux de manière rapide et évitant l'adaptation préalable du mélange microbien bénéfique au substrat à traiter.
6. Le procédé des revendications 1, 2 et 3 EST ORIGINAL PARCE QUE quand la vélocité de l'agitateur du bio-réacteur est de 220 tr/min et que le temps de séjour du substrat à l'intérieur de celui-ci est de 15 minutes, ou quand on part de résidus solides organiques, le produit final obtenu est un fertilisant.
7. Le fertilisant obtenu du procédé des revendications 1, 2, 3 et 6 EST
ORIGINAL PARCE QUE
ledit fertilisant possède la composition suivante:
Matière organique de haute oxydation % ~55 - 25 Acides humiques % ~~~10 - 35 Acides fulviques % ~~~ 5 - 15 Nitrogène total % ~~~ 1 - 8 Phosphore comme P2O5 % ~~1 - 5 Potassium comme K2O % ~~~ 1 - 9 Calcium % ~~~~ 0,5 - 5 Magnésium % ~~~0,5 - 5 Soufre % ~~~~ 1 - 5 Cendres % ~~~20 - 5 Humidité % ~~~50 - 1 Sucres réducteurs totaux % ~4,5 - 9,0
ORIGINAL PARCE QUE
ledit fertilisant possède la composition suivante:
Matière organique de haute oxydation % ~55 - 25 Acides humiques % ~~~10 - 35 Acides fulviques % ~~~ 5 - 15 Nitrogène total % ~~~ 1 - 8 Phosphore comme P2O5 % ~~1 - 5 Potassium comme K2O % ~~~ 1 - 9 Calcium % ~~~~ 0,5 - 5 Magnésium % ~~~0,5 - 5 Soufre % ~~~~ 1 - 5 Cendres % ~~~20 - 5 Humidité % ~~~50 - 1 Sucres réducteurs totaux % ~4,5 - 9,0
8. Le procédé des revendications 1, 2 et 3 EST ORIGINAL PARCE QUE quand on part de résidus liquides organiques et que la vélocité de l'agitateur du bio-réacteur est de 60 tr/min et que le temps de séjour du substrat à l'intérieur de celui-ci est de quatre heures, ou quand on part de résidus organiques, le produit final qu'on obtient est un aliment pour usage animal.
9. L'aliment pour usage animal obtenu par le procédé des revendications 1 ou 2 et 8 EST
ORIGINAL PARCE QUE ledit aliment possède la composition suivante:
Protéine total % ~~10 - 50 Extrait éthéré (graisse) % ~8 - 1 Fibre crue % ~~~25 - 0 Cendres % ~~~5 - 20 Humidité % ~~~50 - 1 Extrait non azoté % ~~10 - 40 TDN - Total substances nutritives digest80~~~
Le recensement total d'anaérobies, de mesôfilos, de champignons et de gemmes, est négatif.
L'acide cyanhydrique et les tannins sont inexistants.
ORIGINAL PARCE QUE ledit aliment possède la composition suivante:
Protéine total % ~~10 - 50 Extrait éthéré (graisse) % ~8 - 1 Fibre crue % ~~~25 - 0 Cendres % ~~~5 - 20 Humidité % ~~~50 - 1 Extrait non azoté % ~~10 - 40 TDN - Total substances nutritives digest80~~~
Le recensement total d'anaérobies, de mesôfilos, de champignons et de gemmes, est négatif.
L'acide cyanhydrique et les tannins sont inexistants.
10. Le bio-réacteur de la revendication 2 EST ORIGINAL PARCE QUE ledit bio-réacteur est doté
d'un applicateur de gouttes contrôlées (AGC) adapté pour l'application du mélange microbien bénéfique, d'un agitateur de passage variable, lequel est changé par un bio-réacteur tubulaire (33) doté d'une valve mixflo, quand les liquides à traiter présentent une faible charge organique, et d'une motopompe localisée à sa base, laquelle remplie les fonctions d'entrée, d'agitation et de sortie du produit.
d'un applicateur de gouttes contrôlées (AGC) adapté pour l'application du mélange microbien bénéfique, d'un agitateur de passage variable, lequel est changé par un bio-réacteur tubulaire (33) doté d'une valve mixflo, quand les liquides à traiter présentent une faible charge organique, et d'une motopompe localisée à sa base, laquelle remplie les fonctions d'entrée, d'agitation et de sortie du produit.
11. Le bio-réacteur de la revendication 2 EST ORIGINAL PARCE QUE quand on utilise l'agitateur a) la relation entre la longueur des palmes de l'agitateur et le diamètre du bio-réacteur est de 0,50 ; b) la relation entre la hauteur du bio-réacteur et la distance entre les palmes est de 0,50;
et c) la relation entre la hauteur de l'applicateur AGC et la hauteur du bic-réacteur est
et c) la relation entre la hauteur de l'applicateur AGC et la hauteur du bic-réacteur est
12. La cloche de congélation de la revendication 2 EST ORIGINALE PARCE QUE
celle-ci est composée d'une trémie d'alimentation avec une porte, laquelle a un poids qui maintient la trémie scellée, de manière que la perte de gaz congelant soit minime, d'un moto-réducteur, lequel contrôle la vélocité constante de l'axe, d'un injecteur de vapeur de gaz congelant, d'un râteau pour la distribution uniforme de la charge à l'intérieur de la cloche et d'un filet de rétention de la matière trop grosse.
celle-ci est composée d'une trémie d'alimentation avec une porte, laquelle a un poids qui maintient la trémie scellée, de manière que la perte de gaz congelant soit minime, d'un moto-réducteur, lequel contrôle la vélocité constante de l'axe, d'un injecteur de vapeur de gaz congelant, d'un râteau pour la distribution uniforme de la charge à l'intérieur de la cloche et d'un filet de rétention de la matière trop grosse.
13. Le procédé des revendications 1, 2, 3 et 10 EST ORIGINAL PARCE QUE pour l'application du mélange microbien bénéfique on emploie un applicateur de gouttes contrôlées (AGC), équipement adapté au procédé dans lequel le mélange microbien bénéfique arrive à
l'embouchure par gravité et se fractionne lorsqu'il est propulsé à travers un disque denté giratoire à haute vitesse, préalable à la centrifugation. Cette action permet de dispercer de manière uniforme le mélange microbien bénéfique pour former des micro-gouttes toutes de la même taille, inversement proportionnelles à la vélocité de rotation du disque et directement proportionnelles au diamètre de l'embouchure, ayant des tailles qui fluctuent entre 200 et 300 microns. De cette manière, cela nous permet des applications uniformes de très bas volumes, lesquels oscillent entre 0,1 et 4,0 ml/m2.
l'embouchure par gravité et se fractionne lorsqu'il est propulsé à travers un disque denté giratoire à haute vitesse, préalable à la centrifugation. Cette action permet de dispercer de manière uniforme le mélange microbien bénéfique pour former des micro-gouttes toutes de la même taille, inversement proportionnelles à la vélocité de rotation du disque et directement proportionnelles au diamètre de l'embouchure, ayant des tailles qui fluctuent entre 200 et 300 microns. De cette manière, cela nous permet des applications uniformes de très bas volumes, lesquels oscillent entre 0,1 et 4,0 ml/m2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2287089 CA2287089A1 (fr) | 1999-02-05 | 1999-10-18 | Procede pour la transformation et la deshydratation de residus organiques, ses produits et ses equipements |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CO99006668 | 1999-02-05 | ||
| CA 2287089 CA2287089A1 (fr) | 1999-02-05 | 1999-10-18 | Procede pour la transformation et la deshydratation de residus organiques, ses produits et ses equipements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2287089A1 true CA2287089A1 (fr) | 2000-08-05 |
Family
ID=31501557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2287089 Abandoned CA2287089A1 (fr) | 1999-02-05 | 1999-10-18 | Procede pour la transformation et la deshydratation de residus organiques, ses produits et ses equipements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2287089A1 (fr) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090298690A1 (en) * | 2003-07-23 | 2009-12-03 | Daniel Irisarri Navalpotro | Vinasses-derived product and method of production thereof |
| CN105268736A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-01-27 | 湖南京湘能源技术有限公司 | 履带行走式重金属土壤修复处理机 |
| CN108503438A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-09-07 | 贵州义龙万丰生态肥业有限公司 | 一种酒槽渣生物有机肥及其制备方法 |
-
1999
- 1999-10-18 CA CA 2287089 patent/CA2287089A1/fr not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090298690A1 (en) * | 2003-07-23 | 2009-12-03 | Daniel Irisarri Navalpotro | Vinasses-derived product and method of production thereof |
| US8551915B2 (en) * | 2003-07-23 | 2013-10-08 | Hpd Process Engineering, S.A. | Method for production of vinasses-derived product |
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|---|---|---|---|
| FZDE | Dead |