FR2983852A1 - Procede de traitement et de valorisation des algues vertes - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de traitement et de valorisation des algues vertes par un traitement exothermique à base d'oxyde de calcium comportant la combinaison de trois phases successives conduisant à obtenir la production d'un engrais organique et minéral naturel innovant et de conservation illimitée. Le procédé permet de résoudre le problème des nuisances (odeurs, lixiviats, stockage, fermentation...) causées par le stockage des algues vertes et conduisant en 48 heures à la production de l'hydrogène sulfuré (H2S). Le produit est obtenu par le malaxage d'algues vertes avec de l'oxyde de calcium dans un pourcentage compris ente 3% et 45%, précédé d'un malaxage de prétraitement et suivi d'un post traitement. Le produit obtenu possède un grand pouvoir antiparasitaire, répulsif contre les rongeurs, et contribue à relever le PH du sol, ainsi qu'à assainir l'environnement de façon naturelle. Il peut être conditionné en containers souples. Le produit obtenu est particulièrement adapté en agriculture comme amendement des terres agricoles. Le produit obtenu peut être cribé pour être utilisé dans de nombreux autres domaines tels que les nano-matériaux, l'agro alimentaire ou la construction.

Description

La présente invention concerne un procédé de traitement et de valorisation des algues vertes par traitement exothermique à base d'oxyde de calcium à réaction retardée afin d'obtenir un produit innovant de type engrais organique et minéral entièrement naturel, exempt de tout produit chimique, possédant un grand pouvoir antiparasitaire, répulsif contre les rongeurs, et contribuant à relever le PI-1 du sol ainsi qu'à assainir l'environnement de façon naturelle. Les algues vertes (Ulva rotundete et Ulve armoricana) sont plus connues pour leurs nuisances que pour leurs bienfaits. Lorsque les Conditions s'y prêtent, principalement dans les eaux riches en nutriments, les Ulves produisent, en un temps record, une quantité importante de biomasse ll parait alors indispensable de développer rapidement des techniques de transformation et de valorisation des algues vertes, tout en assurant leur traitement et leur stockage qui s'avère particulièrement dangereux en cas de décomposition anaérobique, débouchant sur la production d'hydrogène sulfuré (H2S) au bout de 48 heures. La problématique des algues vertes est également en lien direct avec l'avenir de l'agriculture de certaines régions françaises notamment en Bretagne. Au stade actuel de l'art, les algues vertes sont principalement ramassées sur les plages, à l'aide de tracto pelle, pour être ensuite directement épandues comme amendement dans les champs. Cette technique est largement conditionnée par les saisons et les disponibilités des terres agricoles. L'épandage présente également l'inconvénient de détruire le couvert végétal et génère un excédent de sel sur les terres. Cette solution ne sera plus possible d'ici 2013 au regard des nouvelles normes qui vont entrer en vigueur. Une alternative également employée consiste à mélanger des déchets verts avec des algues vertes en proportion d'un volume de déchets verts pour un volume d'algues et à laisser le mélange se décomposer pendant cinq mois à l'air libre. Ce procédé par lequel on obtient du compost de qualité médiocre, présente l'inconvénient de requérir beaucoup d'espace de stockage, de générer des nuisances olfactives importantes et de produire des lixiviats.

Suivant une autre technique, les algues vertes sont traitées dans des centres spécialement aménagés à cet effet pour en faire du compost. Le procédé de traitement appliqué est basé sur la déshydratation par ventilation d'air chaud produit par un générateur d'air chaud à bois ou autre. Les algues vertes sont mélangées à des déchets verts et sont ensuite confinées pendant un minimum de 20 jours dans des box de 380 m3, dans lesquels on insuffle de l'air chaud. Ces box sont également équipés d'extracteurs qui canalisent les odeurs et permettent grâce à une oxygénation permanente, de contrôler la production d'hydrogène sulfuré (1-12S). Cette méthode produit également beaucoup de lixiviats, lesquels sont transférés et stockés dans des lagunes de traitement pour être ensuite épandus. Cette technique très onéreuse produit un compost d'un rapport qualité/prix de revient final très élevé. La présente invention a pour objectif d'apporter une solution technique et économique avantageuse pour le traitement et la valorisation des algues vertes afin d'obtenir un produit de type engrais organique et minéral naturel à forte valeur ajoutée. Le produit est obtenu par un traitement exothermique consistant à malaxer des algues vertes avec de l'oxyde de calcium à réaction retardée dans une proportion de 3% à 45% suivant l'état des algues à traiter, caractérisé en ce que le produit obtenu se conserve au sec, sans nuisance, indéfiniment en se bonifiant tout au long de sa conservation.

La présente invention permet simultanément, grâce à la réaction exothermique produite par l'oxyde de calcium au contact des algues vertes très humides, de stabiliser la matière et de neutraliser des odeurs nauséabondes dégagées par la fermentation des algues vertes. Il convient de souligner une des caractéristiques importantes de l'invention qui permet d'éliminer les lixiviats, en déshydratant la matière. En effet, la réaction exothermique permet d'absorber l'eau contenue dans les algues vertes et de les déshydrater. Les opérations de traitement peuvent se dérouler à l'air libre à la seule condition que le produit à l'issue du traitement ne soit pas remis en contact avec de l'eau, en cas de pluie par exemple. Néanmoins, afin de parer aux aléas climatiques, il est préférable de réaliser les opérations de valorisation sous un local couvert ventilé. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé de traitement et de valorisation des algues vertes par un traitement exothermique à base d'oxyde de calcium à réaction retardée caractérisé en ce que la combinaison de : a) un prétraitement, b) un traitement exothermique et c) un post traitement, permet d'obtenir un produit innovant de type engrais organique et minéral naturel c'est-à- dire exempt de tout produit chimique. Afin d'obtenir le produit final, le procédé comprend les étapes successives suivantes : a), on réalise d'abord un prétraitement, à l'aide d'un tracta pelle, 1) les algues vertes sont disposées en andain sur une dalle étanche aux infiltrations, 2) on creuse ensuite dans l'andain précédemment formé un fossé sur toute la longueur, 3) on verse de 3% à 45% de chaux éteinte selon l'état des algues à l'aide d'un godet dans le fossé uniformément sur toute sa longueur, 4) on malaxe le tout à l'aide d'un malaxeur de type retoumeur d'andain, 5) après malaxage on met le mélange obtenu en tas pour former un dôme.

Ensuite on renouvelle, jusqu'à épuisement du stock d'algues à traiter, les mêmes opérations précédemment décrites. Le prétraitement permet d'ajuster le degré d'humidité de la matière grâce à l'adjonction d'un pourcentage compris entre 3% et 45% de chaux éteinte. Il permet également d'optimiser ensuite la réaction exothermique tout en réduisant les risques de fermentation, la neutralisation des odeurs et la production d'hydrogène sulfuré (H2S). A l'issue de cette première opération a), on vérifie la teneur en eau des algues vertes de façon à déterminer le pourcentage adéquat d'oxyde de calcium à incorporer afin d'optimiser la réaction exothermique. b), concerne le traitement qui est la deuxième étape à réaliser afin d'obtenir le produit final et qui consiste à : 1) à l'aide d'un tracta pelle, on dispose à nouveau la matière obtenue précédemment en andain sur une dalle étanche aux infiltrations, 2) on réalise à nouveau dans l'andain formé, un fossé sur toute sa longueur, 3) on verse à l'aide du godet du tracto pelle, de l'oxyde de calcium sous forme de granulés dont moins de 5% des grains auront une dimension égale à 4mm. L'oxyde de calcium sera à réaction retardée et sera versée uniformément dans le fossé sur toute la longueur, suivant un pourcentage compris entre 3% et 45%. 4) On malaxe le tout à l'aide d'un malaxeur de type retoumeur d'andain par exemple, 5) après malaxage on remet rapidement le mélange obtenu en tas pour reformer un dôme. On renouvellera ensuite et jusqu'à épuisement du stock des algues à traiter les mêmes opérations en superposant toujours le mélange obtenu à chaque batch sur le même tas. Cette opération conduit à une réaction exothermique et à une forte élévation progressive de la température à l'intérieur du dôme. Lorsque la totalité de la matière à traiter aura été malaxée de cette façon et mise en dôme, on recouvre le dôme formé par l'ensemble de la matière par une couche d'environ 5 cm d'épaisseur du produit obtenu à la première opération a) lors du premier malaxage et que l'on aura pris soin de mettre de coté en quantité suffisante pour cet usage. Cette couche issue du premier malaxage d'algues vertes qui a été prétraitée et donc saupoudrée de 3% à 45% de chaux éteinte va constituer la fonction de couvercle qui permettra d'accroître l'efficacité de la réaction exothermique avec une élévation plus importante de la température à l'intérieur du dôme et qui va dépasser 140° pendant plusieurs heures. Il est à noter que cette fonction de couvercle peut être complétée par le recouvrement du dôme par une bâche ignifuge qui va encore accroître l'efficacité de la réaction exothermique. Le produit obtenu sera conservé sous abri dans un local couvert, ouvert et ventilé naturellement. Après un laps de temps de maturation de 24 à 48 heures la réaction exothermique sera achevée. c) la dernière étape à réaliser 12 heures après la fin de la réaction exothermique concerne un post-traitement consistant à : remettre à nouveau le tas obtenu précédemment en andain, puis à l'aide d'un malaxeur de type retourneur d'andain, on procède à un dernier malaxage du produit, qui sera suivi d'une remise immédiate en tas en forme de dôme. Cette dernière opération a pour but de mettre en contact la totalité de la surface des algues avec l'oxyde de calcium qui sera devenue de la chaux éteinte sous forme de poudre ce qui aura pour effet d'assainir complètement le produit obtenu. La totalité des algues vertes sera ainsi saupoudrée par de la chaux éteinte. De cette manière, la réaction de l'oxyde de calcium qui est devenue de la chaux éteinte se prolonge et permettra un assainissement progressif et continu du produit final. Cette action se poursuivra jusqu'à l'utilisation définitive du produit obtenu.

Les malaxages successifs peuvent être également réalisés au moyen de mélangeuses de type bétonnière de travaux publics ou autres. Selon une autre variante du mode opératoire, toutes les opérations décrites pour la réalisation des traitements peuvent également être faites dans des fosses de type grand couloir en longueur prévues à cet effet et comportant un couvercle mobile, ouvrant, (coulissant ou pivotant). Ces fosses seront ouvertes à chaque extrémité et comporteront des portes battantes ou coulissantes, de façon à permettre le remplissage et la vidange. Ces fosses seront surmontées et équipées d'un rotor de malaxage mobile qui se déplace d'une extrémité à l'autre au dessus de la fosse. On rencontre ce type de réalisation dans les stations de traitement biologiques de compost de lisier et servant au malaxage et au retournement des composts et permettant l'incorporation de paille par exemple. La présente invention permet par le procédé décrit, l'obtention d'un produit de conservation illimitée grâce à l'adjonction d'un pourcentage adéquat de chaux vive qui stoppe définitivement la fermentation de ta matière et ta production d'hydrogène sulfuré. Le produit obtenu a un potentiel hydrogène (p H) d'environ 11,5 suivant la norme NF EN 12176. Le produit obtenu contient un pourcentage de matières sèches compris entre 80% et 90% au bout de 4 mois de stockage en dôme à l'abri des intempéries.

Ce moyen innovant de traitement et de valorisation des algues vertes présente de très nombreux avantages, partiellement énumérés ci-dessous : Cette méthode de traitement élimine les risques de fermentation des algues vertes, fermentation produisant du gaz de type sulfure d'hydrogène (H2S). Le procédé permet la neutralisation des odeurs et stoppe définitivement la production d'hydrogène sulfuré (H2S). La matière ainsi traitée est définitivement stabilisée et devient un produit innovant de type engrais organique et minéral naturel c'est-à-dire sans adjonction de produit chimique. Le produit obtenu, au pouvoir désinfectant, antiparasitaire et permettant la destruction de germes pathogènes, contribue à assainir l'environnement de façon naturelle et à relever le PH du sol grâce à son pourcentage élevé d'oxyde de calcium. Le produit final est particulièrement adapté aux sols bretons, déficitaires en oxyde de calcium actuellement importé, pour être directement épandu sur les terres. Le produit obtenu est un produit naturel, épandable sans nuisance pour l'environnement et indépendamment des saisons car il se conserve indéfiniment tant qu'il reste au sec, restant donc toujours disponible pour être utilisé au moment opportun. Il présente en outre l'avantage, suivant les besoins, de pouvoir être mélangé à d'autres engrais complémentaires sans aucun risque lors de son épandage, permettant ainsi de réunir tous les épandages en un seul, pour palier aux carences des sols, ce qui permet des économies. Le produit ainsi obtenu est stabilisé et présente également l'avantage de pouvoir être transporté en vrac ou conditionné en big bag. L'invention est caractérisée en ce que le procédé permet d'éliminer les lixiviats qui sont absorbés par la réaction exothermique, favorisée et accentuée par le couvercle. Le produit final obtenu nécessite un stockage à l'abri des intempéries. Le produit obtenu par le procédé contient un pourcentage élevé de chaux éteinte. Particulièrement adapté à l'amendement des sols, le produit obtenu peut également être utilisé à d'autres fins. En effet, suivant la destination finale du produit obtenu, le criblage au moyen d'un tapis cribleur ou d'une cribleuse reste possible. Le produit obtenu peut être criblé de façon à séparer la chaux éteinte de la matière obtenue qui devient de l'algue séchée. Cette séparation permet également d'utiliser l'algue obtenue dans le domaine agro-alimentaire, les nano matériaux par exemple ou autre ... Le produit obtenu peut également être employé pour la fabrication de briques isolantes pour cloisons dans le domaine de la construction par exemple. A cet effet le liant utilisé sera de la chaux de construction, Le criblage permet aussi de réutiliser la chaux éteinte seule pour un nouveau prétraitement d'algues vertes. Selon une variante du mode de réalisation complémentaire au pré traitement, les algues vertes peuvent également être préalablement broyées à l'aide d'un broyeur industriel dé grand capacité et retomber sur un tapis roulants, à maille par exemple, pour être filtrées avant traitement afin d'en extraire la quantité d'eau excédentaire, de façon à optimiser la réaction exothermique. Il est également possible avant de réaliser le prétraitement, de presser les algues pour en extraire l'excédent d'eau qu'elles contiennent. Cette opération préalable a une incidence directe sur les besoins en oxyde de calcium, qui seront moins importants pour la réalisation des opérations successives suivantes, et donc sur le prix de revient du traitement, dans la mesure ou les algues contiennent un pourcentage d'eau excédentaire défavorisant le résultat de la réaction exothermique. Le procédé peut être également utilisé pour le traitement des boues issues des stations d'épuration. 30 35

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 : Procédé de traitement et de valorisation des algues vertes par traitement exothermique à base d'oxyde de calcium à réaction retardée caractérisé en ce qu'il consiste en la combinaison de : a) un prétraitement, b) un traitement exothermique et c) un post traitement, ledit procédé permettant d'obtenir un produit innovant de type engrais organique et minéral naturel c'est-à-dire sans produit chimique. 2 : Procédé de traitement et de valorisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le prétraitement a) consiste à ajuster le degré d'humidité de la matière grâce à l'adjonction d'un pourcentage compris entre 3% et 45% de chaux éteinte afin d'optimiser ensuite la réaction exothermique. 3 : Procédé de traitement et de valorisation selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le traitement b) provoque la réaction exothermique qui est obtenue par le malaxage des algues vertes avec 3% à 45% d'oxyde de calcium à réaction retardée sous forme de granulés dont moins de 5% des grains auront une dimension égale à 4mm. 4: Procédé de traitement et de valorisation selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le post traitement c) est réalisé par le malaxage de la matière douze heures après la fin de la réaction exothermique, lequel permet d'obtenir un produit innovant de type engrais organique et minéral naturel possédant un grand pouvoir antiparasitaire, répulsif contre les rongeurs contribuant à relever le PH du sol et à assainir l'environnement de façon naturelle. 5 : Procédé de traitement et de valorisation selon les revendications de 1 à 4, caractérisé en ce que la réaction exothermique produite par l'oxyde de calcium au contact des algues vertes très humides absorbe et élimine en totalité les lixiviats.: Procédé de traitement et de valorisation des algues vertes selon les revendications de 1 à 5, caractérisé en ce que les malaxages des algues vertes avec l'oxyde de calcium stabilisent la matière, éliminent les risques de fermentation, neutralisent les odeurs et stoppent définitivement la production d'hydrogène sulfuré (H2S). 7: Procédé de traitement et de valorisation des algues vertes selon les revendications de 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte la formation d'un couvercle, constitué d'une couche d'environ 5 cm d'épaisseur de matières issues du premier malaxage a) d'algues prétraitées, et complété au besoin par un recouvrement au moyen d'une bâche ignifuge, ledit couvercle permettant d'augmenter t'efficacité de la réaction exothermique produite en phase b) 8: Procédé de traitement et de valorisation selon les revendications de 1 à 7, caractérisé en ce qu'un criblage du produit obtenu est effectué de manière à obtenir la séparation de la chaux éteinte et des algues déshydratées, ce qui permet de réutiliser la chaux éteinte en pré traitement. 9: Produit obtenu par le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il peut être transporté en vrac ou conditionné en containers souples, et mélangé à d'autres engrais complémentaires sans aucun risque lors de son épandage, ceci permettant de réunir tous les épandages en un seul. 10 : Utilisation du produit obtenu par le procédé selon la revendication 1, dans le domaine agroalimentaire, le domaine des nano matériaux, ou dans le domaine de la construction pour la fabrication de briques isolantes pour cloisons par exemple, avec pour liant, de la chaux de construction. 35