FR2764879A1

FR2764879A1 - Fabrication d'un engrais a usages agricoles, maraichers, horticoles, par voie biologique a destination de professionnels ou d'amateurs

Info

Publication number: FR2764879A1
Application number: FR9707893A
Authority: FR
Inventors: Yann Druet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2017-06-23
Also published as: FR2764879B1

Abstract

L'invention consiste en une fermentation anaérobie contrôlée de quatre type de composants permettant de réaliser un produit fertilisant d'origine strictement biologique dont les charges fertilisantes sont réglables. Le produit est constitué d'un assemblage de produits : - une pâte suractivée à l'azote gazeux de plantes sélectionnées produites par des méthodes biologiques pour production de base azotée N; - une pâte d'os animaux calcinés et traités à l'acide biologique pour production du composant P2 O5 ;- une pâte de broyats de poissons étuvés pour une production du composant K; - un hydrolysat végétal permettant la collecte d'hormones de croissance d'origine végétale; - un procédé permettant par fermentation contrôlée de réaliser un fertilisant, additionné ou non par un hydrolysat, le produit ainsi obtenu étant strictement d'origine biologique, classifiable dans cette catégorie; - un procédé permettant de régler les charges fertilisantes selon le type de charge choisi. Le produit selon l'invention est particulièrement destiné à la culture biologique pour prévention fertilisation racinaire ou fertilisation foliaire.

Description

FABRICATION D'UN ENGRAIS A USAGES AGRICOLES, MARAICHERS, HORTICOLES,
PAR VOIE BIOLOGIQUE A DESTINATION DE PROFESSIONNELS OU D'AMATEURS
La présente invention concerne un produit destiné à permettre la fertilisation des plantes, arbres et arbustes, et d'une maniére générale tout végétal terrestre par voie racinaire etlou par voie foliaire, selon des critères stricts de production biologique, c'est à dire sans additif lié à la chimie minérale, et uniquement réalisé par des procédés de génie biologique.

L'invention vise plus particuliérement un produit à base de matériaux de caractéristiques d'agriculture biologique d'origine végétale sans adjuvants chimiques, ainsi qu'à l'adjonction de produits provenant d'animaux, et de produits bactériens contenus dans un support végétal naturel permettant en outre l'activation de la croissance des plantes.

La présente invention est basée sur la découverte de la possibilité de produire, à partir de composants d'origine végétale, de composants d'origine animale, de composants bactériens, de les transformer et de les utiliser en fertilisation soit racinaire, soit foliaire dans la croissance de plantes à la fois à titre préventif et à titre curatif.

L'invention propose pour ce faire, un produit sous forme d'une poudre soluble composée d'un résidus de fermentat et d'un adjuvant d'efficacité d'origine strictement végétale, à partir de plantes sélectionnées en production naturelle sans engrais ni fertilisants d'origine chimique ou minérale, ou de produits d'origine animale, donc relevant de la classification bio.

Le produit peut être réglé en chargement de base N.P.K. en fonction des charges fertilisantes mises en oeuvre dans la fabrication du produit.

Le produit ainsi composé peut être ensuite intégré, après dilution dans de l'eau, dans un produit hydrorétenseur ou biorétenseur. II est ainsi mis à disposition de la plante. D'autre part, ce même produit, mélangé à de l'eau peut être utilisé en fertilisation directe.

Le domaine d'application de ce procédé et de ce produit est celui de la production de tous types de plantes terrestres, qu'il s'agisse des herbacées, des légumineuses, des arbres et autres familles végétales.

La présente invention concerne un produit de type biologique destiné à la fertilisation des plantes et tous types de végétaux terrestres continentaux, caractérisé en ce qu'il comprend les éléments de base suivants: - une ou des plantes produites selon les normes biodynamiques ou d'agriculture biologique et plus particulièrement:
- Solanum tuberosum (pomme de terre)
- Solanum nigrum (morelle noire)
- Hedera Helix ( lierre commun)
- Lemna trisulca (lentilles d'eau à trois lobes communes)
- Hordeum vulgare (orge vulgaire sous forme de graines) - une ou des matières animales, et plus particulièrement:
- cendres d'os de bovins
- sang de bovins
- résidus de poissons - un ou des produits transformés de type glucoses ou amidons, et plus particulièrement:
- amidon de froment biologique - une ou des bactéries actives en fermentation et/ou sur le cycle de l'azote et plus particulièrement:
- Pseudomonas
- Nitrobacters
- Rhizobium - un ou des gaz inertes, et plus particulièrement:
- azote gazeux - un ou des liquides
- vinaigre de vin d'origine biologique
- ou tout type de liquide acide de type biologique
- eau propre.

La présente invention concerne également un procédé de fabrication du produit décrit cidessus, caractérisé par une étape de fermentation a température contrôlée de 29"C pendant 37 jours, puis par un arrêt de réaction par augmentation de température à 40"C pendant trois jours, d'un mélange des éléments de base transformés.

Le procédé selon l'invention est également caractérisé: - par une étape de transformation de la ou des plantes par broyage de celle(s)ci,
enfermée(s) en enceinte close sous atmosphère azotée, maintenue à température de 4"C
pendant au moins 72 heures, L'ensemble constituant un apport azoté initial appelé broyat
végétal suractivé; - par une étape de transformation de la ou des matières animales par incinération d'os
animaux, en incinérateur exempt de flamme, porté à une température de 650"C pendant
une heure, les cendres issues de cette incinération étant broyées finement, puis traitées
par acide d'origine strictement biologique, L'ensemble étant mélangé à de l'eau propre
pour obtenir un fluide visqueux chargé de P2O5 appelé pâte d'os; - par une étape de transformation de la ou des matières animales par broyage de résidus de
poisson, chauffé par injection de vapeur d'eau à 105"C dans la masse du poisson, jusqu'à
obtention d'une pâte semi-liquide riche en K, appelé broyat de poisson étuvé; - par une étape de transformation des matières végétales par production de semences en
cours de germination, en atmosphère contrôlée en température, humidité, lumière,
irrigation, alimentation selon des procédés biologiques, puis, broyage des semences,
mélange de ces broyats avec leurs jus dans une eau propre que l'on laisse s'hydrolyser
pendant 48 heures dans une enceinte froide à 4"C, agitée à vitesse ascensionnelle lente,
puis centrifugation de l'ensemble pour obtenir un jus appelé hydrolysat riche en hormones
végétales de croissance.

La fermentation du procédé selon l'invention est réalisée dans un fermenteur, avec addition de bactéries actives du cycle de l'azote, de type Nitrobacter, Pseudomonas, et de Rhizobium provenant de racines de Pisum maritimum lavées et broyées finement, ensemble maintenu en fermentation en enceinte fermée sous atmosphère contrôlée sous azote, à 29"C, pendant 37 jours, et arrêt de la fermentation par accroissement de température à 40"C pendant trois jours, puis collecte du fermentat, brassage avec un colorant inerte biologiquement ou de qualité alimentaire, pour traçage.

Le composé obtenu apres fermentation est mélangé à un volume d'eau proportionneilement aux caractéristiques de charges fertilisantes recherchées en particulier pour les charges en
N.P.K.

Le composé obtenu après dilution est inséré dans un produit hydrorétenseur ou biorétenseur fertilisant de tous types.

La présente invention concerne également une utilisation du produit décrit cidessus, caractérisée par une injection dans le sol et/ou imbibition des sol et/ou épandage et/ou intégration dans des solutions nutritives des plantes dans une irrigation et/ou par bacs à rétention d'eau et/ou par tout système permettant la mise en contact de la plante avec ledit produit.

REALISATION : PREPARATION DU PRODUIT SELON L'INVENTION ET MISE EN
PLACE.

Les éléments constituants de base utilisés dans la fabrication du produit sont:
Plantes produites selon les normes biodynamiques ou d'agriculture biologique - Solanum tuberosum (pomme de terre) - Solanum nigrum (morelle noire) - Hedera Helix (lierre commun) - Lemna trisulca (lentilles d'eau à trois lobes communes) - Hordeum vulgare (orge vulgaire sous forme de graines)
Matières animales: - cendres d'os de bovins - sang de bovins - résidus de poissons
Produits transformés - amidon de froment biologique
Bacteries: - Pseudomonas - Nitrobacters - Rhizobium
Gaz: - azote gazeux
Liquide: - Vinaigre de vin d'origine biologique - eau propre.

Et pour marquer le produit, des colorants alimentaires - fluoresceine - carotène - rodhamine B.

Procédé de fabrication du produit pour la fabrication de 1000 kg de produit fertilisant par utilisation de: - Broyats de feuilles de Solanum tuberosum, de Solanum nigrum, de Hedera Helix, de Lemna trisulca.

- Broyats d'os de bovins calcinés - Broyats de poissons étuvés - Amidon biologique - Sang de bovin - Bactéries - Fluoresceine brute soluble pour hydrologie
Fabrication du brovat végétal suractivé en azote:
Prendre 200 kg de feuilles Solanum tuberosum et de Solanum nigrum coupées fraiches, 100 kg de feuilles et de tiges de Hedera Helix, et 100 kg de Lemna trisulca.

Broyer ensemble les plantes en les réduisant à l'état d'une pulpe la plus fine possible, en récoltant les jus de broyage constitués par les sèves mélangées. Les pulpes résiduaires seront rechargées avec les jus de broyage, et stockées pour être utilisées dans la composition du mélange de production du fertilisant.

Ce stockage actif a pour but de permettre une substitution de l'oxygène par l'azote gazeux sous pression. Cette substitution doit permettre à la fois d'éviter les oxydations, de préparer la digestion anaérobie du mélange ultérieur, et de renforcer la charge azotée du fermentat final.

Ce broyat sera donc chargé dans une enceinte close hermétiquement, avec une amenée d'azote gazeux sous pression de 2 bars. Le gaz sera envoyé par des pipes d'injection placées en base de cuve. Le mélange sera conservé à 4"C, sous atmosphère contrôlée exempte d'oxygène, pendant au moins 72 heures.

Le délais entre le broyage et le chargement dans l'enceinte de préparation et de chargement azoté doit être dans tous les cas inférieur à 10 minutes.

Fabrication de la pâte d'Os de Bovins:
Prendre 500 kg d'os de bovins exempts de prions provenant d'abattoirs contrôlés.

Les os seront placés dans un incinérateur à haute température, exempt de flamme, (incinérateur électrique par exempie), et chauffés à la température de 650 C pendant une heure. Les cendres obtenues sont chargées de P2O5 (35 %), de CaO (46%), de MgO (1%), et de SO 3 (0,5%).

Les cendres (150 kg) ainsi obtenues sont broyées en mouture la plus fine possible.

Extraction du CaO
Dans une enceinte fermée de 500 litres, (genre steam), pouvant être chauffée, équipée d'un extracteur de fumées, et d'un robinet de vidange, on place les 150 kg de cendres obtenues par le procédé. On ajoute 200 litres de vinaigre de vin d'origine biologique.

On clôt l'enceinte, et l'on monte en température jusqu'à obtention de l'ébullition. On laisse bouillir jusqu'à disparition de toute vapeur. Après refroidissement à température ambiante, on ouvre l'enceinte, et on collecte la pâte indurée obtenue.

On fragmente le résidus auquel on ajoute 150 litres d'eau propre. On mélange la pâte obtenue, avec un agitateur de type pétrin mécanique, pour obtenir un fluide visqueux mobilisable sous forme liquide, que l'on collectera en vidant l'enceinte par le robinet de base.

Ce produit, charge en P2O5 (35%) de la masse sera intégré dans la composition finale du fertilisant.

Préparation du brovat de poisson étuvé:
Prendre 200 kg de résidus de poissons provenant de conserveries ou d'autres origines.

Broyer cette matière de manière à obtenir une pâte composée de fragments de taille millimétrique.

Dans une cuve fermée, chauffer le broyat obtenu, avec ses jus, par une injection de vapeur d'eau à 105"C au debit de 50 litres minute. L'ensemble va barbotter jusqu'à obtention d'une pâte amenée à la température de 60"C. On laisse barbotter cette pâte pendant une heure, jusqu'à obtention d'une pâte semi-liquide qui sera laissée refroidir pour être intégrée en l'état dans la cuve de fermentation.

Fabrication de l'hvdrolysat végétal:
Prendre 500 kg de graines d'orge vulgaire.

Dans une serre ou une enceinte humide fermée (la saturation en vapeur d'eau est souhaitable), chauffée à 25"C, éclairée selon un rythme nychtéméral de 10 heures de nuit pour 14 heures de jour, on réalise la germination des graines. Sur une table de germination, composée d'un plateau disposant d'un géotextile de type inerte (bidim), on dépose les graines sur le géotextile. Une irrigation adaptée est réalisée. On veillera à ce que de l'air ambiant puisse circuler dans l'enceinte pour permettre les apports d'oxygène nécessaires à la germination et à la croissance des jeunes pousses.

Lorsque les graines germent, et avant formation des feuilles, on collecte graines et jeunes pousses que l'on broie très finement pour les faire passer au travers d'un tamis de 2/10 de mm.

Cette pâte est mélangée à un complément d'eau propre pour obtenir une quantité de 200 litres de mélange que l'on laissera s'hydrolyser naturellement pendant 48 heures dans une enceinte froide à 4"C.

Processus d'hydrolysat utilisé
Le mélange à hydrolyser est maintenu dans une enceinte fermée à basse température, brassé lentement grâce à un agitateur à pales qui évite les stratifications dans la masse du produit. Cet agitateur à pales est placé dans l'axe vertical, les pales se situant en partie basse de l'enceinte, permettant, avec une forme en hélice, de faire remonter le liquide de fond vers la surface. Les vitesses ascensionnelles seront de l'ordre de 0,5 cm minute.

Au bout de 48 heures de brassage lent et froid, on collectera par centrifugation l'hydrolysat que l'on pourra stocker en enceinte froide, soit utiliser directement dans le mélange final.

Les restes du gâteau provenant de la filtration seront intégrés dans la fabrication du mélange final.

Fabrication du fertilisant:
Prendre une cuve fermée de 1200 litres, résistant une pression interne de 4 bars, et équipée d'une purge de gaz à cette pression, équipée d'un robinet de vidange. Cette cuve sera équipée d'une porte avant d'évacuation, équipée d'un joint haute pression.

Mélanger le broyat végétal suractivé en azote gazeux, avec la pâte d'os de bovins, avec le broyat de résidus de poissons. Brasser le tout dans un pétrin, avec 350 kg d'amidon naturel de froment biologique et les reste du gâteau provenant de la filtration de lthydrolysat.

L'ensemble sera progressivement enrichi avec 50 kg de sang de bovin séché additionnée de 200 litres de liquide d'hydrolysat végétal.

La pâte en phase semi-liquide sera versée dans la cuve fermée.

L'ensemble sera ensemencé de 1500 grs de Nitrobacters et de Pseudomonas provenant d'un fermenteur, et de 15 kilogrammes de Rhizobium provenant de racines de Pisum maritimum récoltées en fin de saison, lavées et broyées finement.

L'appareillage sera clos, et maintenu à température de 29"C (plus ou moins 1"C) pendant 37 jours. On vérifiera que la pression interne ne dépassera pas 4 bars. En cas de dépassement, on purgera automatiquement.

L'ensemble sera agité par une circulation lente d'azote gazeux injecté par des pipes en base de cuve, et collecté en sommet de cuve. Cette circulation sera réalisée en injectant 250 litres heure d'azote gazeux à 2 bars, azote qui sera collecté par une pompe à gaz et réinjecté immédiatement dans la circulation. Ce mélange gazeux se déchargera progressivement en oxygène, au fur et à mesure de sa consommation pendant la réaction aérobie, et se chargera progressivement en H2S et autres gaz de type CH4 provenant de la fermentation.

Ce mélange gazeux devra rester totalement exempt d'oxygène, à l'abri de toute flamme ou point d'élévation thermique risquant de le faire exploser.

On arretera la réaction en faisant monter la température de l'enceinte à 40"C pendant 3 jours.

Collecte du macéra t fermenté:
Lorsque la réaction aura été atteinte, d'abord en phase aerobie jusqu'à consommation de l'oxygène contenu dans la cuve, puis en phase anaérobie, soit au bout d'une fermentation de 37 jours, on mettra la chauffe d'arrêt de la réaction en faisant monter la température de l'enceinte à 40"C pendant 3 jours, et l'on purgera les gaz de l'ensemble (il faudra prendre des précautions contre les pollutions olfactives importantes liées à la production d'hydrogène sulfureux en séquence de digestion anaérobie, et à éviter tout contact avec une flamme ou un point thermique élevé en présence d'oxygène).

Les jus et les pulpes résiduelles seront collectés en base du fermenteur.

L'ensemble sera brassé à nouveau dans un pétrin pour homogénéiser la pâte. On intégre alors 200 litres d'hydrolysat végétal pur, alors 500 grs de fluoresceine brute soluble pour hydrologie, destinée à marquer le produit avec une couleur de qualité alimentaire.

Finition du produit fertilisant
Deux voies d'utilisation sont possibles pour cette pâte fermentée qui se présente en phase liquide.

1 - La première voie est l'insertion du fertilisant dans le support hydrorétenseur fertilisant ou un biorétenseur fertilisant de tout type.

Dans ce cas le fertilisant sera dilué à 20% avec de l'hydrolysat végétal comme défini plus haut, avant son insertion dans le support hydrorétenseur, selon les méthodes habituelles de chargement de l'hydrorétenseur ou du biorétenseur.

On contrôlera le pH du fertilisant avant son chargement. En effet, ce pH ne devra jamais être inférieur à 7.

Si l'on se trouvait dans ce cas, il conviendrait de tamponer avec une base liquide inerte pour rétablir l'équilibre acide. On pourra utiliser avec bonheur des cendres végétales chargées de potassium.

Dans le cas d'un chargement dans l'hydrorétenseur ou dans un biorétenseur, l'évolution du produit fertilisant sera arrêtée par un séchage à basse température à l'aide d'un séchoir à semences. Le séchage de l'Hydrorétenseur ou du biorétenseur chargé sera réalisé à 40"C, sous pression atmosphérique normale, jusqu'à rétractation complète de l'hydrorétenseur chargé.

2 - La seconde voie est l'utilisation du fertilisant seul, utilisé directement.

On contrôlera le pH du mélange obtenu, qui pourra être utilisé comme régulateur d'acidité du sol.

Préparation des lyophylisats
Les jus fertilisants sont traités par lyophilisation en chambre à membrane.

Les jus sont brutalement portés à - 60"C (35 mn à partir de la température ambiante). A l'aide d'une pompe a vide, équipée d'une membrane de 1 m placée sur tamis, on crée une dépression de - 3 bars que l'on maintient pendant 90 minutes, L'ensemble des résidus est ramenée à la température ambiante, et stockée en sacs de polypropylène thermosoudés sous vide.

On obtient ainsi 650 kg de poudre de fermentats qui sont directement utilisables comme fertilisants biologiques.

Réglage des charges fertilisantes
Le produit fertilisant peut être réglé en charges de type N.P.K. en fonction des volumes initiaux de produits mis en place dans la cuve de fermentation.

S'il est souhaité de privilégier une dominante azotée, il sera chargé essentiellement des matières organiques d'origine végétale. S'il est souhaité une charge préférentiellement riche en P2O5, on chargera préférentiellement en pâte d'os de bovins. S'il est souhaité une charge préférentiellement riche en K, on chargera préférentiellement en broyats de résidus de poissons étuvés.

Ce réglage des charges fertilisantes sera effectué avant mise en fermentation du produit fertilisant.

Claims

REVENDICATIONS

1. Produit de type biologique destiné à la fertilisation des plantes et tous types de végétaux terrestres continentaux, caractérisé en ce qu'il comprend les éléments de base suivants: - une ou des plantes produites selon les normes biodynamiques ou d'agriculture biologique et plus particulièrement:

- Solanum tuberosum (pomme de terre)

- Solanum nigrum (morelle noire)

- Hedera Helix (lierre commun)

- Lemna trisulca (lentilles d'eau à trois lobes communes)

- Hordeum vulgare (orge vulgaire sous forme de graines) - une ou des matières animales, et plus particulièrement:

- cendres d'os de bovins

- sang de bovins

- résidus de poissons - un ou des produits transformés de type glucoses ou amidons, et plus particulièrement:

- amidon de froment biologique - une ou des bactéries actives en fermentation et/ou sur le cycle de l'azote et plus particulièrement:

- Pseudomonas

- Nitrobacters

- Rhizobium - un ou des gaz inertes, et plus particulièrement:

- azote gazeux - un ou des liquides

- vinaigre de vin d'origine biologique

- ou tout type de liquide acide de type biologique

- eau propre.

2. Procédé de fabrication d'un produit selon la revendication 1, caractérisé par une étape de fermentation à température contrôlée de 29"C pendant 37 jours, puis par un arrêt de réaction par augmentation de température à 40"C pendant trois jours, d'un mélange des éléments de base transformés.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par une étape de transformation de la ou des plantes par broyage de celle(s)-ci, enfermée(s) en enceinte close sous atmosphère azotée, maintenue à température de 4"C pendant au moins 72 heures, L'ensemble constituant un apport azoté initial appelé broyat végétal suractivé.

4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par une étape de transformation de la ou des matières animales par incinération d'os animaux, en incinérateur exempt de flamme, porté à une température de 650oC pendant une heure, les cendres issues de cette incinération étant broyées finement, puis traitées par acide d'origine strictement biologique,

L'ensemble étant mélangé à de l'eau propre pour obtenir un fluide visqueux chargé de P2OS appelé pâte d'os.

5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par une étape de transformation de la ou des matières animales par broyage de résidus de poisson, chauffé par injection de vapeur d'eau à 105"C dans la masse du poisson, jusqu'à obtention d'une pâte semi-liquide riche en K, appelé broyat de poisson étuvé.

6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par une étape de transformation des matières végétales par production de semences en cours de germination, en atmosphère contrôlée en température, humidité, lumière, irrigation, alimentation selon des procédés biologiques, puis, broyage des semences, mélange de ces broyats avec leurs jus dans une eau propre que l'on laisse s'hydrolyser pendant 48 heures dans une enceinte froide à 4"C, agitée à vitesse ascensionnelle lente, puis centrifugation de l'ensemble pour obtenir un jus appelé hydrolysat riche en hormones végétales de croissance.

7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fermentation est réalisée dans un fermenteur, avec addition de bactéries actives du cycle de l'azote, de type Nitrobacter,

Pseudomonas, et de Rhizobium provenant de racines de Pisum maritimum lavées et broyées finement, ensemble maintenu en fermentation en enceinte fermée sous atmosphère contrôlée sous azote, à 29"C, pendant 37 jours, et arrêt de la fermentation par accroissement de température à 40"C pendant trois jours, puis collecte du fermentat, brassage avec un colorant inerte biologiquement ou de qualité alimentaire, pour traçage.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le composé obtenu après fermentation est mélangé à un volume d'eau proportionnellement aux caractéristiques de charges fertilisantes recherchées en particulier pour les charges en N.P.K.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le composé obtenu apres dilution est inséré dans un produit hydrorétenseur ou biorétenseur fertilisant de tous types.

10. Utilisation du produit selon la revendication 1, caractérisée par une injection dans le sol et/ou imbibition des sol et/ou épandage et/ou intégration dans des solutions nutritives des plantes dans une irrigation et/ou par bacs à rétention d'eau et/ou par tout système permettant la mise en contact de la plante avec ledit produit.