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PRODUIT UTILISABLE EN HORTICULTURE ET EN.AGRICULTURE,'ET SA
PREPARATION.
Lorsqu'on fabrique de la pénicilline et d'autres antibiotiques tels que la streptomycine ou la tyrothricine en faisant fermenter un substra- tum approprié au moyen de certains micro-organismesp en particulier de cham- 'pignons, la matière première dont on tire l'antibiotique est, d'ordinaire, le milieu limpide qui est issu de la fermentation. Au cours de celle-ci, di- vers constituants solides figurent dans le milieu, par exemple le mycelium du champignon appliqué et des substances insolubles ayant pris naissance durant la fermentation. D'autres constituants solides peuvent se former dans le milieu de fermentation à la suite de modifications de pH du substratum ou de l'addition d'agents clarificateurs ou encore du refroidissement du mi- lieu ou autres opérations qui sont, éventuellement, effectuées pendant, avant ou après la fermentation.
On sépare ces constituants solides du liqui- de de fermentation en opérant de diverses manières, par exemple par décanta- tion, centrifugation ou filtration.Dans le cas de la filtration, qui est le moyen habituellement employé, on obtient un tourteau qui, s'il s'agit de la fabrication de la pénicilline, contient généralement., après lavage, 20 à 30 % de substance sèche. Ce produit et les produits similaires seront dési- gnés ci-après sous le nom de déchets de fermentation,,
Bien que ces déchets renferment des substances nutritives or- ganiques aussi bien que minérales, par exemple de l'azote? du phosphore, du potassium et du calcium et de grandes quantités de vitamine B1 et de mi- cro-aliments, il n'a été possible de les utiliser, jusqu'ici, que dans une mesure très limitée..
Ces déchets se sont révélés impropres comme aliments de complé- ment pour les bestiaux alors qu'on avait envisagé cette application pour la mise à profit de leur teneur en vitamine B1. De,plus, on a proposé de les sécher mais les frais impliqués sont trop élevés pour être justifiés par les possibilités d'utilisation du produit seco Les déchets séchés pourraient,
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par exemple, être employés pour la lutte contre le rachitisme des bestiaux, avec mise à profit, dans ce cas, de leur teneur en phosphore mais on dispo- se, à cette fin, de phosphates plus purs et moins coûteux.
Les déchets considérés exercent sur la cellulose une puissante action de fermentation et, en conséquence,, on a essayé de les adjoindre à diverses matières organiques pour faire des composts, par exemple à du vieux fumier d'étable qui a été lavé ou à du fumier frais renfermant de la paille en proportions variées ou encore à de la paille ou de la balle'de céréales ayant subi l'action des intempéries. Un grand inconvénient de telles appli- cations est d'être strictement limitées à certaines saisons de l'année et, de plus, de ne se prêter à une mise en oeuvre que dans une région très-res- treinte, attendu que les déchets de fermentation sont impropres à des trans- ports à grande distance.
Aussi n'a-t-il pas été possible, à cet égard, de trouver un marché pour une partie essentielle des grandes quantités de dé- chets produits incessamment, à toutes les époques de l'année, dans chacune des fabriques de pénicillineo
A l'état frais, les déchets de fermentation ont'la consistance d'une bouillie à grains mous, dont les qualités de conservation sont très mauvaises. A des températures atmosphériques excédant 10 à 15 , il se pu- tréfient immédiatement alors qu'à des températures plus basses, ils peuvent se conserver à l'état relativement frais pendant à 5 jours.
Lors de la putréfaction, ils se liquéfient et donnent lieu à la séparation d'une cer- taine quantité d'eau, tout en dégageant une odeur désagréable; en raison de cela, on doit les évacuer de la région de l'usine sans beaucoup de retard.
Pour ces motifs, il est important de trouver pour ce produit un débouché qui permettrait d'écouler la production totale en toutes les saisons de l'année.
C'est précisément ce qui est offert grâce à la présente inven- tiono Elle a pour objet un engrais pour plantes ou agent de confection de compost, de fertilisation ou de production de chaleur pour l'horticulture ou l'agriculture, qui est le produit de la fermentation, jusqu'à une stabili- té suffisante, d'un mélange de déchets de fermentation provenant de la fa- brication d'antibiotiques avec une sphaigne ou mousse à tourbe.
Dans de tels mélanges, la putréfaction malodorante est rempla- cée par une lente décomposition bactérienne et enzymatique, dans laquelle sont impliqués à la fois la cellulose et l'azote. Ce processus de décom- position se déroule avec un lent dégagement de chaleur et une rétention sub- stantielle de l'ammoniac engendréo En conséquence, le mélange se conserve pendant longtemps et l'on peut tirer parti, à n'importe quel moment, de sa teneur en aliments azotés et minéraux pour la culture de végétaux.
Le pro- cessus peut être considéré comme terminé lorsque la décomposition a atteint la stade auquel, dans des conditions normales d'emmagasinage, il ne se pro- duit plus de putréfaction odorante ou, en d'autres termes, lorsque les dé- chets de fermentation figurant à l'origine dans le produit ont été trans- formés à peu près complètement en humus. Quand la matière est dans cet état, la décomposition bactérienne et enzymatique a cessé à peu près ou est de- venue très lente. Néanmoins, lorsqu'on ajoute à nouveau des matières cellu- losiques et que l'on place le produit dans des conditions convenables, le dégagement de chaleur reprend ou augmente jusqu'à un taux appréciable et la matière cellulosique ou les déchets végétaux ainsi ajoutés peuvent, de ce fait, être amenés à engendrer très vite de l'humus.
On peut faire varier entre des limites écartées la proportion de sphaigne, servant de matière d'absorption par rapport aux déchets de fer- mentation. Etant donné que la teneur en eau de ces déchets est supérieure à celle de la matière d'absorption, la teneur en eau du mélangeq lorsqu'on em- ploie des quantités relativement grandes de déchets, peut augmenter jusqu'à une valeur telle que des putréfactions nuisibles ne seraient pas exclues;
dès lors, quand on désire utiliser d'aussi grandes quantités de déchets de fer- mentation, il'est recommandé, dans un premier stade, d'en ajouter d'abord une proportion faible puis d'en adjoindre de nouvelles quantités quant le mélange a été laissé au repos dans des conditions convenables pour fermen-
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ter et séchera On peut répéter cette-opération plusieurs fois., La proportion de déchets de fermentation mélangée en premier lieu peut allerpar exemples jusqu'au sextuple de la quantité de sphaigne. Si l'on répète cette opération, rien n'empêche l'absorption de;, par exemple, une proportion de déchets de fermentation égale à 13 fois, ou plus, celle de sphaignes.
La matière absorbante utilisée selon la présente invention, c'est- a-dire la sphaigne ou mousse à tourbe, est riche en cellulose et pauvre en azote de sorte qu'elle offre par elle-même peu de valeur comme auxiliaire de culture de végétaux; elle est, en revanche, un substratum convenable pour la décomposition lente de la cellulose sous l'influence des déchets de fermenta- - tion et un bon fixateur pour l'ammoniac engendré parallèlement dans la dé- composition de matières azotées;, ainsi qu'un agent protecteur contre la ten- dance à la putréfaction présentée par les déchets de fermentation.
Afin de provoquer la transformation recherchée en une matière susceptible d'être emmagasinée, il suffits après mélange intime de sphaigne et des déchets de fermentation, de laisser le tout µ l'abri de la pluie ou de le soustraire à d'autres influences susceptibles de provoquer :,par lavage, le départ des constituants solubles, ainsi qu'à l'action des excès de chaleur ou de froid. Ainsi, on peut laisser le mélange en tas sous un toit' ou dans un hangar ou une maison avec accès raisonnable de l'air mais avec protection con- tre le vent, qui pourrait disperser les tas.
Au cours de l'emmagasinage,\! il faut que le processus biologique puisse se dérouler en provoquant, à l'intérieur des tas, une élévation de température activant la décomposition en humuso La transformation recherchée peut s'accomplir pour une vaste gamme de températures maisa de la manière nor- male, elle a lieu plus lentement lorsque la température est plus basse que lorsqu'elle est plus élevée.
Déjà:, dans de très petits tas contenant 50 à 100 kg du mélange et ayant¯¯une hauteur de 60 cm, la température intérieure monte à 45 puis décroît lentement:, en 6 à 10 semaines:, jusqu'à la tempéra- ture du milieu environnant qui peut être à une moyenne de 4 par exemple.Les tas peuvent être beaucoup plus gros et l'épaisseur de la couche peut être aussi bien inférieure que quelque peu supérieure à 60 cm bien que, si la hau- teur est trop grande;, la matière est, à l'intérieur de la partie basse, com- primée au point d'interdire un accès suffisant de l'air., et la transforma- tion désirée devient si lente qu'une putréfaction inopportune vient la rem- placer.
Pour rester maître du processus, il est préférable de mesurer la tem- pérature régnant à l'intérieur du mélange à des intervalles de temps appropriés et de veiller à ce que le mélange ne dégage pas de liquide ou d'odeur à un de- gré important et aussi que l'augmentation de température se produise entre des limites compatibles avec une bonne formation d'humusafin qu'au débuts elle ne s'élève pas, par exemple,, à moins de 20 et à plus de 60 , pour dé- croîte par la suite.
En outre, il ne faut pas laisser le mélange se tasser, dans le fond, en mottes non pénétrables par l'aira Si la température ne s'é- lève pasune plus grande épaisseur de couche ou une meilleure protection contre le vent ou contre le froid s'imposent; si elle élève trop ou si du liquide s'échappe des tas, c'est que ceu-ci sont trop gros ou que leur hau- teur a excèdé la valeur admissible dans les conditions d'admission d'air qui se présentent et il faut alors étaler les tas et les refaire plus petits ou plus bas. Ainsi, il est toujours possible de favoriser la transformation re- cherchée et, dans la plupart des cas, celle-ci s'achève en 5 à 6 semaines, bien que, dans certaines conditions, un temps plus long puisse être nécessai- re.
Les mélanges faisant l'objet de la présente invention peuvent être appliqués comme agents de chauffage (par exemple pour le montage de couches ou la confection de "réchauds"); dans ce-cas, des mélanges contenant des dé- chets de fermentation en proportion relativement faible conviennent souvent le mieux ; il s'agit,, par exemple, de mélanges dans lesquels la proportion de matière absorbante;, comptée comme renfermant 75 % de substances sèches, par rapport aux déchets de fermentation, comptés comme renfermant 24 % de substan- ces sèches, est de 1 : 1 à 1 :
4. Si, toutefois, ces mélanges doivent être ajoutés à d'autres matières végétales contenant de la cellulose ou à du fu-
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mier fortement pailleux il est recommandé d'utiliser plus de déchets de fer- mentation et dans ce cas, la proportion peut être, par exemple, de 1 g 5à 1 : 13. Si le mélange doit être ajouté à des substances nutritives ou engrais- pour les plantes., on peut obtenir diverses compositionset'divers pH, en fai- sant varier le taux de mélange. Au bout d'un certain Temps d'emmagasinage le pH est alors, d'une façon générale, d'autant plus haut que la proportion de déchets de fermentation dans le mélange est plus élevée.
Dans le cas d'une sphaigne particulière, les pH suivants ont été relevés, après 6 semaines d'emmagasinage, dans des mélanges de diverses compositions, les proportions étant comptées comme il a été spécifié ci-dessus.
EMI4.1
<tb>
Mélange <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 2 <SEP> pH <SEP> 6,90
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> : <SEP> 3 <SEP> . <SEP> 7,95 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> x <SEP> 4 <SEP> 8,50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> s <SEP> 5 <SEP> 8,60
<tb>
En effectuant l'emmagasinage dans d'autres conditions, le fabri- cant est en mesure de produire un pH plus élevé ou plus bas, dans des mélan- ges riches en déchets de fermentation, en freinant ou en activant la décompo- sition des substances azotées et, par conséquent, il est en mesure de pro- duire diverses combinaisons de substances nutritives et de valeurs de pH.
De même, en laissant le mélange au repos en vue de son séchage ou en exécutant un séchage artificiel du mélange ou de ses constituants par exemple en effectuant alternativement un séchage et une addition de nouvelles quantités de déchets de fermentation, comme il a été ditplus haut, on peut régler la teneur en humidité indépendamment de la teneur en matières sèches des déchets de fermentation. Dans bien des cas, il est recommandé, le cas échéant, de régler la teneur en substances sèches de façon à l'élever jusqu'à 50 à 70 %.
Afin d'illustrer les teneurs en humidité et en substances nutri- tives, on indiquera ci-après les résultats d'analyses portant sur sept mé- langes différents d'une même sphaigne et d'une même sorte de déchets de fer- mentation provenant d'une fabrique de pénicillineo
Matières premières.-
EMI4.2
<tb> Analyse <SEP> Sphaigne <SEP> Déchets <SEP> de <SEP> fer-
<tb>
<tb> mentation
<tb>
<tb> Azote, <SEP> N <SEP> 0,54 <SEP> % <SEP> 0,88 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Acide <SEP> phosphorique
<tb>
EMI4.3
(en p205) 20) 2, 4.1.
% 0,035 %
EMI4.4
<tb> Potassium <SEP> (en <SEP> K2O) <SEP> 0,66 <SEP> % <SEP> 0,031 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Calcium <SEP> (en <SEP> CaO) <SEP> 1,14 <SEP> % <SEP> -
<tb>
<tb> Substances <SEP> sèches <SEP> 75 <SEP> % <SEP> 24 <SEP> %
<tb>
Mélanges en diverses proportions (calculées)-.
EMI4.5
<tb>
Rapport <SEP> Eau <SEP> N <SEP> P2O5 <SEP> K2O
<tb> 1 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 50,5 <SEP> 0,71 <SEP> 1,22 <SEP> 0,35
<tb> 1 <SEP> : <SEP> 2 <SEP> 59 <SEP> 0,77 <SEP> 1,62 <SEP> 0,45
<tb>
EMI4.6
1 3 63 0,80 1,82 0,50 1 s 4 66 0, 81 1994 0,53 1 s 5 67, 5 0,82 2,01 0,56 1 s 6 69 0, 83 2,07 0,57
EMI4.7
<tb> 1 <SEP> g <SEP> 13 <SEP> 73,5 <SEP> 0,86 <SEP> 2,26 <SEP> 0,62
<tb>
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Ramenés à 50 % d'eau
EMI5.1
<tb> Rapport <SEP> N <SEP> P2O5 <SEP> K2O
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 0,72 <SEP> 1,24 <SEP> 0,35
<tb>
<tb> 1 <SEP> : <SEP> 2 <SEP> 0,94 <SEP> 1,97 <SEP> 0,55
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> : <SEP> 3 <SEP> 1,08 <SEP> 2,47 <SEP> 0,69
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 4 <SEP> 1,19 <SEP> 2,83 <SEP> 0,78
<tb>
EMI5.2
1 5 1927 3eo8 085
EMI5.3
<tb> 1 <SEP> :
<SEP> 6 <SEP> 133 <SEP> 3,31 <SEP> 0,91
<tb>
<tb> 1 <SEP> : <SEP> 13 <SEP> 1,62 <SEP> 4926 <SEP> 1,17
<tb>
Gomme exemple de composition d'un produit fini fabriqué confor- mément à l'invention au cours des mois d'hiver et comportant des déchets de fermentation (production de pénicilline) et de la sphaigne dans la propor- tion de 1 à 4, le pourcentage initial d'eau étant un peu plus élevé que dans les mélanges indiqués plus haut, en l'espèce 66 %, on citera l'analyse sui- vante d'échantillons effectivement fabriqués,,
EMI5.4
<tb> N <SEP> pH <SEP> Pourcentage <SEP> N <SEP> Pourcentage <SEP> de
<tb>
<tb> d'eau <SEP> N <SEP> dans <SEP> les <SEP> substances <SEP> sèches
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> -15,1 <SEP> 7;
55 <SEP> 66,6 <SEP> 1,19 <SEP> 3,57
<tb>
EMI5.5
7-15,1 g 9 00 67, 6 1, 2z 3 76
EMI5.6
<tb> 2-10,1 <SEP> 6,75 <SEP> 62,6 <SEP> 1,41 <SEP> 3,77
<tb> 4-12,1 <SEP> 7,85 <SEP> 67,7 <SEP> 1,18 <SEP> 3,64
<tb>
Les deux échantillons désignés par 7-15,1 sont tirés simultané- ment du même lot et ainsi, ils illustrent Inexactitude de l'échantillonnage et de l'analyse.
Le fait que la teneur en azote est supérieure aux teneurs en azote calculées ci-dessus, en dépit de ce que les teneurs en eau sont les mêmes que celles qui sont entrées en ligne de compte dans le calcula est pro- bablement attribuable à une baisse de la teneur en substances sèches,cette baisse n'étant apparemment pas accompagnée d'une baisse correspondante de la teneur en azote,
L'analyse suivante de mélanges avec de la terre montre que l'on peut donner à une terre donnée, diverses teneurs .en aliments aisément assimi- lables par les végétaux, en ajoutant diverses quantités d'aliments en engrais préparés conformément à l'invention.
EMI5.7
<tb>
Proportion <SEP> (volumes) <SEP> Acide <SEP> Potassium <SEP> Nitrate <SEP> pH
<tb>
<tb>
<tb> phosphorique <SEP> N <SEP> (N03)
<tb>
<tb>
<tb> N
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Engrais <SEP> Terre
<tb>
<tb>
<tb> (selon
<tb>
<tb>
<tb> l'invention)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 3 <SEP> 41,0 <SEP> 46,5 <SEP> 60 <SEP> 7,7
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 42,5 <SEP> 45,5 <SEP> 80 <SEP> 7,8
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 1 <SEP> 66,0 <SEP> 6à,5 <SEP> 90 <SEP> 7,7
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 320,0 <SEP> 1820 <SEP> 140 <SEP> 7,7
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> 1 <SEP> 20,2 <SEP> 22,2 <SEP> 10 <SEP> 7,9
<tb>
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En utilisant une partie d'engrais préparé conformément à l'in- vention pour 7 parties de terrey on a obtenu les résultats suivants,
dans des expériences poursuivies durant 2 mois
Dans le cas de roses et oeillets nouvellement plantés, les-raci- nes furent fortes et les plants.-., vigoureux et plus sains, présentèrent plus de pousses et eurent un plus beau feuillage que des plants cultivés dans de la terre sans l'engrais considéré. L'effet obtenu diffère ae celui que pro- duit un engrais à base de nitrate., en ce sens que le feuillage présente la couleur vert foncé normale et que la croissance n'est jamais faible.
Dans le cas de plantes repiquées et enracinées,, par exemple de concombres, de melons et de céleris;, et dans le cas de fleurs d'été annuel- les, la croissance fut fortement augmentée, les plantes furent plus vigou- reuses et plus saines et les racines, plus grandes.
Dans le cas des poireaux et autres légumes obtenus à partir de graines semées sur place, on peut obtenir une croissance particulièrement vigoureuse et saine, au moyen d'un léger traitement de surface avec l'en- grais faisant l'objet de l'inventiono
Lorsqu'on fait pousser des concombres en serre, l'étalement des racines est particulièrement remarquable, lorsqu'on utilise l'engrais fai- sant l'objet de l'invention comme engrais de surface.
Dans la culture des concombres,, l'application de cet engrais ne parait pas favoriser la formation de substances âcres, comme c'est le cas lorsqu'on se sert d'autres produits d'amélioration du sol ou d'autres sub- stances génératrices de chaleur, surtout du fumier de cheval, à un taux proportionnellement aussi élevé. Au contraire, dans la culture expérimentale de concombres avec l'aide du produit faisant l'objet de l'invention, il a été possible d'éviter complètement la formation de concombres âcres qui, autrement, dans beaucoup de cas, est la cause de pertes importantes.