FR2896512A1 - Produit pour le biotraitement environnemental - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un produit biodégradable pour le biotraitement environnemental comprenant au moins un support organique fibreux, une culture de microorganismes contenant bactéries, champignon ou fongi et/ou levures aérobies, un milieu nourricier constitué à partir d'au moins un acide aminé et de polysaccharides et des sels minéraux.L'invention concerne également le procédé de réalisation du produit et ses applications au biotraitement de sols, d'eaux, d'air pollués, et au compostage.

Description

PRODUIT POUR LE BIOTRAITEMENT ENVIRONNEMENTAL DOMAINE DE L'INVENTION

L'invention concerne un produit biodégradable pour biotraitement environnemental.

Il est bien connu qu'en terme de traitement environnemental, les moyens physico-chimiques ne sont pas toujours suffisants. La sélection, la culture, la mise en condition et l'utilisation ciblée de souches bactériennes dont l'exploitation est organisée en vue de traiter des pollutions environnementales difficilement gérables par des moyens physico-chimiques se sont depuis longtemps mises en place. Ces situations d'applications peuvent être très diverses et elles impliquent, de plus en plus, d'intégrer les contraintes de la conservation et la réactivation de bactéries stockées dans des conditions adéquates, afin de permettre à ces bactéries de retrouver toute leur efficacité d'action, le moment venu.

Les pollutions et les nuisances environnementales pour lesquelles des traitements biologiques s'imposent sont fort variées : il peut s'agir de la destruction de polluants organiques tels que des hydrocarbures, de la destruction de composants inorganiques associés, de la suppression de nuisances olfactives et autres dans le cas du compostage accéléré de déchets organiques issues des ordures ménagères ou des déchets verts ou encore du traitement des pollutions contenues dans les eaux résiduaires, et, plus globalement, du traitement de composés lipidiques, glucidiques ou protéiques.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Différentes techniques de conditionnement et de mise en oeuvre de colonies bactériennes sélectionnées, pouvant être utilisées au mieux des impératifs de traitement de pollution de l'environnement, ont été envisagées et pratiquées : ces techniques déjà envisagées peuvent recouvrir des concepts de production in situ de milieux liquides contenant des souches bactériennes suivies de leur mise en oeuvre par aspersion de l'environnement pollué ou encore recouvrir des concepts de cartouches contenant les bactéries, véritable réservoir de conditionnement et de conservation des souches bactériennes en attente de leur utilisation.

D'autres moyens ont été utilisés pour le conditionnement et la conservation de souches bactériennes tels que, par exemple, des supports solides inertes ou des supports organiques actifs imprégnés des dites souches bactériennes ou encore des techniques d'encapsulation permettant le conditionnement dans des espaces clos des colonies bactériennes.

Toutes ces techniques de conditionnement et de mise en oeuvre de souches ou colonies bactériennes ont été effectivement pratiquées. Toutefois ces différentes techniques trouvent leurs limites, soit par rapport aux conditions d'imprégnation des supports actifs, soit par rapport aux conditions de conditionnement optimisées, soit par rapport aux conditions d'utilisation suivant les stratégies d'attaque bactériennes à considérer selon le type de pollution à traiter. 2 Différents documents antérieurs traitent de compositions chimiques se présentant sous forme solide qui sont destinées à relarguer des substances organiques et des substances inorganiques dans un milieu à traiter, en général un sol. Ces compositions solides peuvent se présenter sous la forme de granulés, de briquettes, de capsules, de poudres ou toute autre forme capable d'être stockée puis dispersée facilement dans le milieu à traiter.

Un premier document (US 6,620,611) décrit un substrat imprégné d'une composition active destinée à diffuser dans le temps des composés organiques et des phosphates inorganiques complexes en vue d'un bio-traitement d'un sol.

Un autre document (US 6,617,150) décrit une composition biodégradable comprenant un matériau incorporant des fibres végétales et des enzymes destinées au bic- traitement d'un sol pollué.

Un autre document (US 6,423,531) est plus spécifiquement descriptif d'une composition comportant des souches bactériennes anaérobies utilisée pour de traitement des sols en vue de la restauration de leur état biologique.

Un autre document (US 6,403,364) concerne une méthode de traitement de sols pollués par des contaminants, mettant en oeuvre des bactéries anaérobies, cette méthode s'appliquant en particulier dans des sédiments contenant de l'eau ou dans tous autres environnements difficiles.

Une demande de brevet (US 20020090697) décrit une composition chimique solide à effet de dégradation et diffusion lente, ainsi qu'une méthode de biotraitement de sols en vue de leur restauration par des techniques mettant en oeuvre des bactéries anaérobies.

Tous ces documents décrivent des compositions biodégradables, contenant des colonies bactériennes, permettant à ces bactéries de survivre et de se développer ensuite dans le milieu à traiter, mais toutes ces compositions utilisent des bactéries anaérobies.

Enfin, un document récent (US 6,251,826) décrit une composition destinée à une application de traitement de sol, avec ajout de compost afin de promouvoir une bonne croissance végétale sans avoir recours à des pesticides. La composition met en oeuvre une luzerne broyée, un agent mouillant, une source de calcium, et un humus, sous forme de granulé. Mais cette composition ne contient pas de souches bactériennes. Il n'y a pas de sélection bactérienne, et la finalité de cette composition est l'enrichissement de sols et non le traitement d'une pollution environnementale spécifique.

OBJET DE L'INVENTION

Ainsi l'état de la technique le plus proche traite de l'utilisation de bactéries anaérobies pour des situations particulières de pollution ou d'enrichissement bactérien du sol. Or il existe des situations où des traitements biologiques par des bactéries aérobies s'imposent. Dès lors, les produits de traitement biologique se doivent d'intégrer des conditionnements capables d'assumer toutes les contraintes propres au stockage et à la reviviscence de ces bactéries aérobies, tout en assurant leur dispersion dans le milieu à traiter, pour y assurer, le moment venu, une biodégradation contrôlée.

Dès lors, l'objet de l'invention, pour répondre à des besoins non satisfaits, est de créer un produit biodégradable pour le biotraitement environnemental dont les fonctions sont respectivement : (i) de contenir ou / et de servir de support à des microorganismes aérobies, en particulier à des bactéries, levures et/ou champignons et fongi aérobies choisis de manière très spécifique par rapport à l'utilisation finale qu'il en sera faite, (ii) d'offrir les nutriments nécessaires à la croissance des microorganismes le moment venu, (iii) d'assurer une prise en eau rapide dans le milieu récepteur, (iv) de permettre la diffusion dans le milieu récepteur des microorganismes aérobies tout en assurant leur croissance sur le lieu de leur action de biotraitement programmé, (v) de se biodégrader de manière contrôlée lorsque les conditions d'utilisation sont réunies, en particulier, d'humidité suffisante.

Plus particulièrement, l'objet de l'invention est un produit biodégradable pour le biotraitement environnemental, à biodégradabilité contrôlée, se présentant sous une forme pulvérulente, dans lequel les microorganismes inoculés sont des microorganismes aérobies choisis très spécifiquement pour une action donnée par rapport à un environnement connu à dégrader par ces microorganismes. Le produit de biotraitement environnemental combine les fonctions de conditionnement, de supporr_ et de nutriment pour les microorganismes aérobies, et intègre sa propre destruction contrôlée, en libérant, dans l'environnement à traiter, les microorganismes aérobies au moyen d'un comportement de biodégradabilité spécifiquement conçu.

SOMMAIRE DE L'INVENTION

Selon l'invention, le produit biodégradable pulvérulent pour le biotraitement environnemental se caractérise en ce qu'il se compose : a)d'un support organique fibreux issus de composants naturels ligno-cellulosiques, ayant capacité à absorber, et désorber un milieu aqueux, b) d'au moins une famille de microorganismes aérobies, dans leur milieu de culture, adaptés au traitement des polluants à traiter, c) de composés biochimiques favorables à la croissance des microorganismes préalablement sélectionnés, d) de sels minéraux nécessaires au développement des microorganismes aérobies, et éventuellement d'autres additifs.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dès lors, le produit biodégradable pulvérulent pour le biotraitement environnemental se compose d'un support organique fibreux comprenant au moins un matériau végétal broyé, d'au moins une famille de microorganismes aérobies, dans leur milieu de culture, de composés biochimiques favorables à la croissance des microorganismes constituant un apport nutritif et de sels minéraux e:: éventuellement d'autres additifs.

Dans le contexte de l'application de biotraitement en particulier de biotraitement à vocation environnementale, faisant appel à des microorganismes tels que bactéries, champignons et fongi et / ou levures aérobies, il est indispensable d'assurer la présence d'oxygène pour les dit microorganismes aérobies contenus dans ou fixés sur le support organique de conditionnement biodégradable de ces microorganismes. C'est la raison pour laquelle ce conditionnement a été choisi sous la forme d'un support fibreux pulvérulent dont le dimensionnement et la forme physique permettent le transfert d'oxygène et une prise en eau rapide, de par le caractère hydrophile du matériau constituant le support de conditionnement.

En effet, tout support organique fibreux de conditionnement destiné à recevoir des microorganismes aérobies doit pouvoir présenter différentes caractéristiques, en particulier une bonne perméabilité à l'oxygène ou une réserve d'oxygène suffisante et une bonne biodégradabilité activée par la présence d'humidité.

Selon l'invention, le support organique fibreux de conditionnement doté des qualités précitées est constitué d'au moins un matériau végétal issu de composants naturels ligno-cellulosiques, non amylacés, ayant capacité à absorption et désorption de milieu aqueux. Le dit matériau issu de composants naturels ligno- cellulosiques non amylacés peut être un végétal fibreux broyé et se présenter sous la forme d'un broyat pulvérulent.

L'emploi de matériaux végétaux issus de composants naturels ligno-cellulosiques non amylacés, comme élément principal du support organique fibreux biodégradable est apparu comme indispensable, le matériau végétal fibreux apportant structure mécanique, porosité ouverte et dans une certaine mesure nutriments aux microorganismes aérobies supportés.

Les composants naturels ligno-cellulosiques non amylacés sont choisis dans le groupe des végétaux comprenant la luzerne, la pulpe de betteraves, les lupins, le soja, le sorgho, les légumineuses de type féveroles, le chanvre, les résidus de lin.

Les composants naturels ligno-cellulosiques fibreux sont à la fois un élément structurant du produit selon l'invention, comme peut l'être toute fibre végétale, mais aussi un élément nutritif pour les microorganismes aérobies.

Toutefois, les composants naturels ligno-cellulosiques fibreux non amylacés sont préférentiellement choisis dans le groupe formé par la luzerne et la pulpe de betteraves dans la mesure où elles possèdent certaines caractéristiques particulières par rapport à d'autres composés végétaux, c'est à dire .

- qu'elles favorisent la physisorption des microorganismes aérobies à la surface de leurs particules fibreuses en permettant les échanges cationiques de surface responsables de la formation de complexes glycoprotéiniques, - qu'elles présentent une fibrosité assurant une bonne porosité ouverte du mélange, - qu'elles présentent une prise en eau rapide qui assure une dissolution de leur matière organique dans le milieu récepteur, - qu'elles ne contiennent pas d'amidon, ce qui permet d'éviter les phénomènes dit de bulking c'est à dire de gonflement, par modification de viscosité et de thixotropie, empêchant la décantation par gélification dans le traitement des eaux résiduaires. - qu'elles sont sources de protéines, d'acides aminés, de polysaccharides nécessaires au développement des microorganismes et que notamment, elles sont sources d'azote lent présent sous une forme aminée, utilisé au fur et à mesure par les microorganismes aérobies.

Ainsi le support organique fibreux de conditionnement des microorganismes aérobies sert également de nutriment à ces microorganismes au moment où ils vont être libérés pour pouvoir agir sur le milieu à traiter.

Le support organique fibreux est préalablement traité par voie physique tel que séchage, déshydratation, broyage, compactage, pressage. Il est introduit à raison de 60 % à 98 % en poids et préférentiellement de 75 % à 90 % en poids du produit biodégradable de biotraitement environnemental.

Selon l'invention, le produit biodégradable pour biotraitement environnemental comprend au moins une famille de microorganismes aérobies dans leur milieu de culture, c'est à dire en suspension aqueuse dans un milieu nutritif.

Les microorganismes aérobies mis en oeuvre selon l'invention et donc présents dans le produit, c'est à dire contenus dans ou présents sur le support organique fibreux, sont des souches aérobies, telles que des bactéries, des levures, des champignons et fongi du cycle de l'azote et du carbone. Ils peuvent être d'une même famille ou appartenir à des familles différentes.

La culture des souches aérobies comprenant bactéries, champignons et fongi et/ou levures se fait dans un milieu aqueux à une concentration variant par exemple entre 10' et 1010 unités formant colonie par millilitre de suspension aqueuse.

Les microorganismes sont introduits sous la forme d'une suspension aqueuse, qui est leur milieu de culture, et sont mélangés avec le support organique fibreux, les composés biochimiques et les sels minéraux et éventuellement d'autres additifs. La physisorption des microorganismes aérobies sur les fibres végétales se fait suivant un processus naturel de prise en eau par le support organique fibreux de la fraction aqueuse contenant les microorganismes.

En fonction des utilisations liées aux types de traitement,, par exemple des glucides, lipides ou protides, les bactéries, levures, champignons et fongi produits séquentiellement en fermenteurs stériles sont préalablement mélangés et conditionnés avec les composés connus constituant leur milieu de culture.

Parmi les familles de microorganismes aérobies mise en oeuvre, on peut citer les populations bactériennes regroupées dans le tableau 1.

Quant aux Levures elles appartiennent au groupe constitué par les familles des saccharomycètes, myxomycètes, candida.

Enfin, quant aux champignons et fongi, tels que tous les arpergillus et des actinomycètes, ils sont utilisés pour la dégradation de certains composés lipidiques. 20 25 30 Tableau 1 - Types de microorganismes mis en oeuvre selon l'invention Mobilité Caractéristiques Genres Familles Bactéries Immobiles en Sporulées Sporosarcina Micrococcaceae Gram + permanence : Cocci Aérobies non Sarcina Micrococcaceae sporulées Cellules Micrococcus Micrococcaceae irrégulièrement arrangées Cellules en Leuconostoc Streptococcaceae chaînettes et tétraèdre Mobiles à Formation Bacillus Bacillaceae cils d'endospores péritriches Bactéries Cocci Immobiles Neisseria Nesseriaceae Gram - aérobies Batonnets Immobiles Azotobacter Azotobacteriacea aérobies Fermentation Serratia Enterobacteriaceae butylène-glycole e Aérobies Rhizobium Rhizobiaceae symbiotiques (fixateurs d'azote) Mobiles Aérobies oxydant Pseudomonas Nitrobacteriaceae flagellées les minéraux Aérobies oxydant Acetobacter Thiobacteriaceae la matière organique Anaérobies Aeromonas Pseudomonadaceae facultatives Ainsi les microorganismes mis en oeuvre selon l'invention sont choisies notamment dans le groupe constitué par les bactéries Micrococcaceae, Lactobacillaceae, en particulier Lactobascillus, Bacillaceae, en particulier Bacillus, Nesseriaceae, Entérobacteriaceae, en particulier Aerobacter et/ou Serratia, Azotobacteriaceae, en particulier Azotobacter et/ou Beijerinckia, Achromobactériacées, en particulier Achromobacter, Rhizobiaceae, Nitrobacteriaceae, en particulier Nitrosomonas et/ou Nitrobacter, Thiobacteriaceae, en particulier Thiobacillus, Pseudomonadaceae, en particulier Pseudomonas, Corynébactériacées, en particulier Arthrobacter, Acetobacteracea, en particulier Acetobacter, Vibrio, Flavobacteriacea, en particulier Flavobacterium, et / ou du groupe des champignons et fongi : Mucorales, en particulier Rhizopus et/ou Protoascomycètes, les moisissures, en particulier Aspergillus et/ou Euascomycètes et/ou Actinomycètes dont en particulier, Nocardia et/ou Pseudonocardia, et / ou dans le groupe des levures : Candida et/ou Torula et/ou Rhodotorula et/ou Cryptococcus et/ou Torulopsis.

Des microorganismes pathogènes comme, par exemple, les Streptococcaceae, ne peuvent évidemment pas être mis en œuvre.

La quantité de culture mise en œuvre dans le produit biodégradable de biotraitement environnemental, objet de l'invention, varie selon l'usage.

Le produit biodégradable de biotraitement environnemental comprend entre 0,5 % et 20 % et préférentiellement entre 1 et 10 % en poids de microorganismes aérobies, c'est à dire de bactéries, champignons et fongi et/ou levures aérobies dans leur milieu de culture aqueux.

Selon l'invention, le produit biodégradable de biotraitement environnemental comprend également des composés biochimiques favorables à la croissance des microorganismes préalablement sélectionnés tels que des acides aminés, des protéines spécifiques, des polysaccharides, des extraits de levures, des enzymes, des pecti:ies, des vitamines, de la cellulose et hémicellulose. 14 Les dits composés biochimiques sont constitués d'au moins un acide aminé et sont réunis dans une phase aqueuse formulée, dans laquelle certains composants sont solubles, en particulier des acides aminés. Ces acides aminés ont la propriété d'agir comme nutriments pour les microorganismes contenus dans ou /et présents sur le support organique fibreux, au moment de leur reviviscence.

Les 20 acides aminés peuvent être utilisés, seuls ou en mélange. Les concentrations majeures sont représentées par l'arginine, la méthionine, l'isoleucine, le tryptophane, et l'acide glutamique qui peuvent représenter entre 70 % et 80 % en poids de l'ensemble des acides aminés présents.

Le mélange aqueux de ces composés biochimiques est introduit à raison de 0,5 % à 20% en poids et préférentiellement de 8 % à 16 % en poids du produit biodégradable de biotraitement environnemental.

Selon l'invention, le produit biodégradable de biotraitement environnemental comprend également des sels minéraux favorables à un meilleur développement des micro-organismes aérobies sélectionnés.

La nature et les quantités de sels minéraux sont soigneusement étudiées. Ces sels minéraux sont des composés tels que nitrates et/ou phosphates et/ou sulfates d'ammonium, de sodium, de potassium, de magnésium, de calcium, de manganèse, de molybdène, de fer, de cuivre, de zinc.

Les sels minéraux incorporés dans le produit de biotraitement environnemental représentent entre 0,1 % et 5 %, et préférentiellement entre 0,5 % et 3 % du poids total du produit de biotraitement environnemental.

Il est ainsi possible d'avoir, par exemple, une association par rapport au poids du produit de biotraitement : - du sulfate de calcium à raison de 0,2 % à 0.8 %, - du phosphate d'ammonium à raison de 0,1 % à 1 %, - du phosphate de potassium à raison de 0,05 % à 0,2 %, - du sulfate de cuivre à raison de 0,01 % à 0,03 %, - du sulfate ou phosphate de magnésium à raison de 0,01 % à 0,08 %, - du sulfate de manganèse à raison de 0,01 % à 0,05 %.

Divers oligo-éléments à base de fer, de zinc, de molybdène peuvent être également présents dans le produit de biotraitement à raison de 0, 1 % à 0,8 % en poids du dit produi-r de biotraitement.

Le produit pour biotraitement environnemental se présente sous la forme de broyat pulvérulent présentant une porosité ouverte suffisante pour permettre le maintien en condition aérobie des microorganismes introduits.

Le produit biodégradable pour le biotraitement environnemental est ainsi un produit qui est stable et qui peut être facilement stocké et manipulé, pour être ensuite utilisé, le moment venu, dans des conditions d'humidité permettant sa dissolution et sa biodégradation contrôlée, la reviviscence des microorganismes aérobies et donc leur libération et leur utilisation efficace dans le milieu à traiter.

Selon l'invention, le procédé de fabrication de produits biodégradables destinés au traitement biologique, en particulier biotraitement environnemental, est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives :

(i) de séchage, éventuellement de déshydratation, de broyage d'un matériau végétal fibreux, pour former le support organique fibreux, (ii) de préparation d'au moins une famille de bactéries, levures, champignons ou fongi aérobies dans un milieu aqueux en présence d'éléments nutritifs, (iii) de mélangeage du matériau végétal fibreux avec les microorganismes dans leur milieu de culture, les composés biochimiques, les sels minéraux nécessaires au développement des microorganismes 20 introduits et éventuellement d'autres additifs.

Le mélange se fait à partir de la forme pulvérulente obtenue par broyage de l'ensemble des composants naturels ligno-cellulosiques, c'est à dire de la plante, telle que 25 par exemple la luzerne, les fibres ainsi broyées variant entre 10 min pour les plus longues et 100 micromètres pour les plus courtes, des microorganismes dans leur milieu de culture, des autres composés biochimiques, sels minéraux et éventuellement autres additifs, tous en milieu aqueux. 30 Il n'y a pas de sélection en matière de distribution de taille de particules pour les matériaux végétaux fibreux broyés. 15 Le mélangeage des différents composants constituant le produit biodégradable de biotraitement environnemental est fait, dans un mélangeur classique, sans ajout d'eau, les milieux aqueux contenant les composés biochimiques de croissance et le milieu aqueux de culture des microorganismes étant suffisants pour imprégner les fibres de par leur capacité à absorption et désorption de milieu aqueux.

Lors du mélangeage il n'est pas constaté d'élévation incidente de température.

L'activité des microorganismes présents dans le produit de biotraitement est ralentie. Il peut y avoir sporulation des souches, mais les exo-enzymes ne sont pas endommagées, contrairement à la lyophilisation.

Le produit biodégradable de biotraitement environnemental pulvérulent se présente sous forme d'une farine moelleuse ou d'un broyat qui se conserve dans le temps. Le stockage du produit selon l'invention se fait en sac. Le taux d'humidité résiduel du dit produit est optimisé, au regard du besoin de sa coulabilité, des risques de mottage, et au regard des impératifs de reviviscence bactérienne. Le produit biodégradable de biotraitement environnemental pulvérulent est ainsi aéré avec de l'air piégé.

Le produit de biotraitement environnemental pulvérulent, selon l'invention, est utilisé lorsque les quantités à déployer sur un site sont importantes, l'épandage du produit sous sa forme pulvérulente est simple et peut se faire de manière très homogène en terme de quantités dispersées.

Le produit biodégradable de biotraitement environnemental peut être utilisé directement dans sa forme pulvérulente ou éventuellement être destiné à l'enrobage de substrats ou être compacté sous forme de granulés.

L'utilisation du produit biodégradable de biotraitement environnemental est extrêmement diverse. Ainsi, suivant les formulations adaptées et en particulier suivant les types de microorganismes aérobies sélectionnés, il sera possible de traiter des milieux ambiant en général. Il sera possible ainsi de traiter les graisses, les hydrocarbures, et par extension, l'ensemble des composés organiques,, ces pollutions pouvant se trouver présentes dans des eaux, dans des sols, et dans l'air en particulier contaminé par des composes organiques volatils, dans des stations d'épuration urbaines ou industrielles, dans des micro-stations de traitement spécifique, ainsi que pour le traitement des composts et pour les traitements par biofiltration de l'air et des effluents liquides.

Certaines de ces utilisation concernent plus particulièrement le traitement par bioaugmentation des eaux résiduaires en milieu industriel ou urbain, dans des situations de surcharge, de toxicité accidentelle ou de sous dimensionnement de station de traitement.

Le produit biodégradable de biotraitement environnemental selon l'invention sera mieux compris grâce à un exemple de réalisation illustrant l'invention sans en amoindrir la portée.

EXEMPLE :

Le Tableau 2, décrit différents produits selon l'invention. Le support organique fibreux met en oeuvre luzerne et pulpe de betterave selon des proportions variables.

Tableau 2 - Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental Produit 1 Produit 2 Produit 3 Produit 4 Produit 5 Luzerne 80% 60% 20% 40% 0% Pulpe de 0% 25% 65% 40% 80% betteraves Composés 11% 7% 6% 11% 10% biochimiques nutritionnels Sels minéraux 1% 1% 1% 1% 1% Bactéries (10 8% 7% 8% 8% 9% puissance 9 ufc/ml) 100 100 100 100 100 15 Lorsque le rapport carbone/azote du produit à traiter, par exemple effluent ou compost de matières vertes, est supérieur à 50, on utilisera préférentiellement le produit 1, dont le support organique fibreux met en oeuvre uniquement de la luzerne. 20 A l'inverse dans le cas ou le rapport carbone/azote est inférieur ou égal à 5, on utilisera préférentiellement le 10 produit 5 dont le support organique fibreux met en oeuvre uniquement de la pulpe de betterave.

Dans les deux cas, il s'agit d'optimiser le rapport carbone / azote des produits à traiter.

L'efficacité du produit biodégradable de biotraitement environnemental a été démontrée grâce à un test consistant en un traitement de graisses alimentaires stockées en bac. De tels déchets organiques sont constitués par les eaux de cuisine et de vaisselle et comprennent des mélanges graisseux organiques d'origine à la fois animale et végétale. De tels déchets ne peuvent être envoyés dans les égouts sous risque de décomposition émettant des composés nocifs. Ils doivent dès lors être stockés et traités, soit sur place, soit après collecte par vidange, par des procédés spécifiques.

Dans un bac à graisses de 3 m3 d'un établissement scolaire fournissant 2000 repas/jour, il a été procédé à l'essai suivant :

- installation d'un système d'aération permettant la diffusion sous forme de grosses bulles d'air ambiant dans les deux parties du bac séparées par une cloison,

- rupture de la croûte initiale de 10 cm d'épaisseur environ, cassée pour favoriser le transfert de l'oxygène, sans être évacuée du bac, -introduction, dans le bac à graisse ou dans les canalisations amonts, du produit biodégradable de biotraitement environnemental, selon l'invention, et30 correspondant au produit 2, de façon hebdomadaire, pendant 9 semaines consécutives à raison de 1,5 à 3,0 kg/semaine. Le produit biodégradable de biotraitement environnemental avait été fabriqué 15 mois avant son utilisation, démontrant par la même sa capacité de stockage des microorganismes aérobies et la capacité de reviviscence de ces microorganismes. Il s'agissait en l'occurrence de bactéries de typemicrococcacae, bacillus, pseudomonas.

La quantité de produits de biotraitement environnemental selon l'invention introduit pour le traitement des bacs à graisse est fonction du nombre de repas distribués par jour. Les valeurs en kilogramme apparaissent sur la figure 1.

Les résultats qualitatifs obtenus sont retranscrits dans le tableau 3 et sous forme graphique dans les figures 2 et 3. 25 30 22 2896512 Tableau 3 -Résultats qualitatifs Etat initial du bac Etat du bac après (sans traitement) traitement par le produit biodégradable de bio traitement environnemental selon l'invention Odeur Graisse rance Pas d'odeur ou odeur faible Couleur Jaune et trouble Gris pâle à jaune pâle, clair Aspect de la Epaisse (10 cm) Disparition de la croûte croûte Arrivée du bac bouchée non ponctuellement 5 Les résultats quantitatifs concernent l'évolution de la demande biologique en oxygène (DBO) et de la demande chimique en oxygène (DCO) avant et après traitement par le produit biodégradable de biotraitement environnemental selon l'invention. Ces résultats apparaissent sur les 10 deux figures 2 et 3, toujours pour un bac à graisse de 3 m3, correspondant à l'activité d'une cantine scolaire servant 2000 repas/jour. Les dates de mesure sont incorporées en abscisse, validant la durée de traitement et la rapidité de la restauration des propriétés du 15 milieu pollué. Le traitement final est réalisé dans une station d'épuration après rejet dans le réseau d'égout. 23 2896512 Les deux figures 2 et 3 illustrent la variation de la DCO et de la DBO5 de l'effluent graisseux à traiter : malgré un temps de séjour dans le bac relativement court, l'adjonction du produit biodégradable de biotraitement 5 environnemental selon l'invention, avec aération, permet dans les conditions de l'essai un abattement moyen de 61 % de la DCO (jusqu'à 76 % dans les conditions de l'essai) et de 54 % de la DBO (jusqu'à 69 % dans les conditions de l'essai). L'ajout du produit biodégradable de 10 biotraitement environnemental n'aboutit donc pas à une simple liquéfaction des graisses, comme la plupart des produits présents sur le marché, mais permet effectivement un pré-traitement des graisses présentes dans le bac à graisses, limitant ainsi le nombre de 15 vidanges nécessaires et évitant l'encrassement du réseau aval.

D'autre part, un tel produit biodégradable de biotraitement environnemental offre une facilité de mise 20 en oeuvre pour le dosage puisque le même apport sous forme liquide nécessiterait la mise en place de trois équipements de dosage et de régulation de débit.

Enfin, à conditions paramétriques égales, la cinétique de dégradation de la matière organique est supérieure pour le produit biodégradable de biotraitement environnemental par rapport à la même masse d'apport de bactéries lyophilisées ou liquides, et ce en raison des facilités de conservation offertes par le mode de conditionnement selon l'invention. Il s'agit d'une déshydratation naturelle sans endommagement des enzymes, et l'apport de nutriments et d'additifs contenus notamment dans le substrat organique fibreux favorise le développement des microorganismes aérobies dans le milieu récepteur.

L'emploi du produit biodégradable de biotraitement environnemental selon l'invention garantit donc un traitement optimal et supérieur au traitement par les simples bactéries gardées sous une forme liquide en bidon ou lyophilisées.10

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Produit biodégradable pulvérulent pour le biotraitement environnemental caractérisé en ce qu'il se compose a)d'un support organique fibreux issu de composants naturels ligno-cellulosiques, ayant capacité à absorber et désorber un milieu aqueux, b) d'au moins une famille de microorganismes aérobies, dans leur milieu de culture, adaptés au traitement des polluants à traiter, c) de composés biochimiques favorables à la croissance des microorganismes préalablement sélectionnés, d) de sels minéraux nécessaires au développement des microorganismes aérobies, et éventuellement d'autres additifs.

2. Produit pour le biotraitement environnemental selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support organique fibreux est non amylacé et est choisi dans le groupe comprenant la luzerne, la pulpe de betteraves, les lupins, le soja, le sorgho, des légumineuses de type féveroles, le chanvre, les résidus de lin.

3. Produit pour le biotraitement environnemental selon la revendication 2 caractérisé en ce que le support organique fibreux non amylacé est préférentiellement un mélange de luzerne et de pulpe de betteraves.

4. Produit pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le support organique fibreux non amylacé est ajouté à concurrence de 60 % à 98 % en poids etpréférentiellement de 75 % à 90 % en poids de la composition constituant le dit produit.

5. Produit pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il contient au moins une famille de microorganismes aérobies, choisie dans le groupe des bactéries, des levures, des champignons et / ou fongi du cycle de l'azote et du carbone.

6. Produit pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il contient entre 0,5 % et 20 % et préférentiellement entre 1 % et 10 % en poids de microorganismes aérobies, dans leur milieu aqueux de culture.

7. Produit pour le biotraitement environnemental selon la revendication 6 caractérisé en ce que les microorganismes aérobies de type bactéries, champignons et fongi et/ou levures ont une concentration variant de 10' à 1010 ufc/ml dans leur milieu aqueux de culture.

8. Produit eour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les microorganismes aérobies sont choisies notamment dans le groupe constitué par les bactéries : Micrococcaceae, Lactobacillaceae, en particulier Lactobascillus, Bacillaceae, en particulier Bacillus, Nesseriaceae, Entérobacteriaceae, en particulier Aerobacter et/ou Serratia, Azotobacteriaceae, en particulier Azotobacter et/ou Beijerinckia, Achromobactériacées, en particulier Achromobacter, 27 Rhizobiaceae, Nitrobacteriaceae, en particulier Nitrosomonas et/ou Nitrobacter, Thiobacteriaceae, en particulier Thiobacillus, Pseudomonadaceae, en particulier Pseudomonas, Corynébactériacées, en particulier Arthrobacter, Acetobacteracea, en particulier Acetobacter, Vibrio, Flavobacteriacea, en particulier Flavobacterium, et / ou du groupe des champignons et fongi : Mucorales, en particulier Rhizopus et/ou Protoascomycètes, les moisissures, en particulier Aspergillus et/ou Euascomycètes et/ou Actinomycètes dont en particulier, Nocardia et/ou Pseudonocardia, et / ou dans le groupe des levures : Candida et/ou Torula et/ou Rhodotorula et/ou Cryptococcus et/ou Torulopsis.

9. Produit pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il contient des composés biochimiques constituant des nutriments de croissance bactérienne.

10. Produit pour le biotraitement environnemental selon la revendication 9 caractérisé en ce que les composés biochimiques comportent au moins un acide aminé choisi dans le groupe des 20 acides aminés. 25

11. Produit pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que les composés biochimiques de croissance représentent de 0,5 % à 20 % en poids et 30 préférentiellement 8 à 16 en poids du produit.20

12. Produit pour le biotraitement environnemental selon la revendication 9 caractérisé en ce que les composés biochimiques comportent aussi des polysaccharides.

13. Produit pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 12 caractérisé en ce qu'il contient des sels minéraux.

14. Produit pour le biotraitement environnemental selon la revendication 13 caractérisé en ce que les sels minéraux sont choisis dans le groupe constitué par les nitrates et / ou les phosphates et / ou les sulfates d'ammonium, de sodium, de potassium, de magnésium, de calcium, de manganèse, de molybdène, de fer, de cuivre, de zinc.

15. Produit pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 14 caractérisé en ce que les sels minéraux sont présents à raison de 0,1 % à 5 %, et préférentiellement de 0,5 % à 3 % en poids de la composition du dit produit.

16. Produit pour le biotraitement environnemental selon l'une ou l'autre des revendications 1, 6 et 7 caractérisé en ce que le milieu aqueux de culture comporte des nutriments et autres additifs de croissance bactérienne choisis parmi les pectines, les extraits de levure, la cellulose et hémicellulose, les polysaccharides, les enzymes, les vitamines.

17. Procédé de fabrication de produits destinés au biotraitement environnemental selon l'une au moins desrevendications 1 à 16 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de séchage, éventuellement de déshydratation, de broyage d'un matériau végétal fibreux, pour former le support organique fibreux, (ii) de préparation d'au moins une famille de bactéries, levures, champignons ou fungi aérobies dans un milieu aqueux en présence d'éléments nutritifs, (iii) de mélangeage du matériau végétal fibreux avec les microorganismes dans leur milieu de culture, les composés biochimiques, les sels minéraux nécessaires au développement des microorganismes introduits et éventuellement d'autres additifs.

18. Utilisation du produit de biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 17 sous la forme de poudre ou sous la forme d'un 20 enrobage de substrats ou sous forme de granulés par compactage.

19. Utilisation du produit de biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 25 1 à 18 pour toutes applications telles que le traitement par bioaugmentation des eaux résiduaires en milieu industriel ou urbain, dans des situations de surcharge, de toxicité accidentelle, ou de sous dimensionnement, ou dans le cas du traitement de sols ou d'air contaminés 30 par des hydrocarbures ou des composés organiques volatils, du traitement des graisses, du traitement de milieux ambiants en général, ainsi que du compostage. (i) 5 10 15