OA21360A

OA21360A - Organic fertilizer granules based on pig droppings and Azolla residues and its manufacturing process.

Info

Publication number: OA21360A
Application number: OA1202300278
Authority: OA
Inventors: Hervé Kouessivi Janvier BOKOSSA; Aliou SAIDOU; Emile FIOGBE
Original assignee: Hervé Kouessivi Janvier BOKOSSA
Filing date: 2023-07-07
Publication date: 2024-05-10

Abstract

La présente invention a pour objet la fabrication de granulés d'engrais organique à partir de déjections riches en microorganismes à pouvoir décomposeur et des résidus d'Azolla générateur d'azote pour la culture. L'invention concerne également le procédé de fabrication du nouvel engrais organique. Cet engrais présente l'avantage de permettre l'utilisation de matières organiques qui, jusqu'à présent, étaient considérées comme des déchets sans valeur et d'obtenir par un traitement approprié, un produit, d'une valeur fertilisante, dont la richesse en azote, aussi bien qu'en d'autres constituants utiles comme le phosphore. Le produit suivant l'invention donne un moyen pratique et économique de réduire la quantité d'engrais minéraux à utiliser et donc une réduction du coût de production. De plus, c'est un engrais à la portée de la population car la production d'Azolla nécessite juste un étang et des déjections animales. Sur le plan environnemental, la présente invention permet une réduction sensible des déchets de l'environnement dont les déjections de porc et participent de la préservation du cadre de vie.
The subject of the present invention is the manufacture of organic fertilizer granules from droppings rich in microorganisms with decomposer power and Azolla residues which generate nitrogen for cultivation. The invention also relates to the process for manufacturing the new organic fertilizer. This fertilizer has the advantage of allowing the use of organic materials which, until now, were considered worthless waste and of obtaining, through appropriate treatment, a product, of fertilizing value, whose richness in nitrogen, as well as other useful constituents such as phosphorus. The product according to the invention provides a practical and economical means of reducing the quantity of mineral fertilizers to be used and therefore a reduction in the cost of production. In addition, it is a fertilizer within the reach of the population because the production of Azolla only requires a pond and animal droppings. On the environmental level, the present invention allows a significant reduction in environmental waste including pig excrement and contributes to the preservation of the living environment.

Description

Granulés d’engrais organique à base de déjections de porcs et de résidus d’Azolla et son procédé de fabricationOrganic fertilizer granules based on pig droppings and Azolla residue and its manufacturing process

La présente invention a pour objet la fabrication de granulés d’engrais organique à partir de déjections riches en microorganismes à pouvoir décomposeur et des résidus d’Azolla générateur d’azote pour la culture. L’invention concerne également le procédé de fabrication du nouvel engrais organique. Cet engrais présente l’avantage de permettre l’utilisation de matières organiques qui, jusqu’à présent, étaient considérées comme des déchets sans valeur et d’obtenir par un traitement approprié, un produit, d’une valeur fertilisante, dont la richesse en azote, aussi bien qu’en d’autres constituants utiles comme le phosphore.The subject of the present invention is the manufacture of organic fertilizer granules from excrement rich in microorganisms with decomposer power and Azolla residues which generate nitrogen for cultivation. The invention also relates to the process for manufacturing the new organic fertilizer. This fertilizer has the advantage of allowing the use of organic materials which, until now, were considered worthless waste and of obtaining, through appropriate treatment, a product, of fertilizing value, whose richness in nitrogen, as well as other useful constituents such as phosphorus.

Les matières fertilisantes sont souvent indispensables dans les cultures pour assurer ou améliorer la nutrition des végétaux, ainsi que les propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols. Ces matières fertilisantes dont la texture varie en fonction de la technique de production, peuvent se présenter sous diverses formes, liquide, pulvérulente ou encore solide (massif ou granulé).Fertilizing materials are often essential in crops to ensure or improve plant nutrition, as well as the physical, chemical and biological properties of soils. These fertilizer materials, whose texture varies depending on the production technique, can be presented in various forms, liquid, powder or even solid (mass or granulated).

De nombreux engrais organiques sont connus de l'art antérieur, qui consistent souvent en du fumier animal traité. Des engrais organiques à base de déjections animales dont les déjections de porc, les fientes de volaille d’une part et les résidus de récolte, les déchets solides ménagers et autres pestes végétales comme la jacinthe d’eau d’autre part, sont largement utilisés compostés ou non pour fertiliser les champs seuls ou combinés avec des engrais minéraux avec des résultats remarquables.Many organic fertilizers are known from the prior art, which often consist of treated animal manure. Organic fertilizers based on animal droppings including pig droppings, poultry droppings on the one hand and harvest residues, household solid waste and other plant pests such as water hyacinth on the other hand, are widely used composted or not to fertilize fields alone or combined with mineral fertilizers with remarkable results.

L’inconvénient avec ces engrais est leur composition en éléments nutritifs très variable, la durée du procédé de production dans une période de temps limitée et la disponibilité des sels nutritifs. En effet, Ils contiennent régulièrement trop peu d’éléments nutritifs tels que l’azote pour permettre aux plantes d’être fertilisées avec un apport suffisant en azote. Selon l'art antérieur, par conséquent, les engrais organiques sont souvent apportés aux cultures en combinaison avec des engrais artificiels inorganiques qui ont une proportion plus élevée d'éléments minéraux. Cependant, cela est coûteux et accroît excessivement le coût de production aux paysans. Ainsi le besoin actuel d’un engrais organique sans danger pour l’environnement dérivé d’une source organique naturelle qui fournit des niveaux importants de nutriments utilisables mais ne nécessitant pas de traitement significatif devient alors une nécessité. L'utilisation des déchets organiques dans les systèmes agricoles est une mesure importante pour l’amélioration de la matière organique du sol et le taux d’assimilation par conséquent l’amélioration de la qualité des produits végétaux livrés aux consommateurs.The disadvantage with these fertilizers is their highly variable nutrient composition, the duration of the production process in a limited period of time and the availability of nutrient salts. Indeed, they regularly contain too few nutrients such as nitrogen to allow plants to be fertilized with a sufficient supply of nitrogen. According to the prior art, therefore, organic fertilizers are often applied to crops in combination with inorganic artificial fertilizers which have a higher proportion of mineral elements. However, this is costly and excessively increases the cost of production for farmers. Thus the current need for an environmentally safe organic fertilizer derived from a natural organic source that provides significant levels of usable nutrients but does not require significant processing then becomes a necessity. The use of organic waste in agricultural systems is an important measure for improving soil organic matter and assimilation rate hence improving the quality of plant products delivered to consumers.

L’objet de la présente invention est de répondre à un tel besoin en proposant un engrais organique obtenu à partir de déjections de porcs riches en microorganismes à pouvoir décomposeur et des résidus d’Azolla générateur d’azote dans les systèmes de culture. Dans le cadre des tests sur les possibilités de mise en place de systèmes agricoles intégrés sans intrants chimiques, l’inventeur a réalisé de façon surprenante que VAzolla, une fougère aquatique à fort potentiel protéique incorporée à l’alimentation des porcs, permet d’obtenir des déjections qui sont utilisées comme engrais pour la production du riz de bas-fonds avec émergence ά'ΆζοΙΙα en cours de culture en zone humide.The object of the present invention is to respond to such a need by proposing an organic fertilizer obtained from pig droppings rich in microorganisms with decomposer power and nitrogen-generating Azolla residues in cultivation systems. As part of tests on the possibilities of implementing integrated agricultural systems without chemical inputs, the inventor surprisingly realized that VAzolla, an aquatic fern with high protein potential incorporated into pig feed, makes it possible to obtain droppings which are used as fertilizer for the production of lowland rice with emergence ά'ΆζοΙΙα during cultivation in humid areas.

Ainsi les porcs nourris avec un régime alimentaire composé d’une combinaison d’environ 40 à 50% iïAzolla pinnata, de son de riz d’une proportion comprise entre 42 et 49,5% et d’huile rouge d’une proportion d’environ 2 à 10% pendant une période ne dépassant pas 15 semaines, produisent des déjections qui, après minéralisation libèrent des teneurs élevées en N dans le sol. L'évaluation de la cinétique de minéralisation et de décomposition des sels nutritifs de ces engrais organiques permettra d'améliorer leur efficience dans l'apport de nutriments face aux besoins des cultures.Thus pigs fed a diet composed of a combination of approximately 40 to 50% iïAzolla pinnata, rice bran in a proportion between 42 and 49.5% and red oil in a proportion of approximately 2 to 10%, for a period not exceeding 15 weeks, produce droppings which, after mineralization, release high levels of N into the soil. The evaluation of the kinetics of mineralization and decomposition of the nutrient salts of these organic fertilizers will make it possible to improve their efficiency in the supply of nutrients to meet the needs of crops.

Les déjections séchées même à 60°C laissent émerger en condition de culture en zone humide, un couvert abondant à'Azolla sp. Ceci devient un atout essentiel puisque désormais ce couvert alimente le système en azote grâce à la fixation d’azote atmosphérique, réduit les pertes par volatilisation en cas de combinaison avec une fertilisation minérale et améliore ainsi le rendement des cultures.Dried droppings, even at 60°C, allow an abundant cover of Azolla sp. to emerge in humid zone cultivation conditions. This becomes an essential asset since this cover now supplies the system with nitrogen thanks to the fixation of atmospheric nitrogen, reduces losses by volatilization when combined with mineral fertilization and thus improves crop yield.

Le procédé ainsi généré permet de produire dans le cadre des systèmes intégrés élevageagriculture un engrais organique particulier contenant d’une part des déjections riches en microorganismes à pourvoir décomposeur et des résidus d’Azolla générateur d’azote pour la culture suite à l’émergence du couvert d’Azolla en cours de culture en zone humide mais aussi réducteur de 30 à 45 % des pertes énormes occasionnées en cas de combinaison avec des engrais minéraux.The process thus generated makes it possible to produce, within the framework of integrated livestock farming systems, a particular organic fertilizer containing on the one hand excrement rich in microorganisms to provide decomposer and Azolla residues generating nitrogen for the culture following the emergence of the covered with Azolla during cultivation in humid areas but also reduces by 30 to 45% the enormous losses caused when combined with mineral fertilizers.

L’invention sera mieux comprise à l’aide des explications qui vont suivre et des exemples de mise en œuvre.The invention will be better understood with the help of the explanations which follow and examples of implementation.

La figure 1 est un organigramme de production d’engrais organique à fort potentiel azoté en système intégré élevage-agriculture.Figure 1 is an organization chart for the production of organic fertilizer with high nitrogen potential in an integrated livestock-agriculture system.

Conformément à l’invention, des déjections animales sont disposées dans un sac de jute dans un coin de l’étang afin de permettre une diffusion libre des nutriments dans l’eau pendant au moins 48 heures, durée de fertilisation de l’étang puis est ensemencé ledit étang avec de jeunes pousses d’Azolla. La technique de pousse de proche en proche avec un matériel de préférence un bois jusqu’à l’envahissement global et uniforme de l’étang avec la couverture d’Azolla. Selon le mode de réalisation, à une quantité d’au moins 200g de déjections correspond à une proportion de 40 à 50% d’Azolla. Cette étape ci-dessus décrite concerne la phase de production intensive à'Azolla pinnata.According to the invention, animal droppings are placed in a jute bag in a corner of the pond in order to allow free diffusion of nutrients in the water for at least 48 hours, the duration of fertilization of the pond then is seeded the said pond with young shoots of Azolla. The technique of growing step by step with material preferably wood until the overall and uniform invasion of the pond with the Azolla cover. Depending on the embodiment, a quantity of at least 200g of droppings corresponds to a proportion of 40 to 50% Azolla. This stage described above concerns the intensive production phase at Azolla pinnata.

Selon un mode de réalisation bien connu, une certaine quantité du son de riz et de l’huile rouge peuvent être ajoutés à l’Azolla pour alimenter les porcs. A une quantité d’au moins 200 g d’Azolla correspond une proportion comprise entre 42 et 49,5% de son de riz et 2 à 10% d’huile rouge.According to a well-known embodiment, a certain quantity of rice bran and red oil can be added to Azolla to feed pigs. A quantity of at least 200 g of Azolla corresponds to a proportion of between 42 and 49.5% rice bran and 2 to 10% red oil.

Dans un mécanisme de composition adéquat du régime des porcs, sont incorporés de l’Azolla dans l’alimentation desdits porcs. Les déjections sont ensuite récupérées puis séchées dans un milieu ambiant pendant au moins une semaine en procédant régulièrement à des retournements périodique de l’ordre de deux fois par jour pour éviter l’accumulation de l’humidité à des endroits et pour faciliter la déshydratation après quoi intervient l’homogénéisation de la taille des particules de l’ordre du millimètre de manière à faciliter en cours d’utilisation en zone humide, l’activité de cumulée d’hydrolyse de l’eau et de minéralisation par les microorganismes des substrats organiques.In an adequate mechanism of composition of the pigs' diet, Azolla is incorporated into the diet of said pigs. The droppings are then collected and then dried in an ambient environment for at least a week by regularly turning them over twice a day to avoid the accumulation of humidity in places and to facilitate dehydration after what occurs is the homogenization of the particle size of the order of a millimeter so as to facilitate, during use in humid areas, the cumulative activity of hydrolysis of water and mineralization by microorganisms of organic substrates .

Les particules ainsi obtenues peuvent être conditionnées dans des sacs en jutes et doivent être mises hors de contact avec l’eau jusqu’au temps d’utilisation. Il se conserve pendant au moins six mois tout en conservant la capacité d’émergence des spores d’Azolla en condition humide de production agricole. L’humidité doit être évitée pendant la phase de conservation afin de stopper les processus microbiologiques de dégradation parfois source d’odeurs d’ammoniac. L’engrais ainsi obtenu issu des déjections de porcs nourris principalement à base d’Azolla contient 24,64 g N/kg, 4.48 g P/kg, 3,36 g K/kg, 6,28 g Ca/kg et 2,63g Mg/kg.The particles thus obtained can be packaged in jute bags and must be kept out of contact with water until ready to use. It can be stored for at least six months while retaining the capacity for emergence of Azolla spores in humid agricultural production conditions. Humidity must be avoided during the conservation phase in order to stop the microbiological degradation processes which sometimes cause ammonia odors. The fertilizer thus obtained from the droppings of pigs fed mainly on Azolla contains 24.64 g N/kg, 4.48 g P/kg, 3.36 g K/kg, 6.28 g Ca/kg and 2, 63g Mg/kg.

Pour utilisation, l’apport en fumure se fait en deux fractions dans le cadre des cultures en zone humide afin de permettre à l’Azolla de pousser pour gérer au mieux les engrais minéraux à appliquer éventuellement. L’engrais organique du point de vue de sa composition se décompose globalement suivant un modèle exponentiel avec une fraction labile très décomposable et une fraction résistante à l’activité de minéralisation des microorganismes contenus dans les déjections. L’apport fractionné permet de faire coïncider la phase végétative des cultures avec la phase labile de l’engrais organique fabriqué afin d’éviter les pertes de nutriments.For use, the manure is added in two fractions for crops in humid areas to allow the Azolla to grow in order to best manage the mineral fertilizers that may be applied. Organic fertilizer from the point of view of its composition decomposes overall following an exponential model with a very decomposable labile fraction and a fraction resistant to the mineralization activity of the microorganisms contained in the excrement. Fractional application allows the vegetative phase of crops to coincide with the labile phase of the organic fertilizer manufactured in order to avoid nutrient losses.

Comme il a été dit l'engrais obtenu à base des déjections de porcs nourries à l’Azolla, permet une bonne émergence d’un couvert abondant d’Azolla sp lors des cultures en zones humides. En plus des éléments nutritifs et de la matière organique qu’apportent tous les engrais organiques de ferme, le couvert d’Azolla sp généré apporte un gain d’azote de 7 à 10 % au système et grâce à une symbiose avec une cyanobactérie du genre Anabaena fixe l’azote atmosphérique et accroît ainsi la teneur en azote mise à disposition de la plante de 20 à 30 % selon les caractéristiques physiques et chimiques des sols de culture. Le couvert d’Azolla sp mis en place en cours de culture en zone humide réduit les pertes de nutriments par volatilisation constatées dans les cultures avec les engrais minéraux.As has been said, the fertilizer obtained from the droppings of pigs fed with Azolla, allows a good emergence of an abundant cover of Azolla sp during cultivation in humid areas. In addition to the nutrients and organic matter provided by all organic farm fertilizers, the Azolla sp cover generated brings a nitrogen gain of 7 to 10% to the system and thanks to a symbiosis with a cyanobacteria of the genus Anabaena fixes atmospheric nitrogen and thus increases the nitrogen content made available to the plant by 20 to 30% depending on the physical and chemical characteristics of the growing soils. The Azolla sp cover placed during cultivation in humid areas reduces nutrient losses through volatilization observed in crops with mineral fertilizers.

L’engrais objet de la présente invention, conservé même à des températures élevées de 60°C laisse émerger en condition de culture en zone humide un couvert verdoyant qui alimente la plante en azote et en phosphore. Aussi l’engrais objet de la présente invention même sec à des températures élevées n’empêche pas la poussée de jeunes pousses d’Azolla en zone humide en condition de culture. Les engrais ainsi obtenus constituent des substrats pré-décomposés dans le tractus digestif des porcs donc susceptibles de libérer des éléments minéraux pour les cultures. Cet engrais est riche en microorganismes nécessaires à la décomposition et à la minéralisation des substrats organiques ;The fertilizer which is the subject of the present invention, preserved even at high temperatures of 60°C, allows a green cover to emerge under cultivation conditions in a humid area which supplies the plant with nitrogen and phosphorus. Also the fertilizer which is the subject of the present invention, even dry at high temperatures, does not prevent the growth of young Azolla shoots in humid areas under cultivation conditions. The fertilizers thus obtained constitute pre-decomposed substrates in the digestive tract of pigs and therefore capable of releasing mineral elements for crops. This fertilizer is rich in microorganisms necessary for the decomposition and mineralization of organic substrates;

Le produit et le procédé suivant l'invention donnent un moyen pratique et économique de 5 réduire la quantité d’engrais minéraux à utiliser et donc une réduction du coût de production.The product and the process according to the invention provide a practical and economical means of reducing the quantity of mineral fertilizers to be used and therefore a reduction in the cost of production.

De plus, c’est un engrais à la portée de la population car la production d’Azolla nécessite juste un étang et des déjections animales. Sur le plan environnemental, la présente invention permet une réduction sensible des déchets de l’environnement dont les déjections de porc et participent de la préservation du cadre de vie.In addition, it is a fertilizer within the reach of the population because the production of Azolla only requires a pond and animal droppings. On the environmental level, the present invention allows a significant reduction in environmental waste including pig excrement and contributes to the preservation of the living environment.

Claims

1. Organic fertilizer in the form of granules, characterized in that it is obtained from pig excrement rich in microorganisms with decomposing power and AzolIa residues.

2. Organic fertilizer according to claim 1, characterized in that it comes from droppings from diets containing a quantity of rice bran and red oil mixed with Azolla.

3. Organic fertilizer according to claims 1 and 2, characterized in that it contains 24.64 g N/kg, 4.48 g P/kg, 3.36 g K/kg, 6.28 g Ca/kg and 2, 63g Mg/kg.

4. Process for manufacturing a fertilizer according to any one of the claims, characterized by the following steps:

a) fertilizing a pond with droppings placed in a jute bag;

b) seeding the pond with Azolla sp and starting the growing technique step by step with wood until the overall and uniform invasion of the entire pond with Azolla sp coverage ;

c) feeding young pigs by progressive replacement of their feed with 10, 20, 30 and 40% of Azolla sp in their diet;

d) Collection of fresh droppings after the pigs' adaptation phase;

e) starting drying with periodic turning of the order of twice a day to avoid the accumulation of humidity in places and therefore the loss of nitrogen nutrients;

f) homogenization of particle size of the order of a millimeter;

g) storage of the organic fertilizer produced for six months without alteration of the emergence capacity of the Azolla.

5. Process for manufacturing a fertilizer according to any one of the claims, characterized in that a quantity of rice bran and red oil can be mixed with Azolla in a proportion of 42 to 49, 5% rice bran and 2 to 10% red oil for a quantity of at least 200 g of Azolla to produce food generating droppings of good fertilizing quality.

6. Process for manufacturing a fertilizer according to any one of the claims, characterized in that said fertilizer carried dry allows a green cover of Azolla to emerge under cultivation conditions in a humid area which supplies the plant with nitrogen and phosphorus.

7. Process for manufacturing a fertilizer according to any one of the claims, characterized in that said fertilizer, even when dry at high temperatures oscillating around 60°C, does not prevent the growth of young Azolla shoots in humid areas. under cultivation conditions in humid areas.

8. process for manufacturing a fertilizer according to any one of the claims, characterized in that under cultivation conditions in a humid area, Azolla generates 7 to 10% nitrogen and thanks to a symbiosis with a cyanobacteria, fixes atmospheric nitrogen and thus increases the nitrogen content by 20 to 30% made available to cultivation in humid environments.

9. Method for manufacturing a fertilizer according to any one of claims, characterized in that the thick cover of Azolla which emerges from said fertilizer during cultivation in a humid zone drastically reduces nitrogen losses by 30 to 45% by volatilization in the form of ammonia by stabilizing the pH and reducing the temperature of the system in the event of additions of mineral fertilizers.