EP3529299A1 - Composition pour le traitement aerobie de residus ligno-cellulosiques, procede associe et leur utilisation pour un pretraitement biologique desdits residus - Google Patents

Composition pour le traitement aerobie de residus ligno-cellulosiques, procede associe et leur utilisation pour un pretraitement biologique desdits residus

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EP3529299A1
EP3529299A1 EP17794010.3A EP17794010A EP3529299A1 EP 3529299 A1 EP3529299 A1 EP 3529299A1 EP 17794010 A EP17794010 A EP 17794010A EP 3529299 A1 EP3529299 A1 EP 3529299A1
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EP
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residues
lignocellulosic
composition according
lignin
treatment
Prior art date
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Withdrawn
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EP17794010.3A
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Pascal PEU
JiangHao TIAN
Anne-Marie POURCHER
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Institut National de Recherche pour lAgriculture lAlimentation et lEnvironnement
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Institut National de Recherche en Sciences et Technologies pour Lenvironnement et lAgriculture IRSTEA
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
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    • D21B1/021—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means by chemical means
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention relates to the field of degradation of agricultural residues, and more particularly to the degradation of lignocellulosic agricultural residues, such as straws.
  • the invention also relates to a composition for degrading these lignocellulosic residues, a treatment method implementing such a composition, and its use as a biological treatment of said residues.
  • lignocellulosic residues are among the slowest to be degraded during anaerobic digestion.
  • this lignocellulosic biomass comprises on the one hand cellulose fibers and hemi-cellulosic fibers, forming the holocellulose, and on the other hand a matrix based on lignin, a heteropolymer which constitutes a protective barrier of cellulose fibers and hemicellulose.
  • the anaerobic biodegradation of straws (which are lignocellulosic residues) in the digesters (to produce methane) can be slow and exceed 40 days.
  • a first object of the invention is therefore to provide a method of treating these lignocellulosic residues to facilitate or accelerate their digestion in anaerobic digesters such as methanizers.
  • Another object of the invention is to provide an agent and a process for destructuring the lignin-based matrix of these lignocellulosic residues, with a view to increasing the accessibility of the cellulosic fibers, thereby allowing degradation of the cellulosic fibers. thus released.
  • the present invention therefore relates to a composition for the treatment of agricultural plant residues, especially lignocellulosic residues, straw type, characterized in that it comprises a liquid mixture of an aqueous solution containing inorganic salts NPK, capable of forming a nutrient medium for endogenous microorganisms of said agricultural residues to be treated, and a lignin source derived from an alkaline delignification process of lignocellulosic biomasses.
  • the source of lignin is lignin obtained from the Kraft process of the pulp industries, called Kraft lignin.
  • the examples presented below show a synergy between the NPK nutrient salts and the Kraft lignin to increase the accessibility of cellulose to cellulases of lignocellulosic residues.
  • the concentration of lignin in said liquid mixture is preferably between 0.1 g / l and 3 g / l, preferably between 1 g / l and 2.5 g / l, more preferably between 2 g / l and 2 g / l. , 5 g / L.
  • Lignin preferably Kraft lignin, is advantageously added to the solution of NPK mineral salts.
  • the aqueous solution containing the NPK mineral salts it preferably comprises from 10 to 300 mmol / L of potassium K, from 20 to 200 mmol / L of phosphorus P and from 5 to 100 mmol / L of nitrogen N.
  • the aqueous solution containing the NPK inorganic salts comprises molar ratios N: P advantageously between 1: 10 and 1: 1 and P: K between 1: 5 and 10: 1.
  • N is present in the form of ammonium ions and phosphorus P in the form of phosphate ions.
  • the present invention also relates to the process for treating agricultural plant residues, in particular straw-like lignocellulosic residues, characterized in that it comprises a treatment step by contacting said lignocellulosic residue in an aerobic medium, with a composition as described above, said treatment leading to an increase in the accessibility of cellulose to cellulases of said lignocellulosic residue.
  • Lignocellulosic agricultural plant residues may be selected from cereal straws, such as wheat, rapeseed, maize, barley, oat, rye straw, preferably rapeseed straw.
  • This straw can be used raw, uncut, or cut only to reduce its size or adapt its length to the dimensions of the reactor. It does not require any special preparation.
  • the process according to the invention is advantageously carried out in a reactor in which are placed said lignocellulosic residues, continuously impregnated with said aqueous mixture, having a redox potential greater than 100 mV, preferably between 150 mV and 500 mV.
  • this aerobic treatment can be carried out only in the presence of endogenous microorganisms of said agricultural residues to be treated, that is to say without introducing into the reactor, other microorganisms than those initially present in said residues.
  • the ratio of the chemical oxygen demand (COD) of the lignocellulosic residues to the chemical oxygen demand (COD) of the aqueous starting mixture is between 4 and 50, preferably between 5 and 20, more preferably between 6 and 10.
  • composition according to the invention as well as the treatment method described above may in particular be used:
  • Figure 1 is a diagram of a reactor for carrying out the method according to the invention
  • Figure 2 groups diagrams showing the accessibility to cellulose of the various agents tested on rapeseed straw
  • Figure 3 shows the relative proportions of the different fractions of the lignocellulosic residues after the various treatments (11 days) tested: soluble fractions, cellulose, hemicellulose and lignin (Van Soest method)
  • composition according to the present invention is given by the mixture comprising the following constituents:
  • M9 -mixture of nutrient salts called M9 (Sigma-Aldrich supplier reference M6030) comprising the following NKP mineral salts:
  • Na2HPO4 6.8 g / L
  • KH2PO4 3.0 g / L
  • NaCl, 0.5 g / L
  • NH4Cl 1.0 g / L-water
  • FIG. 1 An example of a reactor used to implement the method according to the present invention is shown in FIG.
  • the reactor 1 of cylindrical shape has two thermostatically controlled walls 2. It is equipped with a feed circuit 3 in aqueous solution (composition according to the invention of Example 1 or other test solution) which feeds said reactor by means of
  • This aqueous supply circuit 3 comprises, in its upper part, a spray nozzle 5, and in its lower part, an outlet 6 taking up the liquid at the bottom 9 of the reactor 1.
  • the lignocellulosic residues 11 to be treated are placed on a grid 10 disposed at a distance from the bottom 9 of the reactor. Since the treatment in said reactor 1 takes place in an aerobic environment, an injection of air is provided in the bottom 9 of the reactor by means of the air inlet 7. The exhaust air and the gases emitted escape from the reactor by the exit 8.
  • the reactor is thermostated at a temperature of between 22 and 38.degree. C., more preferably around 30.degree.
  • the pH of the solution is neutral (between 6.5 and 7.5).
  • the redox potential of the solution which must be at least 100 mV, is monitored.
  • the solid lignocellulosic residue on the grid 10 is permanently impregnated with the aqueous solution which is sprayed continuously over it, but separated from the stagnant solution at the bottom of the reactor prior to recycling.
  • the amount of solution is of course adapted to the amount of lignocellulosic residues: in order to be able to humidify it permanently, the solid ratio of the mass of the residue relative to the quantity of the liquid must not be greater than 2.
  • the flow rate of the aqueous solution is adjusted to around 100 ml per minute. Air is also permanently injected at a rate of 25 mL per minute.
  • M9 nutrient solution (see formulation in example 1)
  • Aerobic treatments were performed for 1 1 days with measurements at 3, 5, 7 and 11 days, respectively, the rate of accessibility to cellulose (CAC). This measure of the accessibility of residues to cellulase was carried out according to the method of Hong and Zhang (Langmuir, 23, 12535-12540, 2007), on samples immediately after sampling (not frozen).
  • composition according to the invention allows a very significant increase in accessibility to cellulose after only three days of aerobic treatment.
  • Fractionation was performed using the Van Soest method (Van Soest et al J Dairy Sci, 74, 3583-3597, 1991). This method makes it possible, by fractionating the residues chemically with the aid of neutral or acidic detergents, to determine the respective cellulosic, hemi-cellulosic or lignin fractions as well as the water-soluble fraction.
  • the lignin fraction remains constant while the cellulosic and hemi-cellulosic fractions decrease.
  • the increase in accessibility to cellulose by means of the composition according to the invention is therefore linked to a destructuration of this lignocellulosic biomass, which leads to a release of the cellulosic fibers.

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Abstract

Composition pour le traitement de résidus agricoles ligno-cellulosiques (11), de type paille, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange liquide d'une solution aqueuse renfermant les éléments minéraux NPK, apte à former un milieu nutritif pour des micro-organismes endogènes desdits résidus agricoles à traiter, et d'une source de lignine issue d'un procédé de délignification alcaline de biomasses ligno-cellulosiques. Le traitement en milieu aérobie desdits résidus avec la composition conduit à une augmentation de l'accessibilité de la cellulose aux cellulases. Utilisation pour le prétraitement biologique desdits résidusligno-cellulosiques.

Description

COMPOSITION POUR LE TRAITEMENT AEROBIE DE RESIDUS LIGNO- CELLULOSIQUES. PROCEDE ASSOCIE ET LEUR UTILISATION POUR UN
PRETRAITEMENT BIOLOGIQUE DESDITS RESIDUS
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne le domaine de la dégradation des résidus agricoles, et plus particulièrement de la dégradation des résidus agricoles ligno-cellulosiques, telles que des pailles.
L'invention concerne également une composition permettant de dégrader ces résidus ligno-cellulosiques, un procédé de traitement mettant en œuvre une telle composition, ainsi que son utilisation en tant que traitement biologique desdits résidus.
ART ANTERIEUR
A l'heure actuelle, les résidus végétaux agricoles sont de plus en plus souvent valorisés dans des procédés de digestion anaérobie, conduisant à la production d'un biogaz comprenant du méthane.
Parmi ces résidus de culture, les résidus ligno-cellulosiques sont parmi les plus lents à être dégradés lors de la digestion anaérobie. En effet, cette biomasse ligno-cellulosique comprend d'une part des fibres cellulosiques et des fibres hemi-cellulosiques, formant l'holocellulose, et d'autre part une matrice à base de lignine, un hétéro-polymère qui constitue une barrière protectrice des fibres de cellulose et d'hémicellulose. Ainsi, la biodégradation anaérobie des pailles (qui sont des résidus ligno-cellulosiques) dans les digesteurs (pour produire du méthane) peut être lente et dépasser les 40 jours. Pour certaines pailles de céréales, telles que la paille de colza, la biodégradation anaérobie est encore plus lente. Par ailleurs, ces pailles de colza sont très peu utilisées comme litière ou fourrage pour les animaux et le plus souvent laissées sur les champs après la récolte des céréales. Ces pailles constituent donc une biomasse abondamment disponible, qu'il serait utile de valoriser.
Il existe donc un besoin de prétraiter cette biomasse ligno-cellulosique, en particulier avant de l'introduire dans des digesteurs anaérobie.
BUTS
Un premier but de l'invention est donc de proposer un procédé de traitement de ces résidus ligno-cellulosiques pour faciliter ou accélérer leur digestion dans les digesteurs anaérobie tels que les méthaniseurs.
Un autre but de l'invention est de proposer un agent et un procédé permettant de déstructurer la matrice à base de lignine de ces résidus ligno-cellulosiques, en vue d'augmenter l'accessibilité des fibres cellulosiques, permettant ensuite une dégradation des fibres cellulosiques ainsi libérées.
Différents types de procédés de déstructuration de biomasse ligno-cellulosique sont connus à ce jour :
- des procédés physiques tels que le broyage, le chauffage, la pression, l'ultrasonication, l'irradiation par des micro-ondes, ou encore une combinaison de ces procédés conduisant à déstructurer la matrice ligno- cellulosique en permettant la libération plus aisée de monosaccharides fermentescibles ;
- des procédés chimiques : acides ou alcalins, ou au moyen de solvants organiques, ou encore d'oxydant puissant tel que l'ozone ou une combinaison de ces procédés chimiques ;
- des procédés biologiques par des enzymes ou des micro-organismes spécifiques. Les inventeurs ont retenu cette dernière catégorie de procédés en raison des avantages suivants : (i) ils nécessitent peu d'investissement énergétique, (ii) sont peu onéreux et (iii) ont une spécificité d'action. En vue de développer un tel traitement biologique, les inventeurs, lors de leurs recherches d'isolement de souches de micro-organismes pouvant avoir des capacités lignolytiques, ont découvert, de manière surprenante, une composition permettant d'augmenter significativement l'accessibilité de la cellulose des résidus ligno-cellulosiques aux cellulases, et donc de dégrader efficacement de tels résidus. Il s'est en outre avéré qu'une telle composition était en particulier efficace vis-à-vis de résidus de paille de colza.
DESCRIPTION DETAILLEE
La présente invention concerne donc une composition pour le traitement de résidus végétaux agricoles, notamment de résidus ligno-cellulosiques, de type paille, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange liquide d'une solution aqueuse renfermant des sels minéraux NPK, apte à former un milieu nutritif pour des micro-organismes endogènes desdits résidus agricoles à traiter, et d'une source de lignine issue d'un procédé de délignification alcaline de biomasses ligno-cellulosiques.
De manière avantageuse, la source de lignine est de la lignine issue du procédé Kraft des industries de pâte à papier, dénommée lignine Kraft. Les exemples présentés plus loin montrent une synergie entre les sels nutritifs NPK et la lignine Kraft pour augmenter l'accessibilité de la cellulose aux cellulases de résidus ligno-cellulosiques.
La concentration en lignine dans ledit mélange liquide est de préférence comprise entre 0,1 g/L et 3 g/L, de préférence entre 1 g/L et 2,5 g/L, de préférence encore entre 2 g/L et 2,5 g/L. La lignine, de préférence la lignine Kraft, est avantageusement ajoutée dans la solution des sels minéraux NPK. En ce qui concerne la solution aqueuse renfermant les sels minéraux NPK, elle comprend de préférence de 10 à 300 mmol/L de potassium K, de 20 à 200 mmol/L en phosphore P et de 5 à 100 mmol/L en azote N.
La solution aqueuse renfermant les sels minéraux NPK comprend des rapports molaires N : P compris avantageusement entre 1 : 10 et 1 : 1 et P : K compris entre 1 : 5 et 10 : 1 . De préférence, dans la solution aqueuse renfermant les sels minéraux NPK l'azote N est présent sous forme d'ions ammonium et le phosphore P sous forme d'ions phosphate.
La présente invention concerne également le procédé de traitement de résidus végétaux agricoles, notamment de résidus ligno-cellulosiques, de type paille, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de traitement par mise en contact dudit résidu ligno-cellulosique, en milieu aérobie, avec une composition telle que décrite ci-dessus, ledit traitement conduisant à une augmentation de l'accessibilité de la cellulose aux cellulases dudit résidu ligno-cellulosique.
Les essais réalisés montrent que cette accessibilité de la cellulose peut être multipliée entre 5 et 8 fois, en trois jours seulement de traitement aérobie.
Les résidus végétaux agricoles ligno-cellulosiques peuvent être choisis parmi les pailles de céréales, telles que les pailles de blé, de colza, de maïs, d'orge, d'avoine, de seigle, de préférence des pailles de colza.
Cette paille peut être utilisée brute, non découpée, ou découpée uniquement pour réduire son encombrement ou adapter sa longueur aux dimensions du réacteur. Elle ne nécessite donc aucune préparation particulière.
Le procédé selon l'invention est avantageusement réalisé dans un réacteur dans lequel sont placés lesdits résidus ligno-cellulosiques, imprégnés en continu par ledit mélange aqueux, présentant un potentiel redox supérieur à 100 mV, de préférence compris entre 150 mV et 500 mV De manière surprenante, ce traitement aérobie peut être effectué uniquement en présence des micro-organismes endogènes desdits résidus agricoles à traiter, c'est-à-dire sans introduction, dans le réacteur, d'autres microorganismes que ceux initialement présents au sein desdits résidus. Selon une caractéristique avantageuse du procédé, le rapport de la demande chimique en oxygène (DCO) des résidus ligno-cellulosiques à la demande chimique en oxygène (DCO) du mélange aqueux de départ est compris entre 4 et 50, de préférence compris entre 5 et 20, de préférence encore compris entre 6 et 10.
La composition selon l'invention, ainsi que le procédé de traitement décrit ci- dessus peuvent notamment être utilisés :
-pour le prétraitement biologique de résidus végétaux agricoles, notamment des résidus ligno-cellulosiques, de type paille, en vue d'améliorer leur dégradation dans des digesteurs, tels que des digesteurs anaérobie de méthanisation ;
-pour le prétraitement biologique de résidus végétaux agricoles, notamment des résidus ligno-cellulosiques, de type paille, en vue d'améliorer leur dégradation dans des procédés de production de bioéthanol ;
-ou encore pour le prétraitement biologique de résidus végétaux agricoles, notamment des résidus ligno-cellulosiques, de type paille, en vue d'améliorer leur dégradation dans des procédés de production de sucres simples à partir de ligno-cellulose. Le procédé selon l'invention permet ainsi de contribuer à la valorisation de larges quantités de biomasse ligno-cellulosiques, telles que les pailles de céréales, actuellement inexploitées. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figure 1 est un schéma d'un réacteur pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention ;
La figure 2 regroupe des diagrammes présentant l'accessibilité à la cellulose des différents agents testés sur la paille de colza ;
Et la figure 3 montre les proportions relatives des différentes fractions des résidus ligno-cellulosiques après les divers traitements (1 1 jours) testés : fractions soluble, cellulose, hémicellulose et lignine (méthode Van Soest)
EXEMPLES
Exemple 1 : composition
Un exemple de composition selon la présente invention est donné par le mélange comprenant les constituants suivants :
-lignine Kraft (fournisseur Sigma-AIdrich référence 370959) : 2,5 g/L
-mélange de sels nutritifs dénommé M9 (fournisseur Sigma-AIdrich référence M6030) comprenant les sels minéraux NKP suivants :
Na2HPO4 : 6,8 g/L; KH2PO4 : 3.0 g/L; NaCI, : 0.5 g/L; NH4CI : 1 ,0 g/L -eau
Les différents constituants sont introduits de la façon suivante : la lignine Kraft est mise en suspension dans la solution aqueuse préparée après dissolution de l'ensemble des sels nutritifs mentionnés ci-dessus. Exemple 2 : procédé de traitement
Un exemple de réacteur utilisé pour mettre en œuvre le procédé selon la présente invention est présenté à la figure 1 . Le réacteur 1 de forme cylindrique possède deux parois thermostatées 2. Il est équipé d'un circuit 3 d'alimentation en solution aqueuse (composition selon l'invention de l'exemple 1 ou autre solution à tester) qui alimente ledit réacteur au moyen d'une pompe 4. Ce circuit 3 d'alimentation en solution aqueuse comporte, dans sa partie supérieure, une buse 5 de pulvérisation, et, dans sa partie inférieure, une sortie 6 reprenant le liquide au niveau du fond 9 du réacteur 1 .
Les résidus ligno-cellulosiques 1 1 à traiter sont placés sur une grille 10 disposée à une certaine distance du fond 9 du réacteur. Le traitement dans ledit réacteur 1 ayant lieu en milieu aérobie, une injection d'air est prévue dans le fond 9 du réacteur au moyen de l'entrée d'air 7. L'air rejeté et les gaz émis s'échappent du réacteur par la sortie 8.
Fonctionnement du réacteur :
Le réacteur est thermostaté à une température comprise entre 22 et 38°C, plus préférentiellement aux alentours de 30°C. Le pH de la solution est neutre (comprise entre 6,5 et 7,5). De même est surveillé le potentiel rédox de la solution qui doit être d'au moins 100 mV. Le résidu ligno-cellulosique 1 1 solide placé sur la grille 10 est imprégné en permanence par la solution aqueuse qui est pulvérisée en continu au-dessus de celui-ci, mais séparé de la solution stagnant au fond du réacteur avant son recyclage.
La quantité de solution est bien entendu adaptée à la quantité de résidus ligno- cellulosiques : afin de pouvoir l'humidifier en permanence, le rapport solide de la masse du résidu par rapport à la quantité du liquide ne doit pas être supérieur à 2.
Le débit de la solution aqueuse est ajusté aux alentours de 100 mL par minute. L'air est également injecté de manière permanente à un débit de 25 mL par minute.
Les conditions de débit de liquide et d'air injecté ci-dessus ont été appliquées à un réacteur de volume 3,3 L dans lequel ont été introduits 100 g de résidus de paille de colza avec une solution de 400 mL recirculée selon un taux de 100 mL par minute.
Exemple 3 : comparatif
Différents tests ont été réalisés avec diverses solutions aqueuses nutritives de M9 ou NaCI en présence ou non de lignine Kraft et/ou en présence ou non de bactéries lignolytiques : M9 + lignine + Serratia sp.
M9 + lignine + Pseudomonas chlororaphis
M9 + lignine + Stenotrophomonas sp.
> NaCI + lignine + Serratia sp.
NaCI + lignine + Pseudomonas chlororaphis
NaCI + lignine + Stenotrophomonas sp.
M9 + lignine
NaCI + lignine
M9
NaCI avec :
M9 = solution nutritive (voir formulation dans l'exemple 1 )
NaCI = 9 g/L
Lignine = lignine Kraft à 2,5 g/L dans la solution nutritive ou la solution de NaCI Bactéries = 108/mL de solution
Des traitements aérobies ont été réalisés pendant 1 1 jours avec des mesures respectivement à 3, 5, 7 et 1 1 jours du taux d'accessibilité à la cellulose (CAC). Cette mesure de l'accessibilité des résidus à la cellulase a été effectuée selon la méthode de Hong et Zhang (Langmuir, 23, 12535-12540, 2007), sur des échantillons immédiatement après leur prélèvement (non congelés).
Les résultats obtenus sont présentés sur la figure 2. On remarque nettement que le milieu (composition selon la présente invention) renfermant uniquement la solution nutritive M9 et la lignine Kraft permet une accessibilité importante à la cellulose de la paille de colza.
Au contraire, les ajouts bactériens effectués n'apportent que peu d'amélioration sur ce paramètre d'accessibilité de la cellulose dans ces mêmes durées de traitement aérobie. Il est également à noter que la composition selon l'invention permet une augmentation tout à fait importante de l'accessibilité à la cellulose au bout de trois jours seulement de traitement aérobie.
Pour compléter ces résultats, des analyses des différentes fractions de la biomasse ligno-cellulosique obtenue après 1 1 jours de traitement avec ces différentes solutions sont présentées sur la figure 3.
Le fractionnement a été réalisé en utilisant le procédé Van Soest (Van Soest et al. J Dairy Sci, 74, 3583-3597, 1991 ) . Ce procédé permet, en fractionnant les résidus de manière chimique à l'aide de détergents neutre ou acide, de déterminer les fractions respectives cellulosique, hémi-cellulosique ou lignine ainsi que la fraction soluble à l'eau.
Au vu de ces résultats, on remarque que la fraction lignine reste constante alors que les fractions cellulosiques et hémi-cellulosiques diminuent. L'augmentation de l'accessibilité à la cellulose au moyen de la composition selon l'invention est donc liée à une déstructuration de cette biomasse ligno- cellulosique, qui conduit à une libération des fibres cellulosiques.
Cette libération des fibres cellulosiques permet ainsi d'envisager des traitements ultérieurs, tels que des traitements anaérobies, par exemple des digestions en vue de la production de méthane, de sucres simples, ou encore de bioéthanol.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Composition pour le traitement de résidus végétaux agricoles, notamment de résidus ligno-cellulosiques (1 1 ), de type paille, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange liquide d'une solution aqueuse renfermant des sels minéraux NPK, apte à former un milieu nutritif pour des micro-organismes endogènes desdits résidus agricoles à traiter, et d'une source de lignine issue d'un procédé de délignification alcaline de biomasses ligno-cellulosiques.
2. Composition selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la source de lignine est de la lignine issue du procédé Kraft des industries de pâte à papier, dénommée lignine Kraft.
3. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la concentration en lignine dans ledit mélange liquide est comprise entre 0,1 g/L et 3 g/L, de préférence entre 1 g/L et 2,5 g/L, de préférence encore entre 2 g/L et 2,5 g/L.
4. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la solution aqueuse renfermant les sels minéraux NPK comprend de 10 à 300 mmol/L de potassium K, de 20 à 200 mmol/L en phosphore P et de 5 à 100 mmol/L en azote N.
5. Composition selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que la solution aqueuse renfermant les sels minéraux NPK comprend des rapports molaires N : P compris entre 1 : 10 et 1 : 1 et P : K compris entre 1 : 5 et 10 : 1 .
6. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans la solution aqueuse renfermant les sels minéraux NPK l'azote N est présent sous forme d'ions ammonium et le phosphore P sous forme d'ions phosphate.
7. Procédé de traitement de résidus végétaux agricoles, notamment de résidus ligno-cellulosiques, de type paille, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de traitement par mise en contact dudit résidu ligno-cellulosique, en milieu aérobie, avec une composition selon l'une des revendications 1 à 6, ledit traitement conduisant à une augmentation de l'accessibilité de la cellulose dudit résidu ligno-cellulosique aux cellulases.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les résidus végétaux agricoles ligno-cellulosiques sont choisis parmi les pailles de céréales, telles que les pailles de blé, de colza, de maïs, d'orge, d'avoine, de seigle, de préférence des pailles de colza.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il est réalisé dans un réacteur (1 ) dans lequel sont placés lesdits résidus ligno-cellulosiques (1 1 ), imprégnés en continu par ledit mélange aqueux, présentant un potentiel redox supérieur à 100 mV, de préférence compris entre 150 mV et 500 mV.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le traitement est effectué uniquement en présence des microorganismes endogènes desdits résidus agricoles à traiter.
1 1 . Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le rapport de la demande chimique en oxygène (DCO) des résidus ligno-cellulosiques à la demande chimique en oxygène (DCO) du mélange aqueux de départ est compris entre 4 et 50, de préférence compris entre 5 et 20, de préférence encore compris entre 6 et 10.
12. Utilisation de la composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou du procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 1 1 , pour le prétraitement biologique de résidus végétaux agricoles, notamment des résidus ligno-cellulosiques, de type paille, en vue d'améliorer leur dégradation dans des digesteurs, tels que des digesteurs anaérobies de méthanisation.
13. Utilisation de la composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou du procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 1 1 , pour le prétraitement biologique de résidus végétaux agricoles, notamment des résidus ligno-cellulosiques, de type paille, en vue d'améliorer leur dégradation dans des procédés de production de bioéthanol.
14. Utilisation de la composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou du procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 1 1 , pour le prétraitement biologique de résidus végétaux agricoles, notamment des résidus ligno-cellulosiques, de type paille, en vue d'améliorer leur dégradation dans des procédés de production de sucres simples à partir de ligno-cellulose.
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