OA21728A - Engrais à base de résidus d'huilerie et du palmier à huile et son procédé de fabrication. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un engrais ou fortifiant, granulé ou non, pour plantes, obtenu par compostage d'un mélange d'au moins deux composants du palmier à huile et de résidus de l'huilerie de palmier à huile : effluents liquides, des boues de décantation, rafles, feuilles de palme, fougères de palmier à huile, fibres de pulpes épuisée de de graine de palme, inflorescences maies de palmier à huile. L'invention concerne également le procédé d'obtention de l'engrais qui comprend les étapes suivantes : récolte et séchage des matières premières, broyage, formulation, fermentation, maturation et granulation. <img file="OA21728A_A0001.tif"/> Planche Unique – Fig. 1

Description

DESCRIPTION DE L’INVENTION

Engrais à base de résidus d’huilerie et du palmier à huile et son procédé de fabrication

L’invention se rapporte au domaine de l’agriculture et concerne précisément un fertilisant organique granulé ou non, obtenu par compostage de divers composés comprenant essentiellement les rejets du palmier à huile, ainsi que des résidus issus d’huilerie du palmier à huile.

L’invention concerne également le procédé d’obtention de l’engrais ou du fertilisant organique.

Les engrais sont des substances organiques ou minérales, souvent utilisées en mélanges, et destinées à apporter aux plantes des compléments d'éléments nutritifs, de façon à améliorer leur croissance, et à augmenter le rendement et la qualité des cultures. L'action consistant à apporter un engrais s'appelle la fertilisation. Les engrais font partie, avec les amendements, des produits fertilisants, et plus généralement font partie des produits consommables de l'agrofourniture. La fertilisation se pratique en agriculture, horticulture, sylviculture et lors des activités de jardinage. Les engrais sont utilisés depuis l'Antiquité, où l'on ajoutait au sol, de façon empirique, les phosphates des os, calcinés ou non, l'azote des fumures animales et humaines, le potassium des cendres. En effet, pour accomplir le processus de leur vie végétative, les plantes ont besoin d'eau, de près de vingt éléments nutritifs qu'elles trouvent sous forme minérale dans le sol, de dioxyde de carbone (CO2) apporté par l'air, et d'énergie solaire nécessaire à la synthèse chlorophyllienne.

On distingue trois principaux types d’engrais qui sont les engrais organiques, les engrais minéraux ou chimiques, et les engrais organo-minéraux.

Les engrais organiques sont généralement d'origine animale ou végétale, ils sont issus de matière vivante, mais ils peuvent aussi être synthétisés, comme l'urée. Ce sont des engrais dérivés de matière animale : excréments d'animaux et humains, déchets industriels tels que des déchets d'abattoirs (sang desséché, corne torréfiée), déchets de poissons, boues d'épuration des eaux et de matière végétale : résidus verts, compostés ou pas, plantes cultivées spécialement comme engrais vert, ou préparées dans ce but, comme le purin d'ortie, ou les algues.

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Les engrais minéraux sont des engrais d'origine minérale. Ils permettent d'apporter aux plantes des nutriments essentiels sous une forme directement assimilable. Leur emploi permet de compenser les pertes de nutriments exportés hors des exploitations agricoles dans la matière organique des produits récoltés. Ce sont des substances d'origine minérale, produites par l'industrie chimique, ou par l'exploitation de gisements naturels de phosphate et de potasse. Ils peuvent être simples, c’est-à-dire ne contenant qu'un seul élément nutritif (azote, phosphate ou potassium), ou composés, c’est-à-dire contenir deux ou trois éléments nutritifs.

Quant aux engrais organo-minéraux, ils résultent du mélange d'engrais minéraux et d'engrais organiques. Les matières organiques azotées représentent généralement 25 à 50 % des produits finis. Les autres constituants du fertilisant, sels simples et minéraux, apportant azote, potassium et phosphore sous des formes appropriées, sont dilués dans les matières organiques.

Le compostage est un processus biologique de conversion des matières organiques en un produit semblable à un terreau, riche en composés humiques et minéraux appelé compost. Il s'agit d'une réaction aérobie. Il permet par exemple de valoriser les sous-produits de l'élevage, la biomasse ou les déchets organiques d'origine ménagère et/ou industrielle en un produit naturel, stabilisé et hygiénique. Le compostage est une opération durant laquelle des déchets organiques sont dégradés dans des conditions contrôlées, en présence de l'oxygène de l'air et d'humidité (eau), par l'action conjuguée des bactéries, champignons, microorganismes et macroorganismes. Le produit est transformé en humus riche en éléments nutritifs, qui peut être intégré au sol afin de l'enrichir.

Le processus de compostage consiste en une série de plusieurs opérations mises en oeuvre en suivant des paramètres physico-chimiques qui durent dans le temps. Les différentes étapes mises en œuvre sont :

- le mélange des différents constituants du compost ;

- la phase de dégradation également appelée fermentation, pendant laquelle le mélange est aéré. Cette aération peut se faire par retournement du tas, ou bien au moyen de dispositifs statiques, par exemple des rails d'aération sous le compost par lesquels est insufflé de l'air dans

[3] le mélange. Cette phase peut durer de 3 à 12 semaines, et voit la température du tas augmenter rapidement puis diminuer progressivement ;

- la phase de maturation, pendant laquelle le compost est stocké en tas, en étant peu ou pas aéré ;

- une étape de criblage : éventuellement située entre la fermentation et la maturation, permet de séparer une fraction fine, le compost d'une fraction grossière appelée le refus de criblage, réintégrée en début de compostage.

Les sources de composants organiques utilisées pour la préparation des engrais organiques par compostage sont nombreuses et très variées. La filière palmier à huile induit des usines de transformation qui produisent de l’huile brut destinée à la consommation, ainsi que de nombreux rejets solides et liquides. Cette filière très développée en Côte d'Ivoire génère chaque année environ 500 000 tonnes d’huiles et un minimum de deux millions de mètres cube d’effluents, rejetés dans les milieux naturels. Ces déchets à empreinte environnementale négative, ne respectant pas les normes de rejet, suscitent des plaintes des populations riveraines du fait des insalubrités des cours d’eau naturels. En effet, la Côte d’Ivoire produit chaque année, près de 1,8 millions de tonnes de graine de palme. Cette production fait d’elle le deuxième pays africain producteur d’huile de palme derrière le Nigeria qui en produit près de 2 millions de tonnes par an. La filière palme cruciale pour l’économie ivoirienne, et en particulier pour ses zones rurales, développe une chaîne de valeur qui fait vivre, directement et indirectement, quelque deux millions de personnes.

A l’analyse, les rejets des huileries du palmier à huile sont à la fois des sources de matières organiques et des pertes économiques très significatives. Ces rejets drainent mensuellement près de 655 tonnes de matières en suspension (MES), constituées de minéraux et d’acides gras, une perte en huiles et graisses de 8,81 tonnes, soit 2 642 100 FCFA de pertes financières chaque mois, pour un prix de la tonne d'HPV à 300 000 FCFA, et de 574 tonnes de matière organique. En somme, les résultats indiquent que les effluents en l’état ne respectent pas les normes d’épandage, et donc ne peuvent être systématiquement utilisés sur le plan agronomique. Il faudrait procéder à une formulation

[4]

Afin de rentabiliser les rejets d'huilerie de palmier à huile, la demande PCT/CN2010/074157 intitulée « Procédé de préparation d'engrais organique à partir de grappe de fruits vides d'huile de palme », décrit un procédé de préparation d'engrais organique à partir de grappe de fruits vides d'huile de palme et des rejets liquides, comprenant les étapes suivantes: le déchiquetage de la grappe de fruits vides en lanières; l'ajout séquentiel de substances supplémentaires: d'abord de boue ou de sol de carbone herbe, et ensuite de bactéries de fermentation de cellulose et d'urée, et la projection d'eau; le compostage des substances à une température élevée pour la fermentation; la formation des substances en au moins un parmi des engrais organiques, des engrais composés organiques/inorganiques et des engrais bio-organiques. Toutefois, ce procédé qui n’utilise que deux types de rejets de la filière palmier, a l’inconvénient d’incorporer quelques produits chimiques.

Le but visé par la présente invention est de proposer un type d’engrais biologique composé entièrement de résidus et de rejets de la filière palmier à huile.

Afin d’atteindre l’objectif visé, la présente invention est un engrais obtenu par compostage d’un mélange d’au moins deux composants du palmier à huile et de résidus de l’huilerie de palmier à huile. L’invention se compose donc d’effluents liquides, des boues de décantation, des rafles, des feuilles de palme, de fougères de palmier à huile, de fibres de pulpes épuisée de graine de palme et d’inflorescences males de palmier à huile.

L’invention est un produit solide granulé ou non destiné à être utilisé pour la fertilisation des cultures de céréales, des fruits et agrumes, des produits maraîchers et des plantes agroforestières, en pépinière, comme en phase de croissance. Son utilisation améliore la structure des sols, augmente la capacité de rétention en eau et des nutriments dans le sol, stimule l'activité microbienne et augmente le rendement.

Dans un mode de réalisation, le procédé de fabrication de l’engrais conforme à l’invention comprend les opérations unitaires suivantes :

- Etape 1 : récolte et transport des matières premières végétales : cette étape consiste à récolter les rafles, les feuilles de palme, les fougères de palmier à huile, les inflorescences males

[SJ de palmier à huile et collecter les fibres de pulpes épuisées de graine. Tous ces composants sont ensuite acheminés à la zone de production ;

- Etape 2 : séchage des matières premières végétales : toutes les feuilles sont séchées pour atteindre un taux d’humidité compris entre 20 à 25%, convenable aux exigences du broyeur ;

- Etape 3 : broyage des matières premières végétales : toutes les feuilles sectionnées sont convenablement broyées séparément pour donner des poudres ayant une granulométrie inférieure ou égale à 2 mm de diamètre en vue de faciliter leur homogénéité et leur dégradation biochimique ;

- Etape 4 : formulation du fertilisant : les différentes poudres de matières premières végétales sont mélangées aux effluents de palmier à huile selon des proportions préférentielles suivantes : 25 à 50% de poudre végétale de palmier ; 50 à 75% d’effluents de palmier à huile, le mélange est ensuite homogénéisé pour donner un engrais brut.

- Etape 5 : fermentation : l’engrais brut sous agitation, est constamment imbibé d'effluent sortant de l’huilerie pendant cinq jours au moins. Durant cette opération, la poudre d’engrais brut est à la fois humidifiée et enrichie d’autres minéraux et substances organiques, pendant que l’ensemble des microflores et macroflores contenues dans les effluents décomposent les substances organiques qu’il contient, pour donner une poudre humide ;

Etape 6 : maturation de l’engrais : cette opération dure en moyenne 10 jours. La poudre humide précédemment obtenue est stockée pour laisser un temps supplémentaire aux microflores et macroflores qu’elle contient de continuer de décomposer en douceur ses composants organiques et de les affiner pour donner une poudre moins humide servant d’engrais ;

- Etape 7 : granulation : cette étape est facultative et a pour objectif de transformer l’engrais en poudre en granulés en vue d’améliorer sa conservation et son utilisation ;

L’engrais conforme à l’invention est utilisé par épandage à des taux pouvant varier de 7 à 40 t/ha selon le type de cultures réalisées.

Les analyses des éléments nutritifs de base montrent que l’engrais selon l’invention est conforme à la norme NFU 44-051 qui fixe des teneurs limites en éléments traces métalliques

[6] (ETM), en composés traces organiques (CTO), en micro-organismes et en éléments inertes et impuretés des engrais organiques.

L’engrais conforme à l’invention possède de nombreux avantages : il permet de valoriser tous les sous produits et rejets du palmier à huile, ainsi que la plupart des résidus ou tourteaux issus du traitement industriel des graines de palme et de palmiste. Il procure en outre des gains additionnels significatifs aux exploitants des palmeraies et huileries de palmier à huile.

Les autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront beaucop plus clairement à la lecture de la description détaillée qui présente un exemple de réalisation non limitatif basé sur la figure 1.

L’exemple de réalisation non limitatif de l’engrais selon l’invention est un procédé semiindustrialisé qui permet de produire des quantités appréciables d’engrais. Ce procédé fait intervenir trois composants du palmier à huile et s'étend sur sept étapes décrites comme suit :

- Etape 1 : récolte et transport des feuilles de palme et des rafles : cette opération consiste à récolter, les rafles et les feuilles de palme. Dans un mode de réalisation préféré, la coupe des palmes se réalise en exploitation des plantations lors des activités d’élagage et de récolte des régimes de fruit. Les produits sont ensuite transportés à la composterie où elles seront séchées on non avant de subir un broyage.

Dans un mode de réalisation préféré, les feuilles sont coupées à l’aide de ciseaux ou de perches et rangées sous forme d’andins. La collecte et le transfert des feuilles se fait par des engins de récolte tels que les tricycles, puis leur convoyage par des remorques ;

- Etape 2 : séchage des matières premières végétales : les feuilles et les rafles de palmier sont séchées pour atteindre un taux d’humidité compris entre 20 et 25% convenable aux exigences du broyeur. Dans un mode de réalisation préféré, le séchage est réalisé à l’aide d’un séchoir solaire en forme de bac et à fermeture coulissante. Le taux d’humidité des feuilles est constamment contrôlé en réalisant des prélèvements ;

- Etape 3 : broyage des matières premières végétales : les feuilles et les rafles sectionnées sont convenablement broyées séparément pour donner des poudres avec une granulométrie inférieure à 2 mm de diamètre. Dans un mode de réalisation, cette opération se fait grâce à broyeur électrique type : 6J-180, ayant une capacité de production de 100 kg/h ;

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- Etape 4 : formulation du fertilisant : les poudres de feuilles de palme et de rafle précédemment obtenues sont mises ensemble, dans un mode particulier de réalisation, en parts égales, puis homogénéisées pour donner un mélange de farines qui constitue l’engrais brut ;

- Etape 5 : fermentation : l'engrais brut sous agitation est constamment imbibé d’effluent sortant de l’huilerie pendant cinq jours au moins. Durant cette opération, l’ensemble des microflores et macroflores contenus dans ces eaux décomposent la matière organique de la poudre. Pendant ce temps, la pâte obtenue s’enrichie des autres minéraux et substances organiques contenues dans les eaux. Dans un mode de réalisation préféré, la fermentation se déroule dans un réacteur en forme de cylindre muni d’un agitateur. Le réacteur est constamment alimenté en engrais brut grâce à une pompe à vis et en effluents par une pompe verticale. Le débit d'effluents est contrôlé par un système qui incorpore une chambre de stockage où arrivent les effluents depuis l’huilerie en transitant par une vanne à battant et une soupape antiretour. La configuration de ce système est telle que le débit du mélangeur excède le débit de rejet horaire des effluents. Ainsi, les débits de convoyage des matières premières au mélangeur sont contrôlés en vue de respecter les formulations. Et l’engrais en préparation est constamment déchargé après son séjour vers la cuve de maturation ;

- Etape 6 : maturation de l’engrais : l’engrais brut fermenté est acheminé et stocké dans la cuve de maturation où elle peut séjourner 10 jours en moyenne. Les microflores et macroflores déjà présentes continuent de décomposer en douceur et profondément les composants organiques. C’est au cours de cette opération que l’activité biologique est intense en vue d’obtenir un compost de qualité nutritive et mécanique conforme à la norme des amendements et de supports ;

- Etape 7 : granulation : l’engrais obtenu est stocké en vrac ou granulé à l’aide d’une granuleuse. La granulation de l’engrais permet d’améliorer sa conservation et son utilisation.

Claims (9)

1- Engrais ou fortifiant pour plantes, caractérisé en ce que ledit fortifiant est un produit solide granulé ou non obtenu par compostage d’un mélange de poudres d’au moins deux composants du palmier à huile tels que les rafles, les feuilles de palme, les fougères de palmier à huile, les fibres de pulpes épuisées de graine, les inflorescences males, ainsi que de les résidus d’huilerie comprenant les effluents liquides, les boues de décantation, et en ce que ledit engrais est destiné à être utilisé pour la fertilisation des cultures des céréales, des fruits et agrumes, des produits maraîchers ainsi que des plantes agroforestières, par l’amélioration de la structure des sols, l’augmentation de la capacité de rétention en eau et des nutriments dans le sol, et la stimulation de l'activité microbienne.

2- Engrais ou fortifiant pour plantes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé de fabrication comprend : la récolte et le transport, le séchage, le broyage, la formulation, la fermentation, la maturation et la granulation.

3- Engrais ou fortifiant pour plantes selon la revendication 2, caractérisé en ce que la récolte et le transport consiste à recueillir et à sélectionner les composants tels que les rafles, les feuilles, les fougères les inflorescences mâles, les fibres de pulpes épuisées de graine du palmier à huile, et de les acheminer à la composterie.

4- Engrais ou fortifiant pour plantes selon la revendication 2, caractérisé en ce que le broyage consiste à transformer après séchage, les différents composants en poudres en réduisant leur taille à une granulométrie inférieure ou égale à 2 mm en vue de faciliter leur homogénéité et la dégradation biochimique.

5- Engrais ou fortifiant pour plantes selon la revendication 2, caractérisé en ce que la formulation consiste à mélanger les poudres et/ou les pâtes obtenus après broyage dans des proportions préférentielles contenant : 25 à 50% de poudre végétale de palmier ; 50 à 75% d’effluents de palmier, et à homogénéiser le mélange pour donner un engrais brut.

I

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6- Engrais ou fortifiant pour plantes selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fermentation consiste à mélanger, sous agitation, l’engrais brut avec des d’effluents d’huilerie pendant cinq jours au moins afin que l’ensemble des microflores et macroflores contenus dans ces eaux décomposent la matière organique du mélange de poudres et l’enrichir en d’autres 5 minéraux et substances organiques contenues dans les eaux, pour donner un engrais humide.

7- Engrais ou fortifiant pour plantes selon la revendication 2, caractérisé en ce que la maturation consiste à stocker l’engrais humide durant au moins dix jours afin de permettre aux microflores et macroflores qu’il contient déjà, d’affiner la décomposition des composants organiques.

îo

8- Engrais ou fortifiant pour plantes, selon la revendication 2, caractérisé en ce que la granulation consiste à transformer la poudre d’engrais en grain pour améliorer sa conservation et son utilisation.

9- Engrais ou fortifiant pour plantes, selon toutes les revendications précédentes, caractérisé en ce que l’utilisation dudit engrais se fait par épandage à des taux pouvant varier de 15 7 à 40 t/ha selon le type de cultures réalisées.