BE1030405B1 - Composition pour dégrader une matière organique, son procédé de fabrication et utilisations de celle-ci - Google Patents
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Abstract
Composition pour dégrader une matière organique comprenant des particules un ou plusieurs aluminosilicate, des particules un ou plusieurs carbonate de calcium poreux, un ou plusieurs oligo-éléments, et un ou plusieurs microorganismes, caractérisée en ce que au moins un aluminosilicate desdits un ou plusieurs aluminosilicate est un aluminosilicate ayant une structure tétraédrique, dans laquelle les microorganismes adhèrent audit aluminosilicate ayant une structure tétraédrique et dans laquelle au moins un desdits microorganismes étant principalement sous forme sporulées.
Description
COMPOSITION POUR DÉGRADER UNE MATIÈRE ORGANIQUE, SON PROCÉDÉ
DE FABRICATION ET UTILISATIONS DE CELLE-CI
Domaine technique
La présente invention vise une composition pour réaliser une épuration biologique des eaux usées.
En particulier, la présente invention se rapporte à une composition, pour dégrader une matière organique, comprenant un ou plusieurs aluminosilicate, un ou plusieurs carbonate de calcium poreux, un ou plusieurs oligo-éléments, et un ou plusieurs microorganismes.
La présente invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication de la composition selon la présente invention, à un procédé pour dégrader une matière organique présente dans un système d'égouts, et à une Utilisation de la composition suivant la présente invention pour liquéfier et/ou réduire la matière organique des égouts.
Arrière-plan technologique de l'invention
Les eaux usées, pouvant comprendre par exemple différents types de polluants, des déchets divers et de la matière organique, représentent une problématique environnementale de plus en plus importante, notamment en raison de la densification de la population dans les centres urbains et/ou de l'intensification de l'industrialisation augmentant de plus en plus la quantité des eaux usées à traiter, ce qui peut entraîner une saturation et une pollution des systèmes d'assainissement comme les systèmes d'égouts.
Les eaux usées comprennent les eaux usées domestiques provenant des habitations particulières, mais aussi les eaux usées de petites collectivités comme par exemples d'un complexe hôtelier, de camping, d'un lotissement, de bureaux, d'immeubles résidentiels, de petits villages.
Les eaux usées comprennent également les eaux de rejets de centres urbains, de centres industriels, les eaux de rejets agro-alimentaires, et des pollutions accidentelles. Les eaux usées peuvent aussi comprendre les eaux pluviales regroupant les eaux météorites polluées et celles ayant ruisselées sur des surfaces plus ou moins perméables augmentant ainsi la charge de la pollution. Généralement, ces eaux usées sont collectées et évacuées par des systèmes d'assainissement comme par exemple un système
IO d'égouts et traitées par des stations d'épuration.
Des polluants divers, comme par exemple des huiles, des graisses animales et/ou végétales et, plus généralement, les matières organiques présentent dans les eaux usées, peuvent générer, lorsque ces eaux usées passent par un système d'assainissement, des agglomérats de matières solides avec des boues, pouvant obstruer de manière significative la circulation des eaux usées dans le système d'assainissement. De plus, la charge élevée de matières organiques présente dans les eaux usées est une source importante de pollution pouvant conduire à des phénomènes d'eutrophisation et/ou de prolifération d'algues.
En outre, en fonction des différentes industries à proximité du système d'assainissement, différents types de polluants chimiques peuvent également être présents dans les eaux usées comme par exemple des composés halogénés, des crésols, des phénols, différents tensioactifs, des composés à base de lignine et/ou de cellulose, des composés … organochlorés, des composés cyanurés, etc...
Enfin, les eaux usées et/ou les boues contenues dans les systèmes d'assainissement peuvent être polluées biologiquement par une population de bactéries et/ou de microorganismes «endogènes » potentiellement nocives à l'environnement et même toxiques pour l'animal, voire pour l'être humain comme par exemple des souches de
Escherichia coli (E. coli), staphylocoques, Salmonelle, Listeria, etc... || est donc important de développer des solutions permettant de réduire la pollution des eaux usées, de réduire et/ou de liquéfier la quantité de boues présentes dans les systèmes d'assainissement mais également permettant de prévenir l'apparition de pollution et/ou l'apparition de boues dans les systèmes d'assainissement.
Etat de la technique
Des solutions physiques comme par exemple des jets d’eau à haute pression et/ou des solutions chimiques existent sur le marché pour réduire les agglomérats de matière solide et/ou pour liquéfier les boues présentent dans les systèmes d'assainissement. Ces solutions physiques et/ou chimiques sont toutefois Utilisées pour traiter un problème d'obstruction et/ou pour dépolluer des systèmes d'assainissement. Ces solutions physiques et/ou chimiques sont généralement utilisées comme moyen de traitement et non comme moyen de prévention permettant d'empêcher un problème d'obstruction de système d'assainissement de survenir. Ces solutions chimiques sont également de plus en plus incompatibles avec une gestion durable et écologique des eaux usées et/ou des systèmes d'assainissement des eaux usées.
L'épuration des eaux par traïtement biologique est également connue de l'art antérieur. En effet, une composition de matière pour l'épuration biologique des eaux polluées est connue du document
EP0410877B1. Ce document décrit une composition de matière, destinée à être répandue dans l'eau à épurer et caractérisée en ce qu'elle comprend au moins les deux matières minérales suivantes, sous forme granulaire : un carbonate de calcium poreux, et un silicate d'alumine hydraté renfermant des métaux alcalino-terreux et présentant des microcanaux. De plus, ces deux matières renfermant à l'état adsorbé des bactéries spécifiques pour la dégradation biologique des matières organiques à chaîne carbonée.
Favorablement, le carbonate de calcium poreux présentant une grande porosité permet de nombreux échanges ioniques avec le milieu à épurer.
La deuxième matière, constituée par un silicate d'alumine hydraté permet de piéger les ions ammonium contenus dans l'eau polluée qui sont transformés en molécules inoffensives par les bactéries adsorbées dans la matière.
Bien que ce document vante les mérites de sa technologie, les inventeurs ont remarqué que, dans la pratique, cette composition a une action limitée dans le temps car les bactéries, nécessaires à l'épuration biologique de la matière organique présente dans les eaux usées et les boues des égouts, sont peu stables et ont un taux de survie limité dans un milieu pollué comprenant une charge élevée en matières organiques et/ou en polluants chimiques et/ou en polluants biologiques comme les boues des égouts limitant donc les capacités d'épuration biologique des microorganismes.
Une autre tentative, d'après le document CN113149339, décrit un matériau composite pour le traitement des efflorescences de cyanobactéries, caractérisé en ce que le matériau composite comprend des minéraux argileux, des floculants et des micro-organismes fonctionnels, dans lequel, les micro-organismes fonctionnels sont chargés sur les minéraux argileux. Ici aussi, bien que la composition présente certains mérites, les inventeurs ont remarqué que dans la pratique pour le traitement des eaux usées et/ou des boues d'égouts, les microorganismes présents sur le matériau composite sont peu stables, avec un taux de survie et de croissance limité réduisant les capacités d'épuration biologique du matériau composite.
Résumé de l'invention :
La présente invention se rapporte à une composition pour dégrader une matière organique comprenant : (i) des particules comprenant un ou plusieurs aluminosilicate, (ii) des particules de un ou plusieurs carbonate de calcium poreux, (iii) un ou plusieurs oligo-éléments, et (iv) un ou plusieurs microorganismes,
caractérisée en ce que au moins un aluminosilicate desdits un ou plusieurs aluminosilicate est un aluminosilcate ayant une structure tétraédrique, et en ce que les microorganismes adhèrent audit aluminosilicate ayant une structure tétraédrique et en ce que au moins un desdits microorganismes 5 étant principalement sous forme sporulées, de préférence les microorganismes n'étant pas sous forme sporulée étant Iyophilisés et revivifiables et, de préférence ledit un ou plusieurs oligo-éléments étant présents à une teneur d'au moins 5% en poids par rapport audit aluminosilicate tétraédrique (somme des poids des oligo-éléments : poids de l'aluminosilicate tétraédrique).
Description détaillée de l'invention :
La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en procurant une composition pour dégrader une matière organique selon la présente invention caractérisée en ce que au moins un aluminosilicate desdits Un ou plusieurs aluminosilicate est un aluminosicate ayant une structure tétraédrique, dans laquelle les microorganismes adhèrent à l'aluminosiicate ayant une structure téiraédrique et dans laquelle au moins un desdits microorganismes étant — principalement sous forme sporulées, de préférence les microorganismes n'étant pas sous forme sporulée étant Iyophilisés et revivifiables et, de préférence ledit un ou plusieurs oligo-éléments étant présents à une teneur d'au moins 5% en poids par rapport audit aluminosilicate tétraédrique (somme des poids des oligo-éléments: poids de l'aluminosilcate tétraédrique).
En effet, une composition selon la présente invention dans laquelle au moins un aluminosilicate présente une structure tétraédrigue permet de fixer une quantité importante de microorganismes, et ce de manière durable. La structure tétraédrique de Valuminosilicate fournit également un micro-environnement adapté aux microorganismes de la composition suivant l'invention assurant leur protection contre un environnement externe pollué, comme par exemple les boues présentes dans les systèmes d'égouts, riches en matières organiques et/ou déjà saturé en microorganismes endogènes. De plus, le fait qu'au moins un des microorganismes de la composition suivant l'invention soit principalement sous forme sporulée procure une grande résistance à ce dernier. En conséquence, une composition selon la présente invention combinant au moins un aluminosilicate ayant une structure tétraédrigue avec au moins un microorganisme principalement sous forme sporulée permet d'améliorer la stabilité des microorganismes, d'augmenter leur taux de survie et permet également d'augmenter leur capacité de prolifération en leur fournissant un micro-environnement adéquat pour leur protection et leur croissance. La stabilité et la prolifération accrue des microorganismes de la composition suivant la présente invention permettent à ces microorganismes d'effectuer une épuration biologique efficace et stable des eaux usées et/ou des boues présentes dans les systèmes d'assainissement comme les systèmes d'égouts. L'épuration biologique réalisée grâce à la composition suivant la présente invention apporte non seulement une solution de traitement mais également une solution de prévention pour lutter contre l'obstruction des systèmes d'assainissement parles boues et agglomérats de matières solides. La composition suivant la présente invention permet également de traiter ou de prévenir la pollution biologique par des microorganismes toxiques et/ou la pollution chimique par différents types de polluants chimiques.
Dans la composition selon la présente invention, de préférence, au moins 5%, plus préférentiellement, au moins 10%, au moins 20%, au moins 30%, au moins 50%, au moins 60%, au moins 80%, au moins 90%, au moins 95% des microorganismes étant Iyophilisés sont revivifiables et forment des colonies.
La présente invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication de la composition selon la présente invention. Le procédé de fabrication comprenant les étapes de : - on réalise un premier mélange comprenant une culture de un ou plusieurs microorganismes pendant une période de temps prédéterminée à une température prédéterminée en présence de, optionnellement une base carbonée métabolisable par lesdits un ou plusieurs microorganismes et/ou une source en acides aminés, un ou plusieurs oligo-éléments et un ou plusieurs aluminosilicate tétraédrique, ledit premier mélange ayant une teneur en eau comprise entre 10 et 30% en poids, de préférence entre 20 et 25% en poids, - on réalise un séchage à température comprise entre 10°C et 40°C de ladite culture de manière à provoquer l’adhérence dudit ou desdits microorganismes dans la porosité dudit aluminosilicate tétraédrique, - onréalise un second mélange par l'addition audit premier mélange d'une seconde composition comprenant des composés granuleux ayant une teneur en eau inférieure à 15% (poids eau :poids de la seconde composition) étant un ou plusieurs carbonate de calcium poreux et/ou un ou plusieurs aluminosilicate, dans lequel la teneur en eau du premier mélange est plus élevée que la teneur en eau du second mélange et dans lequel la teneur en eau diminue progressivement au cours du premier et du deuxième mélange, par exemple pour atteindre une teneur finale en eau du second mélange inférieure à 10% (poids en eau :poids de la composition).
La présente invention se rapporte aussi à un procédé pour dégrader une matière organique présente dans un système d'égouts. Le procédé pour dégrader une matière organique comprenant : - une détermination de la charge de la pollution et/ou du potentiel redox et/ou du taux de sulfure d'hydrogène en plusieurs endroits d'un système d'égouts, y compris ses ramifications,
- une détermination de un ou plusieurs points d'administration de la composition selon l'invention ou de la composition obtenue en mettant en œuvre ledit procédé de fabrication selon l’invention, - une distribution d'une première quantité prédéterminée de ladite composition audit un ou plusieurs points d'administration à un moment prédéterminé, - Optionnellement, une seconde détermination (ultérieure) de la charge de la pollution et/ou du potentiel redox et/ou du taux de sulfure d'hydrogène dans ledit système d'égouts, de préférence suivie d'une série de distribution de rappel d'une deuxième quantité prédéterminée de ladite composition audit un ou plusieurs points d'administration à des intervalles de temps prédéterminés après ledit moment prédéterminé.
Selon la présente invention, on entend de préférence par le terme « une détermination de un ou plusieurs points d'administration de la composition», une détermination de un ou plusieurs schémas d'administration de la composition comprenant une détermination d'une ou plusieurs localisations d'administration et/ou une détermination de la teneur de la composition à administrer et/ou une détermination d'une ou plusieurs quantité de la composition à administrer et/ou une détermination d'une ou plusieurs fréquences d'administration de la composition à administrer.
Selon la présente invention, on entend de préférence par le terme « un procédé pour dégrader une matière organique présente dans un système d'égouts», un procédé pour liquéfier et/ou pour réduire et/ou pour déplacer une quantité de matière organique présente dans un système d'égouts.
La présente invention se rapporte enfin à une utilisation de la composition selon l'invention ou de la composition obtenue en mettant en œuvre le procédé de fabrication selon l'invention pour liquéfier la matière organique des égouts.
La figure 1 est une représentation schématique des différentes étapes du procédé de fabrication de la composition selon la présente invention.
La figure 2 est une représentation schématique des différentes étapes du procédé pour dégrader une matière organique présente dans un système d'égouts selon la présente invention.
La figure 3 montre une cartographie d'un système d'égouts
IO comprenant plusieurs points d'administration et un point de contrôle.
Avantageusement, la composition selon l'invention comprend en outre un sel de nitrate, de préférence un sel de nitrate d'un alcalin ou d'un alcalino-terreux, de manière avantageuse comprenant 5% au moins en poids en nitrate exprimé en poids NO3- par rapport au poids sec de la composition. En effet, Ia composition ne fonctionne pas dans les égouts les plus sales, sauf si un adjuvant (RedOx) est ajouté, par exemple un nitrate (de potassium, de calcium, de Mg).
Préférentielement, au moins un des aluminosilicate est téiraédrique, choisi parmi les zéolites, de préférence la chabazite, la — phillipsite et/ou la stilbite, ou des feldspaths. De manière particulièrement préférée lau moins un des silicates tétraédriques est une Zéolite (chabazite). En outre la composition peut comprendre un autre aluminosilicate tétraédrique et/ou un phylosilicate, de préférence choisi parmi les mica, smectite, kaolinite, vermiculites, glauconites, chlorites et leurs mélanges. De préférence, le un ou plusieurs aluminosilicate tétraédrigue fait partie d'un groupe d'aluminosilicate comprenant des zéolites, de préférence la chabazite, des feldspaths ou un mélange de ceux-ci, et/ou comprenant en outre un ou plusieurs phylosilicate de préférence choisi parmi les mica (vermiculites, glauconites), smectite, kaolinite, chlorites et leurs mélanges, de préférence de la bentonite. De préférence, la composition comprend au moins 20% d'aluminosilicate tétraédrigue (poids des aluminosilicates tétraédriques : poids total en aluminosilicates) et/ou au moins 5% de smectites (poids en smectites : poids total en aluminosilicates). Plus préférentiellement, la composition comprend entre 20% et 90%, de manière encore plus préférentielle entre 30% et 80% d'aluminosilicate tétraédrique (poids des aluminosilicates tétraédriques : poids total en aluminosilicates) et/ou entre 5% et 75%, de préférence entre 10% et 50%, plus préférentiellement entre 20% et 40% de smectites (poids en smectites: poids total en aluminosilicates). Les inventeurs ont remarqué qu'une incorporation trop abondante de phyllosilicates posait des problèmes, qui peuvent en partie être surmontés par l'ajout de carbonates de calciums poreux. Avantageusement, la composition comprend entre 3% et 15%, de préférence entre 4% et 10%, de manière plus préférée entre 5% et 8% d'aluminosilicate tétraédrique (poids des aluminosilicates tétraédriques : poids total, sec, de la composition) et/ou entre 1% et 25%, de préférence entre 3% et 15%, plus préférentiellement entre 5% et 10% de smectites (poids en smectites : poids total, sec, de la composition).
Préférentiellement, un ou plusieurs carbonate de calcium poreux est choisi parmi la calcite (ou une roche calcaire) et un broyat de coquillage, et de préférence dans laquelle la composition comprend au moins 5% de smectites (poids en smectites : poids total en aluminosilicates) et/ou au moins 1% de smectites (poids en smectites : poids total en aluminosilicate et en calcaire). De préférence, la composition comprend entre 5% et 50%, plus préférentiellement entre 10% et 40%, de manière favorable entre 15% et 35% de smectites (poids en smectites : poids total en aluminosilicates) et entre 1% et 20%, de préférence entre 2% et 15%, de manière favorable entre 3% et 10% de smectites (poids en smectites : poids total en aluminosilicate et en calcaire).
De préférence, la composition selon l'invention comprend en outre des particules de pierre ponce, par exemple de la rhyolite, de la dacite et/ou de l'andésite, et de préférence dans laquelle la composition comprend au moins 5% de pierre ponce (poids en ponce : poids en aluminosilcates et en carbonate de calcium). Préférentiellement la composition comprend entre 5% et 50%, de manière favorable entre 10% et 40% de pierre ponce (poids en ponce : poids en aluminosilicates et en carbonate de calcium). Préférentiellement la composition comprend entre 1% et 35%, de manière favorable entre 2% et 15% , voire entre 5 et 10% de pierre ponce (poids en ponce : poids total, sec, de la composition).
Les inventeurs ont remarqué que les aluminosilicates tétraédrigues étaient particulièrement avantageux pour abriter les microorganismes selon la présente invention (sous forme de spores ou lyophilisés) et de leur assurer une capacité à être revivifiable au cours du temps. Ainsi, de préférence, les microorganismes de la présente invention se retrouvent de manière prépondérante au niveau du ou des aluminosilcate tétraédrigve. D'autre part, la présence d'autres aluminosilcates est avantageuse, en particulier de phylosilicates, par exemple de manière à inhiber, ou à adsorber, des métaux lourds. De manière avantageuse, le ou les carbonate de calcium poreux est choisi parmi la calcite et/ou un broyat de coquillage et/ou du calcaire sédimentaire. En effet, ce type d'aluminosiicate et/ou ce type de carbonate de calcium possède une structure granulaire poreuse adéquate pour fournir un micro-environnement adapté pour la sporulation, la survie et aussi la croissance des microorganismes de la composition selon l'invention. Ainsi, même si ces porosités des roches complémentaires du ou des aluminosilicate(s) tétraédrique(s) ne comprennent pos le microorganisme de l'invention sous forme de spores ou lyophilisé, ces roches offrent des structures qui seront colonisées dès que le métabolisme des microorganismes sera réactivé (ex. en présence de matière organique).
La combinaison de l'aluminosilicate tétraédrique et de la ou des roches complémentaires (phyllosiicate et/ou carbonate de calcium et/ou de pierre ponce) est synergique en ce que la combinaison optimise le spectre de dépollution en assurant une dépollution d'une grande diversité de polluants. De plus, la combinaison de l’aluminosilicate tétraédrique et de la ou des roches complémentaires permet également de tamponner plus facilement le pH, de fixer les métaux lourds présents dans les égouts, et de metire du carbonate à la disposition des microorganismes de la composition, ce qui stimule le métabolisme de ceux-ci, en particulier des microorganismes responsables du cycle de l'azote.
De manière avantageuse, la composition comprend un ou plusieurs oligo-éléments faisant partie d'un groupe d'oligo-éléments comprenant du sulfate de magnésium, du sulfate de fer, du sulfate de
IO manganèse, de l'hydrogénophosphate disodigue, du sulfate d'ammonium, du sulfate de zinc, du chlorure ferrigue, du sulfate de calcium, du sulfate de potassium, du sulfate de cuivre, du chlorure de sodium, et de leurs mélanges. En effet, ce type d'oligo-éléments fournit des nutriments permettant d'améliorer le micro-envronnement des microorganismes de la composition ce qui favorise leur croissance. La nature et la teneur de ces oligo-éléments est adaptable à la lumière de la présente invention, par exemple en testant les propriétés de croissance des microorganismes yophilisés et/ou sporulés dès qu’ils sont remis au contact de leur substrat (ex. une matière organique, telle qu'une matière organique ayant des similarités avec celle d'un égout, par exemple du système d'égout à traiter).
Une teneur typique en oligo-éléments est comprise entre 5 et 50%: poids des oligo-éléments ci-dessus : poids de l’aluminosilicate téiraédrique (comprenant les microorganismes sous forme de spores et/ou lyophilisés) de préférence entre 10 et 40%. Dans les ratios ci-dessus, de préférence, la teneur en carbonate de calcium et en carbonate de magnésium (incorporée en même temps que la roche calcaire ou le broyat de coquillage) n'est pas prise en compte et le calcium et magnésium considérés pour le calcul des ratios ci-dessus provient seulement des autres sels de ces métaux alcalino-terreux.
De manière préférée, la composition selon l'invention comprend un ou plusieurs microorganismes faisant partie d'un groupe de microorganismes comprenant Bacillus subtilis, Bacillus Licheniformis,
Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Alcaligenes sp,
Acinetobacter sp, Arthrobacter sp, Nitrosomonas sp, Nitrobacter sp,
Lactobacillus helveticus, Lactococcus lactis, Pseudomonas sp, Botrytis cinerea, Sporotrichum dimorphosphorum, Trichoderma sp (Trichoderma reesei, Trchoderma harzianium, Trichoderma artroviride), Phanerochaete chrysosporium, Saccharomyces cerevisiae, Rhodococcus erythropolis,
Paracoccus sp et leurs mélanges. En effet, ces différents microorganismes possèdent de bonnes propriétés d'épuration des eaux usées en dégradant la matière organique et/ou en diminuant la pollution de certains composés chimiques tels que les plastics ou les hydrocarbures. Avantageusement, le ou les microorganismes de la composition est choisi en fonction de la nature de la pollution à traiter dans les eaux usées et/ou dans les boues des égouts. En effet, les inventeurs ont découvert que la composition selon l'invention comprenant préférentiellement Pseudomonas Putida et
Acinetobacter sp est adaptée à la dégradation de composés halogénés dans les eaux usées et/ou les boues d'égouts. Ils ont également découvert qu'une composition selon l'invention comprenant préférentiellement (1)
Pseudomonas putida est adaptée à la dégradation des crésols et phénols, (ii) Lactobacillus helveticus et Lactococcus lactis est adaptée à la dégradation des graisses animales et végétales, (ii) Bacillus licheniformis est adaptée à la dégradation des tensio-actifs, (iv) Botrytis cinerea,
Sporotrichum dimorphosphorum, Trichoderma reesei et Phanerochaete chrysosporium sont adaptées à la dégradation de la lignine et de la cellulose, (v) Alcaligenes sp et Pseudomonas sp sont adaptées à la dégradation de composés organo-chlorés, (vi) Alcaligenes sp,
Arthrobacter spl, et Trichoderma Harzianium! sont adaptées à la dégradation de composés organo-polychlorés, (vi) Pseudomonas putida et/ou Pseudomonas fluorescens et/ou Trichoderma sp et/ou des
Rhodococcus sont adaptées à la dégradation de graisses végétales et des hydrocarbures.
Outre les capacités décrites ci-dessus, les inventeurs ont remarqué qu'une combinaison de microorganismes sous forme sporulée
(ex. bactéries Gram+, levures, champignons) et des autres, tels que les bactéries Gram- (par exemple Pseudomonas sp.), était avantageuse : ces dernières agissant plus vite lorsque la composition de l'invention est appliquée à la zone à dépolluer (égouts, graisses à liquéfier). Ensuite, lorsque les microorganismes sous forme sporulée ont germé, ces derniers développent leur activité, souvent bien supérieure et plus durable : ceci permet une activité précoce et également durable, autant que robuste.
Ainsi, des microorganismes ayant la propriété de former des spores sont avantageusement formulés en synergie avec des microorganismes qui n’en forment pas (tels que des formulations impliquant un des Bacillus décrits ci-dessus et/ou un Lactobacillus décrit ci-dessus et un ou plusieurs des Pseudomonas décrits ci-dessus).
Les inventeurs ont réussi de telles formulations de différentes manières. En particulier, les inventeurs tiennent compte des différents temps de germination et de sporulation, selon les microorganismes, de manière à ce que les microorganismes plus lents à la germination disposent d'un temps suffisant en présence des nutriments (carbone et/ou source d'azote) et d'une teneur en humidité suffisante, et de même pour la sporulation : le temps de séchage est adapté.
Lorsque tous les microorganismes de la composition sont sous forme liquide (vivants germés et/ou non-sporulés), ils sont avantageusement incorporés par vaporisation sur le support comprenant l’aluminosilicate tétraédrique avant le séchage lent, comme décrit (essentiellement ci-dessous, par exemple l'étape E2 et/ou l'étape E3).
Une alternative avantageuse est de procéder à un mélange de microorganismes sous forme de spores sur une source de carbone sèche (ou d'obtenir un tel mélange), telle qu'une maltodextrine, puis d'ajouter ceci au premier mélange (humide ; 2.4). Les bactéries vont coloniser le support (les macropores) lors des mélanges au cours des étapes suivantes, tel que le deuxième mélange (2.8).
Les combinaisons sont possibles : les microorganismes sous forme de spores mélangés à une source de carbone sèche sont avantageusement ajoutés au premier mélange (humide ; 2.4), et ensuite les microorganismes sous forme liquide (vivants, germés et/ou non-sporulés) sont avantageusement appliqués par vaporisation aux étapes E2 et/ou E3.
Alternativement, les microorganismes sous forme de spores mélangés à une source de carbone sèche peuvent également être incorporés sur le deuxième mélange 2.8 et/ou la composition 2.9, lorsque ce deuxième mélange 2.8 et/ou cette composition 2.9 présente une granulométrie qui permet l'existence de macropores susceptibles d'héberger le grain de maltodextrine avec les microorganismes sporulés, et ensuite les microorganismes sous forme liquide (vivants, germés et/ou non-sporulés) sont avantageusement appliqués par vaporisation aux étapes E2 et/ou E3.
De manière favorable, les particules de un ou plusieurs aluminosiicate et/ou les particules de un ou plusieurs carbonate de calcium poreux comprend une population de particules ayant une granulométrie moyenne déterminée comprise entre 20 um et 6000 um, préférentiellement entre 25 um et 4000 um, plus préférentiellement entre 30 um et 3000 um, encore plus préférentiellement entre 40 um et 1500 um, entre 50 um et 1000 um, de manière favorable entre 75 um et 800 um. En effet, les inventeurs ont découvert que des particules de petites tailles permettent de s'insérer plus facilement dans les boues des égouts et permettent également de pouvoir être entraînées dans le flux d'eaux usées, ce qui favorise les échanges entre les eaux usées, les boues et les particules augmentant le processus d'épuration biologique. Des particules de petites tailles ont également un plus grand rapport surface/volume, ce qui favorise également les échanges entre les particules et le milieu externe pollué. Favorablement, la population de particules ayant une granulométrie moyenne déterminée représente plus de 50% (en poids : poids des particules de la granulométrie voulue : poids total des particules), préférentiellement plus de 70%, plus préférentiellement plus de 80%, de manière favorable plus de 90% de la totalité desdites particules de un ou plusieurs aluminosilicate et/ou de la totalité desdites particules de un ou plusieurs carbonate de calcium poreux. En effet, plus la proportion de particules de petites tailles est élevée, plus la surface spécifique d'échange entre les particules et le mileu externe est grand, ce qui favorise le processus d'épuration biologique. Par contre, les particules plus fines auront tendance à être emportées par le flux, alors que les particules plus grandes resteront plus longtemps à l'endroit d'application ou proche de celui-ci. En outre, la granulométrie telle que décrite ci-dessus permet aux particules de l'invention de s'accumuler aux endroits encombrés des égouts, où le flux est ralenti, ce qui assure une activité locale importante là où la situation est problématique ; ces particules seront ensuite entrainées plus loin lorsque la circulation sera rétablie.
La figure 1 illustre de manière générale les différentes étapes du procédé de fabrication de la composition suivant la présente invention.
Dans une première étape El, on mélange une culture de un ou plusieurs microorganismes 2.1 avec un ou plusieurs oligo-éléments 2.2 et un ou plusieurs aluminosilicate tétraédrique 2.3 pendant une période de temps prédéterminée comprise entre 10 min et 720 min, préférentiellement entre 15 min et 480 min, de manière favorable entre 20 min et 240 min et à une température prédéterminée avantageusement comprise entre 5 °C et 40 °C, préférentiellement entre 18 °C et 37 °C, de manière favorable entre 20 °C et 30°C pour former un premier mélange 2.4. De manière préférée, dans le procédé de fabrication de la composition suivant la présente invention, le ou les microorganismes 2.1 comprend une ou plusieurs bactéries psychrophiles et ladite température prédéterminée est comprise entre 2°C et 25°C, préférentiellement entre 5°C et 20°C, de manière favorable entre 10°C et 17 °C. On ajoute une base carbonée 2.5 métabolisable par lesdits un ou plusieurs microorganismes et une source d'acides aminés 2.11 au premier mélange 2.4. Par exemple, la base carbonée comprend de la fécule de pomme de terre alimentaire. Par exemple, la source d'acides aminés comprend de la farine de poissons. Dans une deuxième étape E2, on réalise un séchage à une température comprise entre 10°C et 40°C du premier mélange 2.4 en ajoutant à ce premier mélange 2.4 des composés granuleux secs d'un ou plusieurs carbonate de calcium poreux 2.6 (roche calcaire et/ou broyat de coquillages et/ou de pierre ponce), ayant préférentiellement un taux d'humidité inférieur à 15%, préférentiellement inférieur à 5% de manière favorable inférieur à 2% (en poids d'eau par rapport au poids des composés granuleux secs d'un ou plusieurs carbonate de calcium poreux 2.6), et/ou de un ou plusieurs aluminosilicate 2.7 pour former un second mélange 2.8. Dans une troisième étape E3, ce second mélange 2.8 est séché à une température inférieure à 40°C jusqu'à l'obtention d'un taux d'humidité déterminée pour former la composition 2.9 selon la présente invention. Favorablement, le taux d'humidité de la composition 2.9 est inférieur à 10%, préférentiellement inférieur à 7% (en poids d'eau par rapport au poids de la composition). Avantageusement, le taux d'humidité de la composition après séchage est compris entre 2 et 10 %, de préférence entre 3 et 8% (poids en eau :poids de la composition).
Il est à noter qu'un séchage lent comme réalisé lors des étapes E2 et E3 de la présente invention permet aux bactéries sporulantes de sporuler et d'adhérer de manière efficace à l'aluminosilicate tétraédrique. De plus, un séchage lent comme réalisé dans le procédé de fabrication selon la présente invention permet un grand taux de survie des bactéries sporulées, ce qui assurera une germination ultérieure de plus de 60% (nombre de colonie par nombre de spore ensemencées), préférentiellement de plus de 70%, plus préférentiellement de plus de 80%, de manière favorable de plus de 90% des bactéries sporulées. Le séchage lent permet également d'assurer une viabilité acceptable pour les bactéries qui ne sporulent pas, par exemple une viabilité d'au moins 10%, de préférence d’au moins 20% (nombre de colonies par rapport au nombre de bactéries ensemencées.
Optionnellement, un ajout d'un sel de nitrate 2.10 est réalisé de manière concomitante à l'étape de séchage ou après l'étape de séchage. L'ajout d'un sel de nitrate dans le deuxième mélange 2.8 ou dans la composition 2.9 suivant la présente invention est avantageux lorsque le milieu à épurer est pauvre en oxygène et/ou présente Un potentiel rédox bas, typiquement inférieur à — 50 mV, voire -100 mV. De préférence, le sel de nitrate est un nitrate de sodium ou un nitrate de calcium. Le quantité d'aluminosilicate tétraédrique 2.3 dans le premier mélange est typiquement comprise entre
50 et 80% en poids (poids de l'aluminosilicate : poids du premier mélange 2.4). La quantité du mélange d'oligoéléments 2.2 est typiquement comprise entre 20 et 40% en poids (poids sec du mélange d'oligo-éléments 2.2 : poids du premier mélange 2.4). Avantageusement, plus la quantité du mélange d'oligoéléments 2.2 est élevée par rapport au poids du premier mélange, plus la teneur en eau du premier mélange est faible, ce qui favorisera le séchage du premier mélange au cours du procédé de fabrication de la composition. Typiquement de 0,5 à 1 unité en poids du premier mélange 24 est reprise et mélangée avec 1 unité
IO d'aluminosilicates, tels que des phyllosilicates, avec de O à 6 unités du carbonate de calcium poreux 2.6. La quantité de sel de nitrate 2.10 à ajouter peut être nulle, mais peut monter jusqu'à 10 en poids (poids du sel de nitrate 2.10 : somme des poids secs de tous les autres composants du deuxième mélange 2.8). Typiquement de 1 à 4 unités en poids de sel de nitrate sont ajoutés par unité du mélange ci-dessus (0,5 à 1 unité en poids du premier mélange 2.4 est reprise et mélangée avec 1 unité d'aluminosilicates, tels que des phyllosilicates, avec de 0 à 6 unités du carbonate de calcium poreux 2.6).
Ainsi, la teneur en aluminosilicate(s) dans la composition de l'invention 2.9 varie de 5% à 50% en poids (poids des aluminosilicates : poids total du mélange), de préférence de 10% à 20%. Ces aluminosilicates peuvent être en grande majorité de type tétraédrique, de préférence entre 20% et 100% des aluminosilicates sont tétraédriques, par exemple entre 25% et 50%, ou entre 30% et 40% (poids des aluminosilicates tétraédriques :poids total en aluminosilicates). Ainsi, la teneur en aluminosilicates tétraédriques dans la composition de l'invention 2.9 varie de préférence entre 3% et 15%, de préférence entre 4% et 10%, de manière plus préférée entre 5% et 8% (poids des aluminosilicates tétraédriques :poids total sec de la composition 2.9).
La figure 2 illustre de manière générale les différentes étapes du procédé pour dégrader une matière organique selon la présente invention. Dans un premier temps, on détermine la charge de la pollution et/ou du potentiel redox et/ou du taux de sulfure d'hydrogène dans le système d'égouts, y compris ses ramifications 3.1. Préférentiellement, selon la présente invention, la charge de la pollution se mesure par des tests via des sondes de mesures. Le potentiel redox se mesure par exemple à l'aide des sondes mesurant le potentiel d'oxydoréduction, sondes ORP.
Avantageusement, le pH est également mesuré à l'aide d'une sonde de mesure. Préférentiellement, le taux d'oxygène est mesuré à l'aide de sondes de mesure comme par exemple une sonde à luminescence pour mesurer le taux d'oxygène dissous. Pour déterminer la charge de la pollution des égouts, plusieurs ratios vont être déterminés à l'aide de sondes de mesure à différents endroits du système d'égouts. Un premier rapport (ratio) est par exemple la demande biologique en oxygène (DBO) divisé par la demande chimique en oxygène (DCO) qui mesure la biodisponibilité de la pollution. Dans un premier temps, la composition selon l'invention (ex. comprenant des nitrates) permet d'améliorer (localement) le potentiel redox du milieu pollué rendant ce mileu plus favorable pour une bioconversion à l'aide des microorganismes de la composition, et parfois même par les microorganismes naturellement présents dans les égouts.
Avantageusement, à l'aide de la composition selon l'invention et pour une quantité de pollution identique, c'est-à-dire une DCO constante, le rapport
DBO/DCO augmente dans un premier temps suivant l'administration de la composition dans le système d'égouts. Après plusieurs mois de traitement, ce rapport DBO/DCO diminue fortement et peut atteindre 0,25 après | an d'administration de la composition. En effet, les microorganismes de la composition seront très actifs et dégraderont la matière organique disponible assurant de la sorte une diminution du rapport DBO/DCO. Un deuxième rapport (ratio) est par exemple la quantité d'azote ammoniacal (NH3) divisée par la quantité d'azote total Kjeldahl (TKN) présent dans le milieu pollué. L'azote total Kjeldahl (TKN) est la somme de l'azote organique, de l'ammoniac (NH3) et de l'ammonium (NH4+).
Avantageusement, les microorganismes de la composition transforment l'azote organique du mileu pollué (système d'égouts) en ammoniac (dissous dans l'eau sous forme d'ions ammonium). Ces ions ammoniums sont ensuite plus facilement oxydés en nitrites et en nitrates par des bactéries nitrifiantes présentes dans le système d'égouts. En conséquence, ce deuxième rapport NH3/TKN augmente après administration de la composition dans le système d'égouts car les microorganismes transforment de manière efficace l'azote organique présent dans le système d'égouts.
Avantageusement, dans le procédé pour dégrader une matière organique selon la présente invention, le un ou plusieurs aluminosilicate tétraédrique du premier mélange fait partie d'un groupe aluminosilicate tétraédrique comprenant des zéolites et/ou des feldspaths et dans lequel lesdits composés granuleux de ladite seconde composition fait partie d'un groupe de composés granuleux comprenant des aluminosilicates tétraédriques et/ou des phyllosilicates et/ou du carbonate de calcium poreux et/ou de la pierre ponce, dans lequel ledit un ou plusieurs aluminosilicate tétraédrique étant préférentiellement présent à une teneur d'au moins 10% en poids par rapport au poids de ladite composition.
Avantageusement, la teneur en sel de nitrate 2.10 dans le deuxième mélange 2.8 est adaptée en fonction du potentiel redox mesuré, sile potentiel redox est faible, par exemple proche de -100 MV, jusqu'à 40% en poids en sel de nitrate 2.10 sera ajouté pour former le deuxième mélange 2.8. Des teneurs moindres sont appliquées si le potentiel redox est de -50 mV.
On détermine également un ou plusieurs points d'administration 3.1 de la composition suivant l'invention ou de la composition obtenue en mettant en œuvre le procédé de fabrication suivant l'invention. En outre la présence éventuelle de composés délétères pour les microorganismes (ex. microbiocides) est recherchée et, de préférence, la composition selon l'invention n'est pas appliquée au niveau des ramifications comprenant des teneurs importantes en composés délétères: la composition selon la présente invention sera préférentiellement administrée à d'autres ramifications du système d'égouts dans lesquelles les composés délétères sont moins présents (de préférence absents), ou sont dilués du fait de la confluence des ramifications.
De préférence, la détermination de un ou plusieurs points d'administration 3.1 comprend une cartographie du système d'égouts et/ou des points d'entrée du système d'égouts et/ou de la présence de un ou plusieurs site industriel à proximité du système d'égouts et/ou de la présence de une ou plusieurs zone d'habitation à proximité du système d'égouts et/ou de la présence de composés délétères pour le métabolisme des microorganismes ajoutés (microorganismes présents dans la composition).
On réalise ensuite une distribution 3.2 d'une première quantité prédéterminée de la composition à un ou plusieurs points d'administration 3.2 déterminé du système d'égouts, y compris ses ramifications, à un moment prédéterminé. De préférence, la première quantité prédéterminée est comprise entre 0,1 ppm et 100 ppm, préférentiellement entre ] et 10 ppm, plus préférentiellement entre 2 et 5 ppm (poids de la composition : poids de la matière ayant circulé dans la ramification de l'égout entre 2 dosages).
De préférence, de manière concomitante à l'administration de la première quantité prédéterminée de la composition, on ajoute un oxydant, un oxydant chimique, à un ou plusieurs points d'administration.
L'ajout d'oxydant permet d'augmenter le potentiel redox des eaux usées et des boues des égouts, ce qui favorisera le processus d'épuration biologique par les microorganismes de la composition selon l'invention.
L'ajout d’oxydant est utile lorsque le potentiel redox est trop bas comme par exemple lorsque le potentiel redox est inférieur à -50mV.
Avantageusement, lorsque le potentiel redox du mileu pollué (système d'égout) est bas, typiquement égal ou inférieur à -50 mV, l'ajout d’oxydant permet d'augmenter le potentiel redox à des valeurs supérieures à -50mV.
Avantageusement, une augmentation du potentiel redox du milieu pollué crée un environnement favorable permettant aux microorganismes de la composition suivant l'invention d'oxyder la matière organique présente dans le mileu pollué. L'oxydation de la matière organique par les microorganismes de la composition a pour conséquence avantageuse d'augmenter encore plus le potentiel redox du milieu pollué si bien qu'une synergie est présente entre l'ajout d'oxydant et la présence des microorganismes de la composition suivant l'invention. Préférentiellement, l’oxydant ajouté lorsque le potentiel redox est bas, égale ou inférieur à -
SOMV, fait partie d'un groupe d'oxydant comprenant des sels de nitrate, du nitrate de calcium, du nitrate de potassium, du nitrate de sodium, des sels de permanganate. L'hypochlorite et/ou le chlorate ne sont pas préférés comme oxydant. Avantageusement, si l'hypochlorite et/ou le chlorate sont ajoutés dans le mileu pollué, un ou plusieurs ajouts de microorganismes seront ensuite effectués de manière à repeupler le milieu en microorganismes.
De préférence, la distribution 3.2 d'une première quantité prédéterminée de la composition dans le système d'égouts, y compris ses ramifications, se réalise au moins 2 jours avant ou au moins 2 jours après des précipitations importantes définies par un taux de précipitation de 8 mm par heure ou plus. Avantageusement, la distribution 3.2 d'une première quantité prédéterminée de la composition dans le système d'égouts n’est pas réalisée en période de lessivage du système d'égouts, en particulier si le temps de séjour d'une quantité d'eau dans le système dégouts diminue de 50% ou plus par rapport au temps de séjour de la même quantité d’eau dans le système d'égouts par temps sec.
De manière optionnelle, après une période de temps prédéterminée comprise entre 40 jours et 60 jours, préférentiellement comprise entre 45 jours et 50 jours, on réalise une seconde détermination 3.3 de la charge de la pollution et/ou du potentiel redox et/ou du taux de sulfure d'hydrogène dans le système d'égouts. De préférence, la seconde détermination 3.3 est suivie d'une série de distribution de rappel 3.4 d'une deuxième quantité prédéterminée de la composition à un ou plusieurs points d'administration à des intervalles de temps prédéterminés après ledit moment prédéterminé. De préférence, la première quantité prédéterminée est supérieure à la deuxième quantité prédéterminée.
Préférentiellement, le un ou plusieurs points d’administration de la série de distribution de rappel 3.4 sont identiques au un ou plusieurs points d'administration 3.1 de la composition. De manière avantageuse, une administration de rappel de la composition est réalisée de manière hebdomadaire à un ou plusieurs points d'administration de la série de distribution de rappel 3.4.
La présente invention se rapporte également à une utilisation de la composition suivant l'invention ou de la composition obtenue en mettant en œuvre le procédé de fabrication selon l'invention pour liquéfier et/ou réduire la matière organique d'un système d'égouts.
La présente invention se rapporte également à une ufilisation de la composition suivant l'invention ou de la composition obtenue en mettant en œuvre le procédé de fabrication selon l'invention pour réduire la quantité d'un ou de plusieurs polluants chimiques présents dans un système d'égouts.
La présente invention se rapporte également à une utilisation de la composition suivant l'invention ou de la composition obtenue en mettant en œuvre le procédé de fabrication selon l'invention pour réduire la quantité d’un ou de plusieurs microorganismes endogènes toxiques (par exemples des souches de E. coli, de Bacillus cereus, de Salmonella sp. voire de Listeria sp. normalement abondantes dans les égouts) présents dans un système d'égout et/ou dans une zone aquatique.
Par le terme « microorganismes endogènes toxiques», on entend selon la présente invention, des microorganismes se développant dans un système d'égouts et/ou dans une zone aquatique comme par exemple, un étang, Une rivière, une zone portuaire, un canal, un fleuve, un aquarium et étant toxique pour l'animal et/ou l'être humain.
La présente invention se rapporte aussi à une utilisation de la composition suivant l'invention ou de la composition obtenue en mettant en œuvre le procédé de fabrication selon l'invention pour réduire la matière organique présente dans une zone aquatique comme par exemple, un étang, Une rivière, une zone portuaire, un canal, un fleuve, un aquarium.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront dérivés de la description suivante non limitative, et en faisant référence aux dessins et aux exemples.
Exemples.-
Exemple 1. Composition pour dégrader une matière organique selon la présente invention et son procédé de fabrication
Le tableau | décrit la proportion d'aluminosilicate ainsi que la nature et lo proportion des différents oligo-élémenis présents dans le premier mélange 2.4.
Tableau 1: Proportion d'aluminosiicate et d'oligo-élérents présents dans le premier mélange 2.4.
Composés Froportion (%o en masse}
Aluminosilicate 300-890 teélraédrique
Los du premier mélange 24 les aluminosiicaies tétraédriques sont mélangés avec les oligo-éléments dans les proportions indiquées au tableau | en considérant une quantité totale de | kg. Une quantité de 10419 microorganismes comprenant 20-60% de Bacillus sutotilis, 2-25% pseudomonas Putida, 2-25% de Bacillus licheniformis et une quantité de | g de base carbonée métabolsable par les microorganismes (source d'AA} sont ajoutées à ce premier mélange. I! est avantageux que ce premier mélange comprenne ou moins une bactérie psychrophile.
Le premier mélange est réalisé pendant 24 heures à une
IO température de 20°C sous agitation constante.
Lors du deuxième mélange, 150 kg de carbonate de calcium poreux (calcaire), 100 kg de nitrate de sodium et 25 kg d'aluminosilicate sont ajoutés à 12,5 kg du premier mélange 2.4 pour donner le deuxième mélange 28. Ce deuxème mélange 28 est ensuite séché à une température de 20 °C pendant 24 heures pour obtenir une composition ayant un taux d'humidité inférieur à 7 % {poids en eau : poids deuxième mélange).
Exemple 2.- Distribution granulométrique de lo composition suivant la présente invention
La composition selon l'invention obtenue à l'Exemple possède une distribution granulométrique moyenne comprise entre 50 et 160 um. De manière 9 obtenir cette granviométrie fine, les particules d'aluminosilicate st de calcaire sont achetées en ayant les propriétés adéquates. Celie granulométrie fine permet aux particules de lo composition suivant l'invention d'être à la fois suffisamment mobiles mais également de pouvoir se déposer dans les boues des égouts. Celle granvloméirie permet aux particules de la composition une bonne pénétration dans les boues des égouts, permet également de s'incrusier dans les différentes anfractuosités des canalisations du système d'égouts et perrei aussi à Une proportion des particules de rester dans le courant d'eau, ce qui assure une bonne répartition de la composition suivant
Finvention dans les canalisations.
Exemple 3.- Détermination de un ou plusieurs points d'administration de lo composition suivant l'invention
A l'aide d’une cartographie du réseau de canalisation d'un systeme d'égouts privé (site industriel privé), y compris ses ramifications ainsi que de l'empiacement d'un site Industriel ei d'une zone urbaine (voi figure 3}, les inventeurs ont déterminé 6 points d'administration 3.1 de lo composition décrite à l'exemple 1 (voir figure 3}. Ces points 10. d'administration 3.1 permettent une répartition optimale de ia composition dans ie système d'égouts st assure donc une dégrodation {liguéfaction et/ou déplacement et/ou réduction) adéquate des boues et de la matière organique contenues dans le système d'égouts. Les flèches à la figure 3 montrent le sens de progression des eaux du système d'égouts, Un point de contrôle 4.1 situé en aval du système d'égout permet de monitorer, à l'aide de sondes, le niveau de pollution du système d'égout.
Exemple 4.- Liouéfaction des boues présentes dans un système cd'égouts en utilisant la composition selon la présente invention.
Après 200 jours de la première administration de la composition suivant l'invention (voir exemple 3), la quantité de boues du système d'égout a été réduite (par liquéfaction et/ou par migration, déplacement) de 35 % (quantité de boues après 200 jours de lg première administration de lg composition : quantité de boues au jour de la première administration) assurant une meilleure évacuation des edux usées présentes dons le système d'égouts.
Exemple 58- Réduction de la quantité de bactéries endogènes potentiellement toxiques présentes dans un systeme d'égouts en ufilisant la composition selon la présente invention dans un endroit privé, site industrie! privé, non accessible au public.
Les inventeurs ont déterminé le 25 juin ia charge de la pollution bactérienne à 5 points d'administration différents : égout 1, égout 2, égout 3, égout 4 et égout 5. En particulier, ils ont mesuré le nombre de colonie formée par unité de surface (25 om) de E coli, Staphylocoques,
Bacillus cereus, Saimonelie et Listeria (voir Tableau 2}. Les inventeurs ont ensuite administré, le 25 juin, une première quantité prédéterminée de 0,020 kg de ia composition suivant l'exemple 1 à chacun des 5 points d'administration, et ensuite 0,020 kg de la composition suivant l'exemple à chacun des 5 points d'administration 1 fois par semaine Plus ou moins 1 mois plus tard, le 23 juillet, les inventeurs ont mesuré à nouveau la charge de ‘a pollution bactérienne aux 5 points d'administration et ont observé une réduction importante, supérieure à 50 fois, de la quantité de E. col,
Staphylocogues et Bacillus cereus [vor Tableau 2}.
Tableau 2 : Prélèvements (SWAB) réalisés sur les égouts ies plus siructurellement sales
Date : échantillon E. coli Staphylocoques Bacillus Salmonelle Listeria {(CFU/25 | (CFU/25 cm?) cereus (CFU/25 (CFU/25 cm?) (CFU/25 | cm?) cm?) cm?)
Exemple é.- Composition suivant l'invention pour dégrader une matière organique présente dans un systeme d'égout présentant une pollution élevée en graisse
Le système d'égout comprenait ou temps Initial, avan! administration de la composition suivant l'invention, une couche de graisse de plus de 10 cm d'épaisseur. Les inventeurs ont appliqué, au temps T = 0, une première administration de 300 kg de la composition suivant l'exemple | en amont du systeme d'égouts, dans laquelle lo composition comprend en outre au moins 20% de bactéries lactiques par rapport à la quantité totale de microorganismes de la composition suivant l'exemple 1. Une odminisiration répétée, 1 fois par semaine, de 150 kg de ia même composition a été réalisée en amont du systeme d'égouts pendant 8 mois.
Après 8 mois de traiîtement, la couche de graisse dans le système d'égout était réduite de près de 80% pour donner une couche de graisse de 2 cm d'épaisseur (contre 10 cm d'épaisseur avant traitement).
Exemple 7.- Composition suivant l'invention pour dégrader une matière organique présente dans un systeme cd'égout présentant une pollution élevée en hydrocarbures
Le systeme d'égout était coractérisé ou temps initial, avant odminisiration de la composition suivant l'invention, une pollution importante en hydrocarbures. Les inventeurs ont appliqué, au temps T = 0, une première administration de 300 g por m? de la composition suivant l'exemple | dans laquelle la composition comprend en outre au moins 10% de bactêres pseudomonas par rapport à la quantité totale de
Mmicroorganismes de la composition suivant Vexernple 1.Une administration répétée, 1 fois par semaine, de 20kg de la même composition a été réalisée pendant 2 mois. Après 2 mois de traitement, la quantité d'hydrocarbures présente dans le systeme d'égout avait diminuée de plus de 90%.
Contre-exemple 1,- Solution liquide de boctéries pour dégrader une matière organique présente dons Un système d'égout
Contrairernent à l’ajout d'une composition suivant l'invention, l'ajout d'une solution liquide contenant des rnicroorganismes en amont d'un système d’égout ne permet pas de diminuer, par liguéfaction et/ou par déplacement, la quantité de graisse et/ou la quantité d'hydrocarbures dons le systeme d’égout. En effet, une composition liquide contenant des bactéries ne fonctionne pos si des enzymes spécifiques pour la biodégradation de la matières organique ne sont pas ajoutées à lo composition liquide. Les inventeurs déduisent que lg composition liquide administrée dans le système d'égout présente un temps de séjour trop court dans ce système d'égout empêchant les microorganismes de la composition de pouvoir se fixer correctement sur les boues des égouts ei empéchant donc une biodégradation efficace.
Il est bien entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sorti du cadre des revendications annexées.
Claims (21)
1. Composition pour dégrader une matière organique comprenant : (i) des particules comprenant un ou plusieurs aluminosilicate, (ii) des particules de un ou plusieurs carbonate de calcium poreux, (iii) un ou plusieurs oligo-éléments, et (iv) un ou plusieurs microorganismes, caractérisée en ce que au moins un aluminosilicate desdits un ou plusieurs aluminosilicate est Un aluminosilicate ayant une structure tétraédrique, et en ce que les microorganismes adhèrent audit aluminosilicate ayant une structure tétraédrigue et en ce que au moins un desdits microorganismes étant principalement sous forme sporulées, de préférence les microorganismes n'étant pas sous forme sporulée étant yophilisés et revivifiables et, de préférence ledit un ou plusieurs oligo-éléments étant présents à une teneur d'au moins 5% en poids par rapport audit aluminosilicate tétraédrique (somme des poids des oligo-éléments : poids de l'aluminosilicate tétraédrique).
2. La composition selon la revendication 1, comprenant en outre un sel de nitrate, de préférence un sel de nitrate d'un alcalin ou d’un alcalino- terreux, de manière avantageuse comprenant 5% au moins en poids en nitrate exprimé en poids NO: par rapport au poids sec de la composition.
3. La composition selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle ledit un ou plusieurs aluminosilicate tétraédrique fait partie d'un groupe d'aluminosilicate comprenant des zéolites, de préférence la chabazite, des feldspaths ou un mélange de ceux-ci, et/ou comprenant en outre un ou plusieurs phyllosiicate de préférence choisi parmi les mica (vermiculites, glauconites), smectite, kaolinite, chlorites et leurs mélanges, de préférence de la bentonite, de préférence, la composition comprend au moins 20% d’aluminosilicate tétraédrique (poids des aluminosilicates tétraédriques : poids total en aluminosilicates) et/ou au moins 5% de smectites (poids en smectites : poids total en aluminosilicates).
4. La composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ledit un ou plusieurs carbonate de calcium poreux est choisi parmi la calcite et un broyat de coquillage, et de préférence dans laquelle la composition comprend au moins 5% de smectites (poids en smectites : poids total en aluminosilicates) et/ou moins de 1% de smectites (poids en smectites : poids total en aluminosilicate et en carbonate de calcium).
5. La composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre des particules de pierre ponce comprenant de préférence de la rhyolite, de la dacite et/ou de l'andésite, et de préférence dans laquelle la IO composition comprend au moins 5% de pierre ponce (poids en pierre ponce : poids en aluminosilicates et en carbonate de calcium).
6. La composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle ledit un ou plusieurs oligo-éléments fait partie d'un groupe d'oligo- éléments choisi dans le groupe constitué du sulfate de magnésium, du sulfate de fer, du sulfate de manganèse, de l'hydrogénophosphate disodique, du sulfate d'ammonium, du sulfate de zinc, du chlorure ferrique, du sulfate de calcium, du sulfate de potassium, du sulfaie de cuivre, du chlorure de sodium, et de leurs mélanges.
7. La composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle ledit un ou plusieurs microorganismes fait partie d'un groupe de microorganismes comprenant Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Alcaligenes sp, Acinetobacter sp, Arthrobacter sp, Nitfrosomonas sp, Nitrobacter sp, Lactobacillus helveticus, Lactococcus lactis, Pseudomonas sp, Botrytis cinerea, Sporotrichum dimorphosphorum, Trichoderma sp, Phanerochaete chrysosporium, Saccharomyces cerevisiae, Rhodococcus erythropolis, Paracoccus sp et les mélanges de ceux-ci.
8. La composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle lesdites particules de un ou plusieurs aluminosilcate et/ou lesdites particules de un ou plusieurs carbonate de calcium poreux comprend une population de particules ayant une granulométrie moyenne déterminée comprise entre 20 um et 6000 um, préférentiellement entre 25 um et 4000 um, plus préférentiellement entre 30 um et 3000 um, encore plus préférentiellement entre 40 um et 1500 um, entre 50 um et 1000 um, de manière favorable entre 75 um et 800 um.
9. La composition selon la revendication 8, dans laquelle ladite population de particules ayant une granulométre moyenne déterminée représente plus de 50% (poids des particules de la granulométrie définie : poids total des particules), préférentiellement plus de 70%, plus préférentiellement plus de 80%, de manière favorable plus de 90% de la totalité desdites particules de un ou plusieurs aluminosilicate et/ou de la totalité desdites particules de un ou plusieurs carbonate de calcium poreux.
10. Procédé de fabrication d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant les étapes de : - on réalise un premier mélange comprenant une culture de un ou plusieurs microorganismes pendant une période de temps prédéterminée à une temperature prédéterminée en présence de, optionnellement une base carbonée métabolsable par lesdits un ou plusieurs microorganismes et/ou une source en acides aminés, un ou plusieurs oligo-éléments et un ou plusieurs aluminosilicate tétraédrique, ledit premier mélange ayant une teneur en eau comprise entre 10 et 30% en poids, de préférence entre 20 et 25% en poids, - on procède à un séchage de la composition à une température comprise entre 10°C et 40°C de ladite culture de manière à provoquer l'adhérence dudit ou desdits microorganismes dans la porosité dudit aluminosilicate tétraédrique, - on réalise un second mélange par l'addition audit premier mélange d'une seconde composition comprenant des composés granuleux ayant une teneur en eau inférieure à 15% (poids eau :poids de la seconde composition) comprenant un ou plusieurs carbonate de calcium poreux et/ou un ou plusieurs aluminosilicate,
dans lequel la teneur en eau du premier mélange est plus élevée que la teneur en eau du second mélange et dans lequel la teneur en eau diminue progressivement au cours du premier et du deuxième mélange, de préférence pour atteindre une teneur finale en eau du second mélange inférieure à 10% (poids en eau :poids de la composition).
11. Le procédé selon la revendication 10, dans lequel ledit un ou plusieurs aluminosilicate tétraédrique du premier mélange fait partie d’un groupe aluminosilicate tétraédrique comprenant des zéolites et/ou des feldspaths et dans lequel lesdits composés granuleux de ladite seconde composition fait partie d’un IO groupe de composés granuleux comprenant des aluminosilicates tétraédriques et/ou des phyllosiicates et/ou du carbonate de calcium poreux et/ou de la pierre ponce, dans lequel ledit un ou plusieurs aluminosiicate tétraédrique étant préférentiellement présent à une teneur d’au moins 10% en poids par rapport au poids de ladite composition. 15
12. Le procédé selon la revendication 10 ou la revendication 11, dans lequel ladite période de temps prédéterminée de culture est comprise entre min et 720 min, préférentiellement entre 15 min et 480 min, de manière favorable entre 20 min et 240 min.
13. Le procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel ladite température prédéterminée est comprise entre 5°C et 40°C, préférentiellement entre 18°C et 37 °C, de manière favorable entre 20 °C et 30°C.
14. Le procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel ledit un ou plusieurs microorganismes comprend une ou plusieurs bactéries psychrophiles et dans lequel ladite température prédéterminée esi comprise entre 2 °C et 25 °C, préférentiellement entre 5 °C et 20 °C, de manière favorable entre 10°C et 17°C.
15. Le procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, dans lequel le taux d'humidité de ladite composition après séchage est compris entre 2 et 10 % de préférence entre 3 et 8% (poids en eau :poids de la composition).
16. Le procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, comprenant l'incorporation d'un sel de nitrate et/ou de pierre ponce au second mélange.
17. Procédé pour dégrader une matière organique présente dans un système d'égouts comprenant les étapes de : - une détermination de la charge de la pollution et/ou du potentiel redox et/ou du taux de sulfure d'hydrogène à plusieurs endroits dudit système d’égout, y compris ses ramifications, - Une détermination de un ou plusieurs points d'administration de la composition suivant l'une quelconques des revendications 1 à 9 ou de la composition obtenue en mettant en œuvre ledit procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, - Une distribution d'une première quantité prédéterminée de ladite composition audit un ou plusieurs points d'administration à un moment prédéterminé, - Optionnellement, une seconde détermination de la charge de la pollution et/ou du potentiel redox et/ou du taux de sulfure d'hydrogène dans ledit système d'égouts, de préférence suivie d'une série de distribution de rappel d'une deuxième quantité prédéterminée de ladite composition audit un ou plusieurs points d'administration à des intervalles de temps prédéterminés après ledit moment prédéterminé.
18. Le procédé selon la revendication 17, dans lequel ladite détermination de un ou plusieurs points d'administration comprend une cartographie du système d'égouts et/ou des points d'entrée du système d'égouts et/ou de la présence de un ou plusieurs site industriel à proximité du système d'égouts et/ou de la présence de une ou plusieurs zone d'habitation à proximité du système d'égouts et/ou de la présence de composés délétères pour le métabolisme des microorganismes présents dans la composition suivant l'une quelconques des revendications 1 à 9 ou de la composition obtenue en mettant en œuvre ledit procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 10 à 16.
19. Le procédé selon la revendication 17 ou la revendication 18, dans lequel la première quantité prédéterminée est comprise entre 0,1 ppm et 100 ppm (poids de la composition : poids de la matière ayant circulé dans la ramification de l'égout entre 2 dosages), préférentiellement entre 1 et 10 ppm, plus préférentiellement entre 2 et 5 ppm.
20. Le procédé selon l’une quelconque des revendications 17 à 19, dans lequel la première quantité prédéterminée est supérieure à la deuxième quantité prédéterminée.
21. Utilisation de la composition suivant l'une quelconques des revendications 1 à 9 ou de la composition obtenue en mettant en œuvre ledit procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 10 à 16 pour liquéfier la matière organique des égouts.
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