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WO2006018502A1 - Produit pour biotraitement environnemental - Google Patents

Produit pour biotraitement environnemental Download PDF

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Publication number
WO2006018502A1
WO2006018502A1 PCT/FR2005/001861 FR2005001861W WO2006018502A1 WO 2006018502 A1 WO2006018502 A1 WO 2006018502A1 FR 2005001861 W FR2005001861 W FR 2005001861W WO 2006018502 A1 WO2006018502 A1 WO 2006018502A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
biodegradable
environmental
composition
envelope
product
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/001861
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English (en)
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WO2006018502B1 (fr
Inventor
Yves Lebesgue
Antoine Du Pontavice
Marie Jumentier
Original Assignee
Novaluz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0407995A external-priority patent/FR2873311B1/fr
Application filed by Novaluz filed Critical Novaluz
Priority to EP05790989A priority Critical patent/EP1769073A1/fr
Publication of WO2006018502A1 publication Critical patent/WO2006018502A1/fr
Publication of WO2006018502B1 publication Critical patent/WO2006018502B1/fr

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/348—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used characterised by the way or the form in which the microorganisms are added or dosed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/10—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a carbohydrate
    • C12N11/12—Cellulose or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/06—Nutrients for stimulating the growth of microorganisms

Definitions

  • the invention relates to a biodegradable product for environmental biotreatment.
  • Pollution and environmental nuisance for which biological treatments are required are very varied: it can be the destruction of organic pollutants such as hydrocarbons, the destruction of associated inorganic components, the removal of olfactory nuisances and others, in the case of accelerated composting of organic waste from household waste or green waste or the treatment of pollution contained in waste water and, more generally, the treatment of lipid, carbohydrate or protein compounds.
  • bacterial strains such as, for example, inert solid supports or organic active supports impregnated with said bacterial strains, or else encapsulation techniques allowing packaging in spaces. closed, bacterial colonies.
  • compositions in solid forms that are intended to release organic substances and inorganic substances in a medium to be treated, in general, a soil.
  • These solid compositions may be in the form of granules, briquettes, capsules, powders or any other form capable of being stored and then easily dispersed in the medium to be treated.
  • a first document (US 6,620,611) describes a substrate impregnated with an active composition intended to diffuse over time organic compounds and complex inorganic phosphates for the purpose of biotreatment of a soil.
  • a patent application (US 2002/0090697) describes a solid chemical composition with a degradation and slow diffusion effect, as well as a method for the biotreatment of soils with a view to their restoration by techniques using anaerobic bacteria.
  • a recent paper (US 6,251,826) describes a composition for soil treatment application with the addition of compost, • to promote good plant growth without the use of pesticides.
  • the composition uses a crushed alfalfa, a wetting agent, a source of calcium, and a humus, in the form of granules. But this composition does not contain bacterial strains. Therefore, there is no bacterial selection and the purpose of this composition is the enrichment of soil and not the treatment of a specific environmental pollution.
  • the object of the invention to meet needs not '' satisfied 'is to create a biodegradable product for environmental biotreatment with the functions: (i) contain or / and provide support to colony of bacteria • aerobic chosen very specific way with respect to the final use will be made of it, (ii) protect these bacteria during conditioning, (iii) maintain the presence of oxygen in the conditioning space to to preserve the ability of bacteria to act when the time comes, thanks to a sufficient permeability to oxygen, (iv) to offer the necessary nutrients for bacterial growth when the time comes, (v) to hydrolyze in the medium receptor, (vi) biodegrades in a controlled manner when the conditions of use are satisfied, in particular with sufficient moisture, (vii) to release the aerobic bacterial colony while ensuring its growth at the site of its biotreatment action program.
  • the object of the invention is a biodegradable product for environmental biotreatment with controlled biodegradability, which is in any convenient physical form, such as, for example, a 1 wrapping or the like, a capsule, a capsule wherein 'the inoculated bacteria are aerobic bacteria selected very specifically for a given action with respect - to an environment known to degrade by this bacterial colony.
  • the environmental bioprocessing product combines the conditioning, carrier and nutrient functions for the aerobic bacterial colony, and integrates its own controlled destruction, releasing the bacterial colony into the environment to be treated by means of a biodegradable behavior. specifically designed.
  • the invention relates to a biodegradable product for environmental biotreatment.
  • the biodegradable product for environmental biotreatment is characterized in that it consists: a) a packaging envelope permeable to oxygen, carried out by means of • a biodegradable composition comprising: al) at least one crushed fibrous plant material, a2) at least one binding agent of natural origin or of synthetic origin and a3) at least one plasticizing agent,
  • a formulated content of the envelope, placed inside said conditioning envelope composed: b1) of a culture containing bacteria, fungi and / or aerobic yeasts b2) of a nutrient substrate containing at least least one amino acid acting as an osmotic membrane and as a nutritive medium for bacteria at the time of revival and b3) at least one viscosity modifier.
  • the biodegradable product for the environmental biotreatment firstly comprises a packaging envelope made using a biodegradable composition comprising at least one fibrous ground vegetable material, at least one binder of this material and at least one plasticizing agent. and may contain other adjuvants and additives and then formulated content, internal to the packaging casing, whose formulation comprises an aerobic bacterial culture, a nutrient substrate and at least one viscosity modifier.
  • biotreatment in particular bioprocessing with an environmental vocation, using bacteria, fungi and / or aerobic juices, it is essential to ensure the presence of oxygen for the culture containing the bacteria. , fungi and / or aerobic yeasts contained in the biodegradable packaging envelope. This is the reason why this packaging has been chosen preferentially in the form of an envelope whose walls are sufficiently porous with oxygen, while remaining impervious to liquids.
  • the biodegradable composition for the production of an envelope of packaging comprises as an essential component, at least one milled plant fiber material .lui 'allowing it to be implemented in the form of tubes, profiles, sheets monolayers or multilayers, further processed in envelopes, at least one binding agent, at least one plasticizing agent and may also comprise other compounds such as adjuvants and additives, nutrients, none of which must therefore restrict the performance of the controlled biodegradability of the envelope .
  • the biodegradable composition making it possible to produce the packaging envelope first comprises, at least, a crushed fibrous plant material.
  • biodegradable materials While many biodegradable materials exist, they are, in most cases, obtained from essentially starch, with possible incorporation of various binders, both natural and synthetic, but their oxygen porosity properties are not readily available. sufficient to ensure the durability of aerobic bacteria during storage. Any packaging envelope intended to receive an aerobic bacterial colony, must indeed have different characteristics, in particular, a good oxygen permeability or a sufficient oxygen reserve, a good biodegradability activated in the presence of moisture, a capacity to have a low osmotic pressure when this packaging is in the form of an envelope separating the external medium from the internal medium containing the bacteria to be protected.
  • This packaging envelope can be in different physical forms. according to the uses that will be made of it: it may be in the form of shaped sheets in the form of envelopes, in the form of capsules or capsules, or in the form of closed tubes or profiles at the ends in which the colony of bacteria, fungi and / or aerobic yeasts will be contained.
  • fibrous plant material as the main element of the biodegradable composition has appeared to be indispensable.
  • This fibrous plant material is associated with at least one binder and at least one plasticizer, to obtain a material having a certain plasticity that allows the formation of a conditioning envelope for the aerobic bacterial colony.
  • This fibrous plant material provides mechanical reinforcement, porosity supplement and nutrient.
  • the fibrous plant material used as the main component of the biodegradable composition is selected from the group of plants comprising alfalfa, hemp, flax residues, beet snares, lupines and faba bean legumes.
  • alfalfa is used as a component the
  • Alfalfa is preferentially chosen in that it has certain special characteristics compared to other plant compounds, namely, that of not containing starch and that of containing hemicellulose easily assimilated by aerobic bacteria and not of the only cellulose more difficult to assimilate.
  • the fibrous plant material is both a structuring element of the composition as can be any reinforcing fiber, but also a nutrient for aerobic bacteria and an element for binding part, thanks to its protein part, however insufficient to her only.
  • the protective packaging envelope of the aerobic bacterial colony also serves as a nutrient for these bacteria, before and when they will be released in order to act on the medium to be treated.
  • the fibrous plant material is physically treated such as drying, dehydration, grinding, compaction, pressing.
  • the at least one fibrous plant material is introduced in a proportion of 10 to 90% by weight and preferably 20 to 45% by weight relative to the total weight of said biodegradable composition.
  • the biodegradable composition making it possible to produce the packaging envelope also comprises at least one binding agent for the one or more fibrous plant materials.
  • the role of the binding agent in the biodegradable composition is to allow the fibrous plant constituents to cohere with one another, but this binding agent can have a cohesive power such that the material loses all ability to behave in a plastic manner, for example, when subjected to a rise in temperature or when put in the presence of water ..
  • the binding agent used may be of natural or synthetic origin and must in all cases be rapidly biodegradable.
  • the binder is' mainly composed of a mixture comprising starch and proteins.
  • the 'proportions of starch and protein are from 5 to 25% by weight protein and 75 to 95% by weight of starch.
  • Plants forming amylaceous compounds and acting as a binding agent are selected from the group of plants such as rice, potatoes, maize, cassava, wheat, hops, oats, barley, tapioca.
  • the naturally occurring binder is flour derived from cereals such as wheat.
  • This naturally occurring binder comprises starch and proteins derived from gluten in the case of wheat flour.
  • This natural binder has proven to be possible in so far as such a flour provides cohesion to the composition, without restricting, if the addition is modest, s permeability properties to oxygen envelope packaging made from the composition.
  • the naturally occurring binding agent comprising starch and proteins is added to the composition at 25% to 47% by weight of the biodegradable composition of the shell.
  • Another water-soluble carbon binding agent also of natural origin, can be associated with the first previously described. It is selected from green juices such as alfalfa products or other plants including grasses, polysaccharides from products such as molasses, cane sugar and / or beetroot, products from green juice splits such . than hydrolysates and sera.
  • this other natural binding agent associated with the first consisting of starch and protein is interesting in that it provides, beyond its primary function of binding, a certain plasticity to the composition.
  • this other binding agent provides additional organic carbon which is advantageous as a nutrient present in the packaging envelope because this nutrient is easily assimilated by the bacterial colony, and / or fungi and / or yeasts, since it is sugar.
  • This other water-soluble carbonaceous binder is added in a proportion of from 0% to 5% by weight of the biodegradable composition of the shell.
  • binding agents of synthetic origin in substitution for all or part of binding agents of natural origin, such as water-soluble polymers, may optionally be used, preferably polyvinyl alcohols. These binding agents of synthetic origin may be used in an amount chosen in the range of 0% to 40% by weight and more particularly in the range of 5 to 40% by weight of the biodegradable composition constituting the envelope.
  • the biodegradable composition for producing the packaging envelope also comprises at least one plasticizing agent, of natural or synthetic origin.
  • thermoplastic biodegradable composition that can be easily converted, for example, into tubes, profiles or monolayer or multilayer sheets, then into packaging envelopes by techniques borrowed from the processing of plastic materials or the processing of plastics. extrudates qualified food, then implemented by available techniques such as cutting, forming, welding and which can be sufficiently resistant once formatted, the biodegradable composition should be formulated with various' natural organic plasticizers and / or synthetic, preferably of limited molecular weight, capable of being soluble in water and of being themselves also biodegraded, without residual ecotoxicity when dispersed in the medium to be treated.
  • the biodegradable composition constituted by the natural fibers and the binding agents must have a certain plasticity with respect to the forming stresses.
  • the role of the plasticizer is to create volumes of freedom in Macromolecules ⁇ é vide so that under the effect en- particular heat, the constituent macromolecules of the composition can move more easily relative to each other .
  • the plasticizer also operates at room temperature. It provides the necessary flexibility to the envelope resulting from the composition implemented which, without the presence of said plasticizer, would be too rigid and possibly brittle.
  • Water-soluble plasticizers are selected from the group • polyols, including in particular glycerol, sorbitol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol.
  • polyols including in particular glycerol, sorbitol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol.
  • Other polyols are also possible such as . adonitol, dithioerythritol, dithiothreitol, galactitol, inositol, mannitol, xylitol. All these polyols can be used alone or as a mixture.
  • the plasticizing agent of polyol type is added in proportions of 1% to 30%, and preferably 3% to 20% by weight of the biodegradable composition, in this case the envelope.
  • the biodegradable composition for producing the packaging casing may also comprise other compounds which are adjuvants and additives such as salts, lubricating agents, mineral fillers, colored dyes or pigments. .
  • Salts may be added to the biodegradable composition, particularly, when these salts are hygroscopic behavior to maintain within the biodegradable composition% a sufficient moisture promoting the plasticity of said composition.
  • salts are selected from the group consisting of salts of lactic acid, in particular sodium lactate or potassium lactate. The addition of salts is done in the
  • Lubricants may also be added to the biodegradable composition for the purpose of making it more readily convertible and in particular extrudable and more amenable to mixing in extruder screws.
  • Such lubricating agents are well known in the state of the art and are selected from the group consisting of the metal salts of stearic acid, mainly the sodium, magnesium and potassium salts, but also aluminum, calcium, zinc or other metals replacing sodium or potassium. Magnesium stearate is preferably selected.
  • lubricating agents are present in the composition in proportions of 0% to 5% and preferably 0.5% to 3.5% by weight of the biodegradable composition.
  • Mineral fillers may also be added to control the viscosity of the transformable biodegradable composition. These mineral fillers may be clay, silica, talc, calcium carbonate, titanium oxide or any other neutral charge with regard to the ecosystem, taken alone or as a mixture.
  • a clay is preferably chosen insofar as it contains water of constitution and has, moreover, the capacity to absorb it and that it also acts as a modifier of rheology, that is to say of viscosity and as a "possible support of the bacterial colony once the packaging biodegraded packaging.
  • the clay selected is preferably a 'phyllosilicate and more particularly, a kaolinite whose structure is. composed of silicate layers associated with aluminum oxide / hydroxide layers or montmorillonite.
  • the proportion of mineral fillers introduced into the biodegradable composition varies between 0% and 15% and preferably between 0% and 10% by weight of the transformable biodegradable composition, the size of the particles being 0 simply micrometric.
  • a coloring pigment may optionally be added subject to its environmental non-toxicity when released, during the biodegradation of the composition in the environment: the titanium oxide is preferably retained.
  • additives may be added to the biodegradable composition such as nutrients, bacterial growth additives, enzymes, amino acids, mineral salts or ammonia.
  • Specific nutrients and growth additives may be selected from pectins, yeast extracts, polysaccharides from the wine industry, hemicellulose, optionally cellulose.
  • Enzymes, amino acids, vitamins can be added to the biodegradable composition.
  • Mineral salts can be added to the biodegradable composition. Their nature and quantities are carefully studied. These mineral salts are nitrate compounds and / or phosphates and / or sulphates of ammonium, potassium, magnesium, calcium, sodium, manganese, molybdenum, iron, copper, zinc.
  • the biodegradable composition for producing the packaging casing comprises a water content which varies between 5% and 20% by weight of the convertible biodegradable composition, which may be water already contained in the fibrous plant material and / or supplemented by a contribution.
  • the conditioning envelope of the aerobic bacterial colony is preferably in the form of a capsule made from tubes, sections, monolayer or multilayer sheets, extruded, injected or calendered from the biodegradable composition according to the invention, hot-glued on their periphery or at their ends.
  • the capsule having received its formulated content is closed by pinching at both ends in the case of tubes and
  • the material which constitutes the outer envelope of the capsule is always permeable to oxygen.
  • the biodegradable product for environmental biotreatment is thus a capsule, of variable size, having received its formulated content which is stable and which can be easily stored and handled, to then be used, when the time comes, under conditions of humidity allowing its delitescence and its controlled biodegradation, the reviviscence of aerobic bacteria and thus their release and their effective use in the medium to be treated.
  • the formulated content of the envelope b) consists of: • .
  • the bacteria, fungi, and / or aerobic yeasts present in the contents of the envelope are of the nitrogen and carbon cycle and are selected from the group consisting of Micrococcaceae, Lactobacillaceae, ' Bacillaceae ' , Nesseriaceae, Enterobacteriaceae, Azotobacteriaceae, Rhizobiaceae, Nitrobacteriaceae, Thiobacteriaceae, Pseudomonadaceae, as well as in the groups of Bacteria: Pseudomonadales: Pseudomonas, Nitrosomonas, Nitrobacter, Thiobacillus, Vibrio, Acetobacter, ...
  • Azotobacteriaceae Azotobacteria, Beijerinckia Achromobacteriaceae: Achromobacter, Flavobacterium Enterobacteriaceae: Aerobacter, Serratia Lactobacillaceae: Lactobacillus, Corynebacteriaceae: Arthrobacter Bacillaceae: Bacillus, Actinomycetes: Actinomycetaceae: Nocardia, Pseudonocardia, Mushroom fungi: Rhizopus, Protoascomycetes (yeasts): Candida, Torula, Rhodotorula, Cryptococcus, Torulopsis, Euascomycetes (molds): Aspergillus.
  • the formulated content of the envelope comprises between 0.5% and 25% and preferably between 1% and 10% of aerobic strains, that is to say bacteria, fungi and / or aerobic yeast of the nitrogen cycle and carbon in their culture in an aqueous medium, with the
  • the nutrient substrate comprising at least one amino acid is produced by means of a formulated aqueous phase in which certain components are soluble, in particular amino acids.
  • a formulated aqueous phase in which certain components are soluble, in particular amino acids.
  • One or more of the 21 amino acids can be used.
  • the amount of amino acids present in the nutrient substrate is from 1% to 10% by weight of said nutrient substrate or from 0.2% to 7% by weight of the formulated content of the envelope.
  • amino acids have the property of acting as an osmotic membrane and as a nourishing medium for the bacteria contained at the moment of their revival.
  • Mineral salts and / or ammonia may be added to the formulation of the contents of the envelope. Their nature and quantities have been carefully studied. These inorganic salts are nitrates and / or phosphates and / or sulphates of ammonium, potassium, magnesium, calcium, sodium, manganese, molybdenum, iron, copper and zinc.
  • Nutrients and bacterial growth additives can be added to the formulated content of the envelope. These nutrients may be selected from pectins, yeast extracts, pqlysaccharides, vitamins, hemicellulose, optionally cellulose, enzymes.
  • a viscosity modifying agent acting as a thickener may be added to modify the viscosity of the formulated content of the envelope to facilitate its implementation in the process of transformation.
  • This viscosity modifying agent may be of mineral or organic origin.
  • clay When it is of mineral origin, it acts as a mineral charge; it may be a calcium carbonate, a magnesium carbonate, a silica, a clay and is preferably a clay.
  • This clay is kaolinite type 'or montmorillonite. The size of the clay particles is micrometric. In addition, the nature of these clays facilitates the adsorption of colonies of bacteria, fungi and / or aerobic yeasts.
  • the viscosity modifying agent when the viscosity modifying agent is of organic origin, it may be selected from the group. glutamates, carrageenans or alginates such as agar.
  • Viscosity modifying agents may be taken alone or in admixture.
  • Bacteria implemented according to the invention and therefore 'inoculated in the formulated internal contents are aerobic strains, such as bacteria, yeasts, fungi of the nitrogen cycle and carbon. They can be from the same family or belong to different families
  • the culture of aerobic strains including bacteria, fungi and / or yeasts is done in an aqueous medium at a concentration ranging for example between 10 7 and 10 10 each forming a colony per milliliter (cfu / ml) of aqueous suspension.
  • the quantity of this bacterial culture introduced into the formulated content of the envelope represents between 0.5% and 20% by weight and preferably between 1% and 10% by weight of said formulated content.
  • the internal content formulated of the envelope represents between 5% and 45% and preferentially between 10% and 30% of the weight of the
  • biodegradable product of environmental biotreatment and the packaging envelope represents between 95% and 55% by weight and preferably between 90% and 70% by weight of the biodegradable product.
  • the process for producing biodegradable products for biological treatment, in particular for environmental biotreatment is characterized in that it comprises the following steps:
  • the process for manufacturing the biodegradable product of environmental biotreatment comprises a first step a) of preparation of the fibrous plant material, drying, possible dehydration, grinding to the dimensions making it possible to produce a paste of satisfactory viscosity so that it can be transformed into an envelope, for example a tube, a profile monolayer sheet or multilayer wall thickness of the order of a few tenths of millimeters to a few millimeters.
  • the fibers of the fibrous plant material should not be too long because the envelope thus formed would lose in homogeneity and there would be a risk of formation and presence of micro-holes in said packaging envelope prepared by transformation of the composition, thus no longer allowing to preserve the bacterial colony since there would be loss of tightness. It is really important to be able to produce a biodegradable product according to the invention which is flexible, continuous and homogeneous.
  • the dimension of the fibers is also important for the implementation by a transformation means such as extrusion, compounding, coextrusion, tubes, profiles, single or multilayer sheets, in film or injection molding.
  • the plant material fibers have a size that varies from a few microns to a few tens of millimeters, but the size distribution is essentially between 0.5 and 15 mm and preferably between 1 and 10 mm.
  • the role of the fibrous plant material is also to enhance the mechanical properties of the biodegradable composition, independently of the other functions provided.
  • the supply of this fibrous plant material to the biodegradable composition can be in the form of dried material, ground, possibly dehydrated and also in a compacted form.
  • the relative humidity level of fibrous plant materials is an important element in controlling the performance of the biodegradable composition throughout the manufacturing process of the packaging envelope and its implementation. Relatively low relative humidity will result in
  • a relative humidity of 5% to 30% and preferably from 5% to 15% expressed as • weight of the composition is desired.
  • the process for producing the biodegradable environmental biotreatment product comprises a step b) which is that of the preparation of the biodegradable composition, in the form of a homogeneous mixture.
  • the biodegradable organic binding agent (s) and / or the plasticizing agents are added for their mixing.
  • the control of the moisture content of the biodegradable composition makes it possible to obtain, after processing by the techniques of the plastics industry or the food industry, a relatively plastic paste, viscosity suitable for implementation processes such as extrusion / coextrusion, forming in a die or other, then passage on cooling and forming means such as rollers, rollers, confofmateurs.
  • a mineral filler may also be added in powder form to better control the viscosity of the product being processed such as by extrusion, coextrusion, forming or the like.
  • the clay is preferably retained to the extent that such a material has the ability to bind bacteria, yeasts, fungi, when using the biodegradable composition.
  • the preparation step of the biodegradable composition can be done in any mixer as available in the industry : plastics processing or the food industry.
  • the optimal homogenization is done in a turbine mixer where the various organic and inorganic ingredients will be added. There is no incident temperature rise during mixing. It can also be done directly in a compounding extruder having sufficient capacity to mix and homogenize the composition which allows sequential introductions of the various solid and liquid components.
  • the process for producing the biodegradable biotreatment product comprises a step c) of preparing a formulation of the contents of the envelope to be introduced into the envelope, comprising a bacterial colony, aerobic yeasts and / or fungi, a nutrient substrate containing at least one amino acid and at least one viscosity modifier, to be packaged in the packaging casing.
  • This internal content formulated of the envelope represents between 5 and 35% by weight of the biodegradable product of environmental bioprocessing according to the invention.
  • This formulation of the content of the biodegradable envelope is based on amino acids and optionally mineral salts, growth additives and nutrients such as polysaccharides and clay suitable for containing the bacterial colony.
  • the amino acids and possibly the other nutrient substrate additives, such as polysaccharides, have the primary function of providing an additional nutrient to the aerobic bacterial colony, but another function of the internal formulated content partly to coat the inner surface of the aerobic bacterial colony.
  • envelope is to change the osmotic pressure relative to the aqueous mixture of the solution containing the bacterial colony and also provide some sealing of the biodegradable composition to better control its ability to biodegrade and promoting, thanks to polysaccharides, conservation of bacteria by • the 'sugars easily assimilated.
  • the 21 amino acids can be used alone or in mixture.
  • the preferred amino acids are arginine, methionine, isoleucine, tryptophan, which can represent between 70% and 80% by weight of all the amino acids.
  • Nutrient uptake constitutes between 20% and 70% of the weight of the formulated internal content of the envelope.
  • the viscosity of this formulated internal content constituted by the aqueous phase of amino acids and optionally of polysaccharides and other additives is modified by the addition of a viscosity modifying agent which may be of mineral or organic origin.
  • a viscosity modifying agent which may be of mineral or organic origin.
  • the viscosity-modifying agent may be chosen from the group of silicas, carbonates and clays and is preferably chosen from clays.
  • the viscosity modifying agent is of organic origin, it is chosen from the group of glutamates, carrageenans or alginates, for example agar.
  • viscosity modifiers are used to control the viscosity ', in particular, thickening when implemented by injection, by pumping or lateral extrusion in the die 5 of the co-extruder, the composition referred to constitute the internal content formulated from the envelope during coextrusion.
  • This viscosity modifying agent constitutes between 20% and 70% by weight of the formulated internal content of the envelope.
  • an aerobic bacterial colony is introduced in the form of a dispersion in a nutrient liquid medium.
  • the conditions for introduction of the bacterial colony involve preparation of the aqueous medium of the bacterial colony, pre-introduction of the selected bacterial strains into that aqueous medium and introduction, into the formulation of the formulated internal content, of the strains and . growth medium before injection, pumping, extrusion, in a coextrusion unit for example at the level of the coextrusion die before the forming phase of the envelope such as tube, profile, single sheet or multilayer or other.
  • the envelope such as tube, profile, single or multilayer sheet or the like
  • a formulation in which the bacterial colony is located is filled with a formulation in which the bacterial colony is located.
  • the bacterial colony is selected according to the types of use
  • viscosity of the bacterial solution is chosen so that the introduction is easy, that it can be carried out without discontinuity and that the
  • the concentration of bacteria, fungi and yeasts is 10 7 to 10 10 colony forming units per milliliter of suspension aqueous culture (cfu / ml) and the amount by weight of culture is variable depending on the application.
  • lipids, proteins, bacteria, yeasts and fungi produced sequentially sterile fermenters are premixed and conditioned with the mineral salts and oligo ⁇ elements constituting the growth medium.
  • bacterial populations include many genres and families including 'those listed in Table 1.
  • Yeasts belong to the family Saccharomycetes, Myxomycetes, Candida. Fungi are used for the degradation of certain lipid compounds.
  • the concentration of total heterotrophic seeds is 10 7 to 10 10 cfu / ml; the amount of culture used in the biodegradable product of the invention varies according to the use.
  • the mass constituted by the aerobic bacterial colony, fungi and / or yeasts in aqueous medium varies between 0.5% and 20% and preferably between 1% and 15% by weight of the total mass of the internal content formulated envelope.
  • the bacteria present in the formulated internal fodder are at a concentration of 10 7 to 10 10 cfu / ml.
  • This internal content formulated based on amino acids and possibly polysaccharides, a modifying agent viscosity and containing the bacterial colony inoculated, completely filled the biodegradable envelope such as tube, profile, monolayer sheet or multilayer or other and also acts as a coating of the inner faces of said envelope such as tube, profile, single sheet or multilayer or other issue of the composition.
  • the biodegradable product manufacturing method biotreatment environnemerîtal comprises a step d) at least partial transformation of wrap of 'the biodegradable composition by compounding, lamination and forming said biodegradable composition. All processing technologies specific to the plastics industry and the food industry and more particularly those of extrusion and coextrusion, single screw, bi screw are possible.
  • co-injection and multiple calendering technologies can be used.
  • prior compounding extrusion is required.
  • the composition is moisture sensitive, it can not be cooled with water to prepare intermediate granules which would then be reheated and plasticized to produce the packaging casing. This is why the cooling is done by means of air which can itself be cooled.
  • the extrusion compounding process and the forming processes are carried out at controlled temperature and pressure. Any technique for manufacturing multilayer or multi-wall type products and using different materials to constitute in one operation, a multi-component product, as available for the implementation of the polymeric materials or food products said extruded or coextruded, is adapted to implement the biodegradable composition ' to manufacture ' such an envelope receiving the internal content formulated.
  • the biodegradable composition can pass from a pasty state to a viscoelastic solid, without being brittle. There is a change of modulus of elasticity as a function of moisture content while keeping a softening ability at certain temperatures suitable for any thermoplastic behavior. It is necessary to avoid any risk of thermal degradation of the organic materials of the biodegradable composition, such as, for example, Maillard reactions or carbonizations caused by premature oxidation.
  • the retained screw profile must allow a good homogenization of the composition, without inducing a too high shear rate which would result in an excessive increase of the temperature of the composition.
  • the extruder may be a co-rotating or counter-rotating twin-screw machine or a single-screw machine. The best compounding results are obtained with a co-rotating twin-screw.
  • the use of a BUSS type compounder with two perpendicular extruders is also possible.
  • the temperature of extrusion in the compounding extrusion technology is between 8O 0 C and 13O 0 C. Too high a temperature results in the loss of the specific properties obtained through the provision of plant materials and optionally generates the creation of Maillard reactions, resulting from the possible presence of sugar.
  • Degassing is optionally used to control the water vapor generated during the extrusion of the components of the biodegradable composition whose moisture content would be too high, particularly with regard to plant products.
  • the biodegradable thermoplastic composition coextruded at relatively low temperature is converted into at least a partial envelope in a die which can. be annular in the case of a tube, square, rectangular or more generally of polygonal section in the case of a profile or flat with a single lip in the case of a monolayer sheet but with several lips, in the case of a multilayer sheet whose inner layer sandwiched between the two outer sheets would be constituted by the internal content formulated.
  • the thicknesses of walls or leaves range from a few tenths of millimeters to a few millimeters.
  • This envelope such. that tube, profile or single or multilayer sheet or the like is cooled between two tractive-cooling means such as cylinders, rollers, shapers.
  • This implementation can be done on a single machine or in recovery, the extruder or co-extruder then being fed from prefabricated granules in an independent compounding extruder.
  • the temperature of the casing such as tube, profile, monolayer or multilayer sheet or others at the outlet of the die lips is less than 100 ° C.
  • the thickness of the walls of the tube, shaped, multilayer sheet varies between 0.15 mm and 5 mm, but is preferably between 0.5 mm and 3 mm, to ensure relative strength.
  • the flow rate is essentially a function of the extruder / co- extruder and cooling capabilities of the rolls, rollers, cooling shaper and the thickness of the product thus extruded or coextruded.
  • the at least partial envelope, when the coextrusion conditions are effectively controlled, is a product that remains flexible, before cooling, in order to be handled without risk of rupture and without performing too low abrasion performance.
  • the water content is controlled in a range of 5% to 30% by weight of the biodegradable composition of the shell.
  • the injection of water is a means of modifying the water content of the composition, which must keep plasticity until the closing step by forming / plating / welding the tube, profile, single sheet or multilayer or other.
  • the process for manufacturing products intended for environmental biotreatment comprises a step e) of homogenization and introduction by injection, pumping or other, of the formulation constituting the content formulated inside the at least partial envelope such as tube , Profile, monolayer sheet or multilayer or other, formed during the transformation operation of the biodegradable composition to achieve the at least partial envelope such as tube, profile, single sheet or multilayer or other receiving the internal content formulated.
  • the i-njection into the envelope of the formulated internal content takes place at the level of the coextrusion die. This injection can be done through various means which the
  • the viscosity of the formulated internal content is compatible with the flow requirements in the pumping systems, on the one hand and is, on the other hand, adjusted so that the formulated internal contents can not flow out of its envelope not yet closed, at the exit of the die.
  • the control of the temperature of the internal content formulated, during its injection into the coextrusion die is such that it avoids any risk of destruction of the bacterial colony present in the forage that would result from too high a temperature.
  • the injection rates of the semi-pasty formulation constituting the internal content formulated are controlled and slaved to the main extruder flow implementing the biodegradable composition to form the envelope.
  • the process for manufacturing products intended for environmental biotreatment comprises a step f) of sealing the envelope by pressure exerted on the parts or the ends of the envelope such as tube, profile, single or multilayer sheet or other, charged with internal content formulated and cuts filled envelopes thus formed.
  • the envelope as tube, roll-formed sheet or multilayer mono or other charge of the formulated internal content after cooling is passed between two rollers and is shaped 'and pinched' in these two ends, in the case of a tube or profile or at both ends and on both sides in the case of a multilayer sheet.
  • a welding bonding is carried out the
  • the two pinched ends may be parallel or at different angles.
  • This forming makes it possible to constitute objects of type for example, berlingots, alveoli, capsules, filled, ranging from 1 cm side to a few centimeters on the side, or even a few tens of centimeters depending on the final applications considered. all
  • a continuous production line of environmental bioprocessing product, in the form of capsules has been designed.
  • the conditioning envelope of the aerobic bacterial colony is preferably in the form of a capsule made from two sheets from the previously described composition, hot-glued on their periphery, previously coated, on their inner side, a formulated coating comprising in particular amino acids, and receiving the colony of aerobic bacteria, and / or fungi and / or yeasts present in an aqueous medium.
  • This coating of the inner surface of the packaging envelope which constitutes at least a part of the internal content formulated (b) of said envelope is produced by means of a formulated aqueous phase, in which certain components are added and comprising in particular the amino acids previously stated.
  • a formulated aqueous phase in which certain components are added and comprising in particular the amino acids previously stated.
  • One or more of the 21 amino acids can be used.
  • the amounts of amino acids deposited in this form of coating are 100 to 5000 g / m2.
  • inorganic salts such as nitrates and / or phosphates and / or sulphates of ammonium, potassium,
  • Magnesium calcium, sodium, manganese, molybdenum, iron, copper, zinc,
  • Nutrients and bacterial growth additives selected from pectins, yeast extracts, the
  • polysaccharides polysaccharides, vitamins, hemicellulose, possibly cellulose, enzymes.
  • the internal coating represents between 5 and 35% and preferably between 10 and 35% of the weight of the biodegradable product of environmental biotreatment constituted by the packaging envelope, the solution of bacteria, fungi and yeasts, the coating of amino acids and the viscosity modification clay.
  • Clay is added to modify the viscosity of the aqueous phase intended for said inner coating in order to facilitate the deposition, this clay being of kaolinite or montmorillonite type.
  • the families of bacterial colonies used according to the invention are aerobic strains, such as bacteria, yeasts, fungi of the nitrogen cycle and carbon.
  • aerobic strains such as bacteria, yeasts, fungi of the nitrogen cycle and carbon.
  • the quantities of strains introduced into the envelope are aerobic strains, such as bacteria, yeasts, fungi of the nitrogen cycle and carbon.
  • D of conditioning are from 0.0001% to 2% by weight relative to the aqueous medium.
  • the amount of bacterial culture represents between 2 and 20% by weight of the biodegradable product of environmental bioprocessing.
  • the process for manufacturing biodegradable products, according to the invention, intended for biological treatment, in particular environmental biotreatment is characterized in that it comprises the following steps:
  • the compounding step forming plasticizing d) • may be a single continuous step or be discontinuous, after the engine has available, compounding twin-screw extruder or single screw extruder mono involving the prior manufacture of granules of the composition that will have to be plasticized and put in the pasty state again.
  • the water content is controlled in a range of 5 to 30% expressed by weight of the biodegradable composition.
  • the injection of water is a means of modifying the water content of the composition, which must keep a plasticity until the thermoforming step of the sheet and welding.
  • the process for manufacturing products intended for environmental biotreatment comprises a step g) of forming a sheet constituting the lower part of the packaging envelope.
  • This sheet resulting from the composition is thermoformed, preferably just after its
  • thermoforming extrusion, before the coating phase by a formulated coating comprising in particular amino acids.
  • the forming is actually facilitated when the sheet still has a certain plasticity. If not, it is necessary to proceed to a warming of this sheet, to be able to perform this thermoforming.
  • Thermopolding is carried out on a depth ranging from 5 mm to 3 cm for cell dimensions ranging from 1 cm on the side " to a few centimeters on the side, or even a few tens of centimeters depending on the final applications considered.
  • the constraints specific to the thermoforming of thermoplastic sheets whose modulus of rigidity is variable with temperature make the shapes rounded and relatively shallow in relation to the size of the cell will be preferred.
  • Environmental biotreatment biodegradable • manufacturing process comprises a step h) of preparing a formulation based on amino acids and optionally minerals, growth additives and nutrients such as polysaccharides and clay , intended to constitute a coating.
  • Amino acids and possibly other additives such as polysaccharides have the primary function of providing an extra nutrient to the aerobic bacterial colony. Another function of this coating is to modify the osmotic pressure with respect to the aqueous mass of the solution containing the bacterial colony, and also to provide some waterproofing of the biodegradable composition to better control its biodegradability and to promote , thanks to polysaccharides, the conservation of
  • the formulated internal coating represents between 10 and 25% by weight of the biodegradable environmental biotreatment product according to the invention.
  • the viscosity of this coating consisting of the aqueous phase of amino acids and optionally polysaccharides and other additives may be optionally modified by the addition of clay.
  • the 'method' product manufacturing biodegradable environmental biotreatment comprises a step f) of one of the sides coating the thermoformed end sheet the composition by the preparation based on amino acids and optionally polysaccharides and other additives and possibly clay.
  • thermoformed sheet resulting from the composition is coated on at least one of the faces which will become the inner face of the envelope. Any technique of spray coating, rollers, jet, soaking is possible.
  • the amount of coating per m2 is between 100 to 5000 g / m2 and preferably between 1000 to 4000g / m2. At least one of the two sheets is coated in this way, both the sheet called to become the so-called lower sheet, constituting the lower part of the packaging envelope, by a suitable forming, the so-called upper sheet called to become the cover of the packaging envelope.
  • the manufacturing method comprises a final step j) of preparing and introducing an aerobic bacterial colony to be packaged in the envelope in the form of a dispersion in a nutrient liquid medium.
  • the conditions of introduction of the bacterial colony involve preparation of the aqueous medium of the bacterial colony, pre-introduction of the selected bacterial strains in this aqueous medium and introduction into the conditioning envelope before closure, strains and the medium of the bacterial colony. growth before closure.
  • each is filled with an aqueous solution in which is located the bacterial colony.
  • the bacterial colony is selected according to the types of use considered, for example for controlled degradation of hydrocarbons, for action on more complex media or other.
  • the viscosity of the bacterial solution is chosen so that the introduction is easy and can be. carried out without discontinuity, and that the quantities of liquid loaded with bacterial strains are the most appropriate with respect to the volumes of the packaging envelope, • nutrient availability, characteristics of kinetics of degradation and therefore availability of bacteria required for the final application.
  • lipids, proteins, bacteria, yeasts and / or fungi produced sequentially sterile fermenters are premixed and packaged with the mineral salts and trace elements constituting the growth medium.
  • Yeasts belong to the family Saccharomycetes, Myxomycetes, Candida. Fungi are used for the degradation of certain lipid compounds.
  • the biodegradable product manufacturing method of environmental biotreatment comprises a final step k) closing the casing by a coated sheet and cutting envelopes thus formed.
  • the at least two sheets coated with the coating comprising in particular amino acids, formed in the form of cell, to the lower sheet, filled with cell aerobic bacterial colony in aqueous solution, formed in the form of socket or left flat to the . upper cover sheet, are then welded around their periphery to form a sealed packaging envelope, for example a capsule, leaving free the internal parts.
  • the welding on the periphery is made a few millimeters wide, by. i hot pressure.
  • the packaging envelopes thus produced are cut out and become easily manipulable. They can be stored for long periods of time, without biodegradation, controlled biodegradation only starting when the moisture content of the outdoor environment at
  • the envelope packaging of the aerobic bacterial colony s, ccording to the invention is preferably in the form of a tube or profile manufactured by extrusion from the composition extrudable biodegradable 'a) comprising at least one fibrous milled vegetable material, at least one binding agent of vegetable origin or of synthetic origin and at least one agent plasticizer, all the compounds being present qualitatively and quantitatively as previously mentioned.
  • the formulated content of the envelope is a formulated fodder placed inside the packaging envelope and composed of a culture containing bacteria, fungi and / or aerobic yeasts mixed with a nutrient substrate containing at least one acid amino, acting as an osmotic membrane and as a nutrient medium for the bacteria contained at the time of their revival and at least one viscosity modifier, all compounds being present qualitatively and quantitatively as previously mentioned.
  • the applications for the biodegradable environmental biotreatment product are, for example, the wastewater bioaugmentation treatment in an industrial environment, in situations of overload, accidental toxicity, the treatment of bioaugmentation of urban wastewater, when treatment plants were undersized, or in the case of the treatment of hydrocarbon-contaminated soils, the treatment of fats, the treatment of compounds. volatile organic compounds or the treatment of environmental media in general, and composting.
  • the bacterial reviviscence is a function of the relative humidity of the environment, the pH, the temperature, the concentration of dissolved oxygen, the salinity.
  • the optimum storage • is obtained at 4 ° C for all strains bacteria, yeasts and / or fungi.
  • Heterotrophic strains have a guaranteed half-life of 6 months at a maximum temperature of 14 ° C.
  • the sporulating strains have a conservation of several years at the maximum temperature of 25 ° C.
  • the fungi depending on the species, can tolerate temperature conditions up to 45 ° C.
  • the relative humidity for storage should not exceed 75% at the risk of producing actinomycetes.
  • the hydrolysis of the biodegradable environmental biotreatment product is carried out in a few minutes in an aqueous medium and under aerobic conditions at a temperature of between 10 ° C. and 35 ° C.
  • the rate of hydrolysis is a function of the thickness of the envelope conditioning and is a guarantee of time control for the operational setting of the strains.
  • the mineralization of the casing is effective, depending on the aforementioned conditions parametric , from 4 hours of fermentation.
  • Actinomycetes o Actinomycetaceae: Nocardia, Pseudonocardia
  • Mushrooms o Mucorales: Rhizopus o Protoascomycetes (yeasts): Candida, Torula,
  • EXAMPLE 1 Preparation of the biodegradable product for environmental biotreatment and reviviscence control.
  • composition of the envelope comprised 37% dehydrated alfalfa expressed as total weight of the biodegradable composition making it possible to produce the envelope.
  • the binder chosen is a turbo-separated wheat flour for which the starch-rich and low-protein fraction has been preserved. This amount was added in a proportion of 34% by weight. Glycerol was added, as well as magnesium stearate and silica, the 100% complement being provided by the addition of water.
  • biodegradable composition was carried out under the following conditions: after grinding the dehydrated alfalfa, it was mixed with the wheat flour at the metering hopper of a CLEXTRAL twin-screw extruder BC 45; to this mixture was added mineral additives and magnesium stearate. Once this incorporation of the plant fibrous compound and the vegetable binder (wheat flour) and the processing additives carried out, the incorporation of glycerol and water by injection into a downstream zone of the CLEXTRAL extruder was able to proceed. 'carry out.
  • the CLEXTRAL extruder was equipped with an annular coextrusion die allowing the introduction of forage; the wall of the tube thus produced had a thickness ranging from 0.5 to 3 mm; the diameter of the tube made was 1.5 cm.
  • I / Clextral extruder had nine zones, zone 1 of conveying, the areas 2 and 3 of mixing, zone 4 provided with a thread-against shear, 5 and 6 heating zones controlled at a temperature of 8O 0 C. at 135 ° C. and preferably stabilized at between 120 ° C. and 130 ° C.
  • Zone 7 is a cooling zone distributed over a length corresponding to 3 ducts and for which the temperature has been maintained between 60 ° C. and 80 ° C. .
  • composition packaging envelopes according to Table 2 were filled at the time of their manufacture by coextrusion, at the level of the die, with a substrate the
  • nutrient consisting of a solution of amino acids whose viscosity had been modified by adding clay and inoculated with a bacterial colony pseudomonas type.
  • the formulated feed had the following composition:
  • the bacterial concentration was 10 7 to 10 9 cfu / ml.
  • the CLEXTRAL extruder was equipped with a feed injection system at the coextrusion die. This system consisted of an extruder feed supply pump, equipped with a jacketed hopper, for cooling the feed to thicken beyond its initial viscosity 'modified .par however the presence of the agent viscosity modifier.
  • the coextrusion die was also equipped with a cooling system.
  • the extrusion rates were set between 70 kg / h and 80 kg / h, with a single 'coextrusion die; nevertheless, flow rates of 150 to 200 kg / h, with the same extruder but using a double outlet coextrusion die are quite feasible.
  • the flow rate of the pump during the tests was about 20 kg / h, while the flow rate of the extruder to achieve the envelope was 50 to 60 kg / h.
  • the tube made by means of the biodegradable extrudable filled composition thus obtained was sufficiently flexible to be, once received on a treadmill, converted by flattening and clamping at both ends into a multiplicity of packaging envelopes. containing
  • This knife-nipper system included two counter-rotating rollers associated with cutting crowns, making it possible to carry out these operations of forming and cutting / separating the capsules. '
  • the capsule was then cooled and dried before being stored and bagged.
  • the capsules made during these tests are in the form of small rectangular berlingots, of dimensions 20 to 28 mm in length, 10 to 18 mm in width, 5 to 15 mm in height. These dimensions may change, of the order of centimeters to possibly tens of centimeters, depending on the dies and pinch rollers in place.
  • Non-sporulating strains have different storage times that differ from one species to another.
  • The. Yeasts (Candida polytica) retain an identical count for a period of 90 days relative to the initial seeding rate. A comparison between the evolution of the count of the bacteria stored in can and those kept in capsule was carried out.
  • Packaging envelopes allowed to keep the same level of lipase over the same period.
  • packaging envelopes in relation to storage in can, a better preservation of the initial vitality and preservation of the conservation of endo- and exo-enzymes adapted to the treatments envisaged.
  • Such a biodegradable environmental biotreatment product offers ease of implementation for the assay since the same supply in liquid form would require the establishment of three metering equipment and flow control.
  • a second application consisted of a heavy hydrocarbon treatment for which the effectiveness of the environmental biotreatment product according to the invention was evaluated in a comparative manner.
  • the composition of the casing is that from Table 2.
  • the composition of the filling is in accordance with Composition 3 of Table 4.
  • the environmental biotreatment product according to the invention that is to say in the form of capsules with fodder K) containing the associated bacteria and their nutritive medium (and referenced under the name “Test 1") and Moreover the 'indicator built around' bacteria called “free”, stored in liquid form (and referenced under the name the
  • the medium to be cleaned up consisted of a mixture comprising -30 liters of water contaminated with 4 ml of gas oil.
  • control to be used for the biological treatment of the same quantities of polluted liquid
  • Test 2 Product object of the invention
  • test 1 The result of test 1 is the ODT reduction of 76.1% and a reduction of BOD 5 of 75.9%.
  • Test 2 is a reduction of the COD of 89.7% . and a reduction of BOD 5 88.8%. .
  • the effectiveness of the capsule is greater than that of the bacteria in liquid form added in the same proportions since there is a greater reduction in the BOD and COD in the test 1 than in the test 2.
  • FIG. 1 represents the evolution of the chemical oxygen demand (COD) and the 5 day biological oxygen demand (BOD5) for the environmental biotreatment product respectively. according to the invention (Table 6) and for the control implemented (Table 5).
  • the environmental biotreatment product of the invention has a much better behavior in COD and BOD5 than the control, tested under the best conditions of concentration of bacteria and nutrient medium present.
  • Example 2 Various compositions presented in Table 2) of Example 1 were made from dehydrated alfalfa with 5 levels alfalfa ranging from 20 to to 40% of the total weight of the composition.
  • the binder selected is a turbo-split wheat flour for which the starch-rich, low-protein fraction has been preserved.
  • each biodegradable composition 1 to 6 was carried out under the following conditions:
  • the extrusion was carried out in two phases, by means of a single-screw extruder, a first phase consisting of
  • Extrusion head pressures ranged from 100 to 130 bar, while temperatures • were modulated between 90 ° C and 12O 0 C for a speed of rotation of the screw maintained at 50 revolutions / min.
  • the sheet thus obtained was sufficiently flexible to be rolled up and transformed into a packaging envelope.
  • This packaging casing was coated with an amino acid solution and filled with a pseudomonal bacterial colony.
  • the application was intended for composting.
  • the mineralization of the casing was complete, for a pH of 6.5 at a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 75%, starting from 6 hours of fermentation.
  • Non-sporulating strains have different storage times that differ from one species to another. .0
  • the packaging envelopes have kept the same level of lipase over the same period.
  • packaging envelopes, 0 allow, compared to the storage in can, a better preservation of the initial vitality and preservation of the conservation of endo- and exo-enzymes adapted to the treatments envisaged.
  • Such a biodegradable environmental biotreatment product offers ease of implementation for the assay since the same supply in liquid form would require the establishment of three metering equipment and flow control.
  • the kinetics of degradation of the organic matter is greater for the biodegradable product of environmental biotreatment compared to the same mass of liquid bacteria intake, and this because of the preservation facilities offered by the mode of conditioning according to the invention, in particular transfer of oxygen and therefore guarantee of an optimal treatment and superior to the treatment by the simple bacteria kept in a liquid form in can.

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Abstract

L'invention concerne un produit biodégradable pour le biotraitement environnemental se composant d'une enveloppe de conditionnement perméable à l'oxygène, réalisée au moyen d'une composition biodégradable, notamment extrudable, comprenant au moins un matériau végétal broyé fibreux, au moins un agent végétal non fibreux intervenant comme liant de ce matériau, et au moins un agent plastifiant, d'un contenu interne formulé, réalisée avec au moins un acide aminé agissant comme membrane osmotique et comme milieu nourricier, d'un volume aqueux d'une culture contenant bactéries, fongi et/ou levures aérobies placées à l'intérieur de ladite enveloppe de conditionnement. L'invention concerne également le procédé de réalisation du produit et ses applications au biotraitement de sols, d'eaux polluées, de traitement des graisses, de compostage et de traitement des milieux ambiants en général.

Description

PRODUIT POUR BIOTRAITEMENT ENVIRONNEMENTAL
DOMAINE DE L' INVENTION
5 I/ invention concerne un produit biodégradable pour le biotraitement environnemental.
Il est bien connu qu'en termes de traitement environnemental, les moyens physico-chimiques ne sont pas toujours suffisants.
0. La sélection, la culture, la mise en condition et l'utilisation ciblée de souches bactériennes dont l'exploitation est organisée en vue de traiter des pollutions environnementales difficilement gérables par des moyens physico-chimiques se sont depuis longtemps mises en place. Ces situations, d'applications
> • peuvent être très diverses et elles impliquent, de plus en plus, d' intégrer les contraintes de la conservation et de la réactivation de bactéries stockées dans des conditions adéquates, afin de permettre à ces bactéries de retrouver toute leur efficacité d'action le moment venu.
Les pollutions et les nuisances environnementales pour lesquelles des traitements biologiques s'imposent, sont fort variées : il peut s'agir de la destruction de polluants organiques tels que des hydrocarbures, de la destruction de composants inorganiques associés, de la suppression de nuisances olfactives et autres, dans le cas du compostage accéléré de déchets organiques issues des ordures ménagères ou des déchets verts ou encore du traitement des pollutions contenues dans les eaux résiduaires et, plus globalement, du traitement de composés lipidiques, glucidiques ou protéiques.
ETAT DE LA TECHNIQUE Différentes techniques de conditionnement et. de mise en œuvre de colonies bactériennes sélectionnées, pouvant être utilisées- au mieux des impératifs de traitement de pollution de l'environnement, ont été envisagées et pratiquées : ces techniques déjà envisagées peuvent recouvrir des concepts de production « in situ » de milieux liquides contenant des souches bactériennes suivies de leur mise en œuvre par aspersion de l'environnement pollué ou encore recouvrir des concepts de cartouches contenant les bactéries, véritable réservoir de conditionnement et de conservation des souches bactériennes en attente de leur utilisation.
D'autres moyens ont été utilisés pour le conditionnement et la conservation de souches bactériennes tels que, par exemple, des supports solides inertes ou des supports organiques actifs imprégnés desdites souches bactériennes bu encore des techniques d' encapsulation- permettant le conditionnement, dans des espaces clos, des colonies bactériennes.
Toutes ces techniques de conditionnement. et ' de mise en œuvre de souches ou colonies bactériennes ont été effectivement pratiquées. Toutefois, ces différentes techniques trouvent leurs limites, soit par rapport aux conditions d'imprégnation des supports actifs, soit par rapport aux conditions de conditionnement, optimisées, soit par rapport aux conditions d'utilisation suivant les stratégies d'attaque bactériennes à considérer selon le type de pollution à traiter.
Différents documents antérieurs traitent de compositions chimiques se présentant sous formes solides qui sont destinées à relarguer des substances organiques et des substances inorganiques dans un milieu à traiter, en général, un sol. Ces compositions solides peuvent se présenter sous la forme de granulés, de briquettes, de capsules, de poudr.es ou toute autre forme capable d'être stockée puis dispersée facilement dans le milieu à traiter.
Un premier document (US 6,620,611) décrit un substrat imprégné d'une composition active destinée à diffuser dans le temps des composés organiques et des phosphates inorganiques complexes en vue d'un bio-traitement d'un sol.
Un autre document (US 6,617,150) décrit une composition biodégradable comprenant un matériau incorporant des fibres végétales et des enzymes destinés au bio-traitement d'.un sol pollué.
Un autre document (US 6,423,531) est plus spécifiquement descriptif d'une composition comportant des ' souches bactériennes anaérobies utilisés pour le traitement des sols en vue de la restauration de leur état biologique.
Un autre document (US 6,403,364) concerne une méthode de traitement de sols pollués par des contaminants, mettant en œuvre des bactéries • anaérobies, cette méthode s'appliquant, en particulier, dans des sédiments contenant de l'eau ou dans tous autres environnements difficiles.
Une demande de brevet (US 2002/0090697) décrit une composition chimique solide à effet de dégradation et de diffusion lente, ainsi qu'une méthode de biotraitement de sols en vue de leur restauration par des techniques mettant en œuvre des bactéries anaérobies.
Tous ces documents décrivent des compositions biodégradables, contenant des colonies bactériennes, permettant à ces bactéries de survivre et de se- développer ensuite dans le milieu à traiter : mais toutes ces compositions utilisent des bactéries anaérobies.
Enfin, un document récent (US 6,251,826) décrit une composition destinée à une application de traitement de sol, avec ajout de compost, • afin de promouvoir une bonne croissance végétale sans avoir recours à des pesticides. La composition met en œuvre une luzerne broyée, un agent mouillant, une source de calcium, et un humus, sous forme de granulé. Mais cette composition ne contient pas de souches bactériennes. Dès lors, il n'y a pas de sélection bactérienne et la finalité de cette composition est l'enrichissement de sols et non le traitement d'une pollution environnementale spécifique.
Ainsi l'état de la technique le plus proche traite de l'utilisation de bactéries anaérobies pour des situations particulières de pollution ou d'enrichissement bactérien du sol. Or, il existe des situations où des traitements biologiques par des bactéries aérobies, s'imposent. Dès lors, les produits de traitement biologique se doivent d' intégrer des conditionnements capables d'assumer toutes les contraintes propres au stockage et à la reviviscence de ces bactéries aérobies, tout en assurant leur dispersion dans' le milieu à traiter, pour y assurer le moment venu, une biodégradation contrôlée.
OBJET DE L'INVENTION
Dès lors, l'objet de l'invention, pour répondre à des besoins non"' satisfaits, 'est de créer un produit biodégradable pour le biotraitement environnemental ayant les fonctions : (i) de contenir ou/et de servir de support à une colonie de bactéries aérobies choisies de • manière très spécifique par rapport à l'utilisation finale qu'il en sera fait, (ii) de protéger ces bactéries durant le conditionnement, (iii) de maintenir une présence d'oxygène dans l'espace de conditionnement afin de préserver la capacité des bactéries à agir le moment venu et ce, grâce à une perméabilité à l'oxygène suffisante, (iv) d'offrir les nutriments nécessaires à la croissance bactérienne le moment venu, (v) de s'hydrolyser dans le milieu récepteur, (vi) de se biodégrader de manière contrôlée lorsque les conditions d'utilisation sont réunies, en particulier, d'humidité suffisante, (vii) de libérer la colonie bactérienne aérobie tout en assurant sa croissance sur le lieu de son action de biotraitement programmé.
• Plus particulièrement, l'objet de l'invention est un produit biodégradable pour le biotraitement environnemental, à biodégradabilité contrôlée, se présentant sous toute forme physique commode, telle que, par exemple, une1 enveloppe ou ses équivalents, une capsule, une gélule, dans lequel ' les bactéries inoculées sont des bactéries aérobies choisies très spécifiquement pour une action donnée par rapport - à un environnement connu à dégrader par cette colonie bactérienne. • Le produit de biotraitement environnemental combine les fonctions de conditionnement, de support et de nutriment pour la colonie bactérienne aérobie, et intègre sa propre destruction contrôlée, en libérant dans l'environnement à traiter, la colonie bactérienne au moyen d'un comportement de biodégradabilité spécifiquement conçu.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
Dès lors, l'invention concerne un produit biodégradable pour le biotraitement environnemental. Selon l'invention, le produit biodégradable pour le biotraitement environnemental se caractérise en ce qu' il se compose : a) d'une enveloppe de conditionnement perméable à l'oxygène, réalisée au moyen • d'une composition biodégradable, comprenant : al) au moins un matériau végétal fibreux broyé, a2) au moins un agent liant d'origine naturelle ou d'origine synthétique et a3) au moins un agent plastifiant,
b) d'un contenu formulé de l'enveloppe, placé à l'intérieur de ladite enveloppe de conditionnement, composé : bl) d'une culture contenant des bactéries, fongi et/ou levures aérobies b2) d'un substrat nutritif contenant au moins un acide aminé, agissant comme membrane osmotique et comme milieu nourricier pour les bactéries contenues au moment de leur reviviscence et b3) au moins' un agent modificateur de viscosité.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Dès lors, le produit biodégradable pour le biotraitement environnemental comprend d'abord, une enveloppe de conditionnement réalisée au moyen d'une composition biodégradable comprenant au moins un matériau végétal broyé fibreux, au moins un agent liant de ce matériau et au moins un agent plastifiant et pouvant contenir d'autres adjuvants et additifs et ensuite, un contenu formulé, interne à l'enveloppe de -conditionnement, dont la formulation comporte une culture bactérienne aérobie, un substrat nutritif et au moins un modificateur de viscosité.
ENVELOPPE DE CONDITIONNEMENT l'
Dans le contexte de l'application de biotraitement, en particulier, de biotraitement à vocation environnementale, faisant appel à des bactéries, fongi et/ou .levures aérobies, il est indispensable d'assurer la présence d'oxygène pour la culture contenant les bactéries, fongi et/ou levures aérobies contenues dans l'enveloppe de conditionnement biodégradable. C'est la raison pour laquelle ce conditionnement a été choisi préférentiellement sous la forme d'une enveloppe dont les parois sont suffisamment poreuses à l'oxygène, tout en restant imperméable aux liquides.
La composition biodégradable pour la réalisation d'une enveloppe de conditionnement, comporte comme composé essentiel, au moins un matériau végétal fibreux broyé .lui' permettant d'être mise en œuvre sous la forme de tubes, profilés, feuilles monocouches ou multicouches, ultérieurement transformées en enveloppes, au moins un agent liant, au moins un agent plastifiant et peut aussi comporter d'autres composés tels que des adjuvants et des additifs, des nutriments, dont aucun ne doit pour autant restreindre la performance de la biodégradabilité contrôlée de l'enveloppe.
Selon invention, la composition biodégradable permettant de réaliser l'enveloppe de conditionnement comprend d'abord, au moins, un matériau végétal fibreux broyé.
Si de nombreux matériaux biodégradables existent, ils sont, dans' la plupart des cas, obtenus à partir essentiellement d'amidon, avec incorporation éventuelle de différents liants, aussi bien naturels que synthétiques, mais leurs propriétés de porosité à l'oxygène ne sont pas suffisantes pour assurer la pérennité des bactéries aérobies lors de leur stockage. Toute enveloppe de conditionnement destinée à recevoir une colonie bactérienne aérobie, doit en effet présenter différentes caractéristiques, en particulier, une bonne perméabilité à l'oxygène ou une réserve d'oxygène suffisante, une bonne biodégradabilité activée en présence d'humidité, une capacité à présenter une pression osmotique faible lorsque ce conditionnement se présente sous la forme d'une enveloppe séparant le milieu externe du milieu interne contenant les bactéries à protéger.
Cette enveloppe de conditionnement peut se présenter- sous différentes formes physiques. spécifiques, suivant les utilisations qu' il en sera faites : elle peut être en forme de feuilles façonnées en forme d'enveloppes, en forme de capsules ou de gélules ou en forme de tubes ou profilés fermés aux extrémités dans lesquels la colonie de bactéries, fongi et/ou levures aérobies sera contenue.
L'emploi de matériau végétal fibreux, comme élément principal de la composition biodégradable est apparu comme indispensable. Ce matériau végétal fibreux est associé à au moins un agent liant et au moins un agent plastifiant, afin d'obtenir un matériau présentant une certaine plasticité qui permet la formation d'une enveloppe de conditionnement pour la colonie bactérienne aérobie. Ce matériau végétal fibreux apporte renfort mécanique, supplément de porosité et nutriment.
Le matériau végétal fibreux utilisé comme élément principal de la composition biodégradable est choisi dans le groupe des végétaux comprenant la luzerne, le chanvre, les résidus de lin, les' collets de betteraves, les lupins et des légumineuses de type féverole. Selon une composition biodégradable préférentielle, de la luzerne est utilisée comme composant l'
principal. La luzerne est préférentiellement choisie dans la mesure où elle possède certaines caractéristiques particulières par rapport à d'autres composés végétaux, à savoir, celui de ne pas contenir d'amidon et celui de contenir de hémicellulose facilement assimilable par les bactéries aérobies et non de la seule cellulose plus difficilement assimilable.
Le matériau végétal fibreux est à la fois un élément structurant de la composition comme peut l'être toute fibre de renfort, mais aussi un élément nutritif pour les bactéries aérobies ainsi qu'un élément pour partie liant, grâce à sa partie protéinique, toutefois insuffisante à ellë-seule.
Ainsi l'enveloppe de conditionnement protectrice de la colonie bactérienne aérobie sert également de nutriment à ces bactéries, avant et au moment où elles vont être libérées pour pouvoir agir sur le milieu à traiter.
Le matériau végétal fibreux est traité par voie physique tel que séchage, déshydratation, broyage, compactage, pressage.
Dans la composition biodégradable, le au moins un matériau végétal fibreux est introduit à raison de 10 à 90 % en poids et préférentiellement de 20 à 45 % en poids par rapport au poids total de ladite composition biodégradable.
Selon l'invention, la composition biodégradable permettant, de réaliser l'enveloppe de conditionnement comprend aussi au moins un agent liant du ou des matériaux végétaux fibreux.
Le " rôle de l' agent liant au sein de la composition biodégradable, est de permettre une cohésion des constituants végétaux fibreux, entre eux. Toutefois, cet agent liant peut avoir un pouvoir de cohésion tel que le matériau perd toute capacité à se comporter de manière plastique, par exemple, lorsque soumis à une élévation de température ou lorsque mis en présence d'eau..
L'agent liant mis en œuvre peut être d'origine naturelle ou synthétique et doit être, dans tous les cas, rapidement biodégradable.
Quand il est d'origine naturelle et dans une réalisation préférentielle, l'agent, liant est' principalement constitué par un mélange comprenant de l'amidon et des protéines. Les' proportions entre amidon et protéines sont de 5 à 25 % en poids de protéines et de 75 à 95 % en poids d'amidon.
Les végétaux donnant des composés amylacés et intervenant comme agent liant sont choisis dans le groupe des végétaux tels que riz, pommes de terres, maïs, manioc, blé, houblon, avoine, orge, tapioca.
Dans une composition biodégradable préférentielle, l'agent liant d'origine naturelle est une farine issue de céréales telles que le blé. Cet agent liant d'origine naturelle comprend de l'amidon et des protéines provenant du gluten dans le cas d'une farine de blé. Cet agent liant naturel s'est avéré être possible dans la mesure où une telle farine apporte cohésion pour la composition, sans pour autant restreindre, si l'ajout reste modeste, s les propriétés de perméabilité à l'oxygène de l'enveloppe de conditionnement constituée à partir de la composition. L' agent liant d' origine naturelle comprenant amidon et protéines est ajouté dans la composition à raison de 25% à 47% en poids de la composition biodégradable de l'enveloppe.
Un autre agent liant carboné hydrosoluble, également d'origine naturelle, peut être associé au premier précédemment décrit. Il est choisi parmi les jus verts tels que produits de luzerne ou autres végétaux y compris les graminées, les polysaccharides issus de produits tels que la mélasse, le sucre de canne et/ou de betteraves, les produits issus de fractionnements de jus verts tels.que hydrolysats et sérums.
L'utilisation de cet autre agent liant naturel associé avec le premier constitué d'amidon et de protéines est Intéressant dans la mesure où il apporte, au-delà de sa fonction première de liaison, une certaine plasticité à la composition. De plus, cet autre agent liant apporte du carbone organique additionnel qui est avantageux comme nutriment présent dans l'enveloppe de conditionnement car ce nutriment est facilement assimilable par la colonie bactérienne, ou/et de fongi ou/et de levures, puisqu'il s'agit de sucres.
Cet autre agent liant carboné hydrosoluble est ajouté en proportion de 0% à 5% en poids de la composition biodégradable de l'enveloppe.
D'autres agents liants d'origine synthétique, en substitution pour tout ou partie des agents liants d'origine naturelle, tels que les polymères hydrosolubles, peuvent être éventuellement utilisés, préférentiellement, les alcools polyvinyliques. Ces agents liants d'origine synthétique peuvent intervenir selon une quantité choisie dans l'intervalle de 0% à 40% en poids et plus particulièrement dans l'intervalle de 5 à 40% en poids de la composition biodégradable constituant l'enveloppe.
Selon l'invention, la composition biodégradable permettant de réaliser l'enveloppe de conditionnement comprend également au moins un agent plastifiant, d'origine naturelle ou synthétique.
Afin de créer une composition biodégradable thermoplastique qui puisse être facile à transformer, par exemple, en tubes, en profilés ou en feuilles monocouches ou- multicouches, puis en enveloppes de conditionnement par les techniques empruntées à la transformation des matériaux plastiques ou à la transformation des produits alimentaires qualifiés d'extrudés, puis mise en œuvre par des techniques disponibles telles que découpe, formage, soudure et qui puisse être suffisamment résistant une fois mise en forme, cette composition biodégradable doit être formulée avec différents ' agents plastifiants organiques naturels ou/et synthétiques, préférentiellement de poids moléculaire restreint, capables d'être solubles dans l'eau et d'être également eux-mêmes biodégradés, sans écotoxicité résiduelle lorsque dispersés dans le milieu à traiter.
En fait, la composition biodégradable constituée par les fibres naturelles et les agents • liants doit présenter une certaine plasticité par rapport aux contraintes de formage. Le rôle de l'agent plastifiant est de créer des volumes de liberté au niveau macromol^èculaire afin que, sous l'effet, en- particulier de la chaleur, les macromolécules constituantes de la composition puissent bouger plus facilement les unes par rapport aux autres. l'
L'agent plastifiant opère également à température ambiante. Il apporte la souplesse nécessaire à l'enveloppe issue de la composition mise en œuvre qui, sans la présence dudit agent plastifiant, serait trop rigide et éventuellement cassante.
Les agents plastifiants hydrosolubles sont choisis dans le groupe • des polyols, dont en particulier le glycérol, le sorbitol, éthylène glycol, le diéthylène glycol, le propylène glycol. D'autres polyols sont également possibles tels que . l'adonitol, le dithioérythritol, le dithiothréitol, le galactitol, l'inositol, le mannitol, le xylitol. Tous ces polyols peuvent être mis en œuvre seul ou en mélange.
L'agent plastifiant de type polyol est ajouté dans des proportions de 1% à 30%, et préférentiellement de 3% à 20% en poids de la composition biodégradable, en l'occurrence l'enveloppe..
Selon l'invention, la composition biodégradable permettant de ) réaliser l'enveloppe de conditionnement peut comprendre également d'autres composés qui sont des adjuvants et des additifs tels que des sels, des agents lubrifiants-, des charges minérales, des colorants ou pigments colorés.
Des sels peuvent être ajoutés à la composition biodégradable, en particulier, lorsque ces sels ont un comportement hygroscopique permettant de maintenir au sein de la composition biodégradable %un taux d'humidité suffisant favorisant la plasticité de la dite composition.
Ces ' sels, sont choisis dans le groupe constitué par les sels de l'acide lactique, en particulier, le lactate de sodium ou le lactate de potassium. L'ajout de sels se fait dans des l'
proportions de 0% à 10% en poids de la composition biodégradable.
Des agents lubrifiants peuvent être également ajoutés à la composition biodégradable dans le but de la rendre plus facilement transformable et en particulier, extrudable et qu'elle se prête mieux au malaxage dans les vis de extrudeuse. De tels agents lubrifiants sont bien connus de l'état de la technique et sont choisis dans le groupe constitué par les sels métalliques de l'acide stéarique, principalement les sels de sodium, de magnésium et de potassium, mais également d' aluminium, de calcium, de zinc ou d' autres métaux remplaçant le sodium ou le potassium. Le stéarate de magnésium est préférentiellement sélectionné.
Ces agents lubrifiants sont présents dans la composition dans des proportions de 0% à 5% et preferentiellement.de 0,5% à 3,5% en poids de la composition biodégradable.
Des charges minérales peuvent aussi être ajoutées afin de contrôler la viscosité de la composition biodégradable transformable. Ces charges minérales peuvent être de l'argile, de la silice, du talc, du carbonate de calcium, de l'oxyde de titane ou toute autre charge neutre au regard de l'écosystème, prises seules ou en mélange.
Toutefois, une argile est préférentiellement choisie dans la mesure où elle contient de l'eau de constitution et a, en outre, capacité à en absorber et qu'elle agit également comme modificateur de rhéologie, c'est-à-dire de viscosité et comme un "possible support de la colonie bactérienne une fois l'enveloppe de conditionnement biodégradée. l'
L'argile choisie est préférentiellement un' phyllosilicate et plus particulièrement, ' une kaolinite dont la structure est. composée de feuillets de silicate associés à des couches d'oxyde/hydroxyde d'aluminium ou encore une montmorillonite.
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La proportion de charges minérales introduites dans la composition biodégradable varie entre 0% et 15% et préférentiellement entre 0% et 10% en poids de la composition biodégradable transformable, la taille des particules étant 0 simplement micrométrique.
Un pigment de- coloration peut éventuellement être ajouté sous réserve de sa non-toxicité environnementale lorsque libéré, lors de la biodégradation de la composition dans 5 l'environnement : l'oxyde de titane est préférentiellement retenu.
D'autres additifs peuvent être ajoutés à la composition biodégradable tels que des nutriments, des additifs de croissance bactérienne, des enzymes, des acides aminés, des sels minéraux ou de l'ammoniaque.
Les nutriments et additifs de croissance spécifiques peuvent être choisis parmi les pectines, les extraits de levure, les 5 polysaccharides issus dé l'industrie vinicole, de hémicellulose, éventuellement de la cellulose.
Des 'enzymes, φs acides aminés, des vitamines peuvent être ajoutés à la composition biodégradable. )
Des ! sels minéraux peuvent être ajoutés à la composition biodégradable. Leur nature et les quantités sont soigneusement étudiées. Ces sels minéraux sont des composés nitrates et/ou de phosphates et/ou de sulfates d'ammonium, de potassium, de magnésium, de calcium, de sodium, de manganèse, de molybdène, de fer, de cuivre, de zinc.
Enfin, selon l'invention, la - composition biodégradable permettant de réaliser l'enveloppe de conditionnement comporte une teneur en eau qui varie entre 5% et 20% en poids de la composition biodégradable transformable, qui peut être de l'eau déjà contenue dans le matériau végétal fibreux et/ou complété par un apport.
L' enveloppe de conditionnement de la colonie bactérienne aérobie, selon l'invention, se présente .préférentiellement sous la forme d'une capsule fabriquée à partir de tubes, de profilés, de feuilles monocouches ou multicouches, extrudés, injectés ou calandres à partir de la composition biodégradable selon l'invention, collés à chaud sur leur périphérie ou à leurs extrémités. La capsule ayant reçu son contenu formulé est close par pinçage aux deux extrémités dans le cas des tubes et
) profilés et sur les quatre côtés dans le cas de feuilles monocouches ou multicouches.
Le matériau qui constitue l'enveloppe externe de la capsule est toujours perméable à l'oxygène.
Le produit biodégradable pour le biotraitement environnemental . est ainsi une capsule, de dimension variable, ayant reçu son contenu formulé qui est stable et qui peut être facilement stockée et manipulée, pour être ensuite utilisée, le moment venu, dans des conditions d'humidité permettant sa délitescence et sa biodégradation contrôlée, la reviviscence des bactéries aérobies et donc leur libération et leur utilisation efficace dans le milieu à traiter. CONTENU FORMULE DE L'ENVELOPPE
Selon l'invention, le contenu formulé de l'enveloppe b) se compose : • .
Bl) d'une . culture contenant des bactéries, fongi et/ou levures aérobies,
B2) d'un substrat nutritif contenant au moins un acide aminé agissant comme milieu nourricier pour les bactéries au moment de leur reviviscence et comme membrane osmotique et
B3) au moins un agent modificateur de viscosité.
Les bactéries, fongi, et/ou levures aérobies présentes dans le contenu de l'enveloppe, sont du cycle de l'azote et du carbone et sont choisies dans le groupe constitué par les Micrococcaceae, Lactobacillaceae, ' Bacillaceae', Nesseriaceae, Enterobacteriaceae, Azotobacteriaceae, Rhizobiaceae, Nitrobacteriaceae, Thiobacteriaceae, Pseudomonadaceae, ainsi que dans les groupes des Bactéries : Pseudomonadales : Pseudomonas, Nitrosomonas, Nitrobacter, Thiobacillus, Vibrio, Acetobacter,....Azotobacteriacées : Azotobacter, Beijerinckia Achromobactériacées : Achromobacter, Flavobacterium Entérobactériacées : Aerobacter, Serratia Lactobacillacées : Lactobacillus, Corynébactériacées : Arthrobacter Bacillacées : Bacillus, des actinomycètes : Actinomycétacées : Nocardia, Pseudonocardia, des champignons rMucorales : Rhizopus, Protoascomycètes (levures) : Candida, Torula, Rhodotorula, Cryptococcus, Torulopsis, des Euascomycètes (moisissures) : Aspergillus.
Le contenu formulé de l'enveloppe comprend entre 0,5% et 25% et préférentiellement entre 1% et 10% de souches aérobies, c'est- à-dire bactéries, fongi et/ou levure aérobies du cycle de l'azote et du carbone dans leur culture en milieu aqueux, avec l'
leur milieu nutritif entre 20% et 80% de substrat nutritif, entre 5% et 70% d'au moins un agent modificateur de viscosité agissant en particulier, comme épaississant rapporté au poids . total du contenu formulé.
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Le substrat nutritif comprenant au moins un acide aminé est réalisé au moyen d'une phase aqueuse formulée, dans laquelle certains composants sont solubles, en particulier, des acides aminés. Un ou plusieurs des 21 acides aminés peuvent être utilisés. La quantité d'acides aminés présente dans le substrat nutritif est de 1% à 10% en poids dudit substrat nutritif ou encore de 0,2% à 7% en poids du contenu formulé de l'enveloppe.
Ces acides aminés ont la propriété d'agir .comme membrane 5 osmotique et comme milieu nourricier pour les bactéries contenues au moment de leur reviviscence..
Des sels minéraux et/ou de l'ammoniaque peuvent être ajoutés à la formulation du contenu de l'enveloppe. Leur nature et les ) quantités ont été soigneusement étudiées. Ces sels minéraux sont des nitrates et/ou phosphates et/ou sulfates d'ammonium, de potassium, de magnésium, de calcium, de sodium, de manganèse, de molybdène, de fer, de cuivre, de zinc.
> Des nutriments et additifs de croissance bactérienne peuvent être ajoutés au contenu formulé de l'enveloppe. Ces nutriments peuvent être choisis parmi les pectines, les extraits de levure, les pqlysaccharides, les vitamines, hémicellulose, éventuellement la cellulose, des enzymes.
Un agent modificateur de viscosité agissant comme épaississant peut être ajouté pour modifier la viscosité du contenu formulé de l'enveloppe en vue d'en faciliter la mise en œuvre dans le procédé de transformation. Cet agent modificateur de viscosité peut être d'origine minérale ou organique.
Lorsqu'il est d'origine minérale, il agit, comme une charge minérale ; il peut être un carbonate de calcium, un carbonate de magnésium, une silice, une argile et est préférentiellement une argile. Cette argile est de type kaolinite ' ou montmorillonite. La taille des particules d'argile est micrométrique. De plus, la nature de ces argiles facilite l'adsorption des colonies de bactéries, fongi et/ou levures aérobies.
Lorsque l'agent modificateur de viscosité est d'origine organique, il peut être choisi dans le groupe . des glutamates, des carraghénanes ou des alginates comme par exemple, l'agar.
Les agents modificateurs de viscosité peuvent être pris seuls ou en mélange.
Les bactéries mises en œuvre selon l'invention et donc' inoculées dans le contenu interne formulé sont des souches aérobies, telles que des bactéries, des levures, des fongi du cycle de l'azote et du carbone. Elles peuvent être d'une même famille ou appartenir à des familles différentes
La culture des souches aérobie comprenant bactéries, fongi et/ou levures se fait dans un milieu aqueux à une concentration variant par exemple entre 107 et 1010 unité formant colonie par millilitre (ufc/ml) de suspension aqueuse. La quantité de cette culture bactérienne introduite dans le contenu formulé de l'enveloppe représente entre 0,5% et 20% en poids et préférentiellement entre 1% et 10% en poids, dudit contenu formulé. Le contenu interne formulé de l'enveloppe représente entre 5% et 45% et préférentiellement entre 10% et 30% du poids du
- produit biodégradable de biotraitement environnemental et l'enveloppe de conditionnement représente entre 95% et 55% en poids et préférentiellement entre 90% et 70% en poids du produit biodégradable.
PROCEDE DE FABRICATION DU PRODUIT BIODEGRADABLE
Le procédé de fabrication de produits biodégradables destinés au traitement biologique, en particulier, au biotraitement environnemental, est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives :
(a) de séchage, éventuellement de déshydratation et de broyage, éventuellement de compactage d'un matériau végétal fibreux,
(b) de préparation de la composition biodégradable de l'enveloppe par mélangeage du matériau végétal
) fibreux avec au moins un agent liant, au moins un agent plastifiant et éventuellement d'autres additifs, en vue de constituer l'enveloppe,
(c) de préparation d'une formulation du contenu de l'enveloppe, comprenant une culture contenant des bactéries, fongi et/ou levures aérobies, un substrat nutritif contenant au moins un acide aminé et au moins un agent modificateur • de viscosité, à conditionner dans l'enveloppe de conditionnement,
(d) de transformation au moins en partie en enveloppe de la composition biodégradable par compoundage, plastification, formage de ladite composition au moyen de techniques en particulier, de calandrage, d'extrusion compoundage, d'extrusion, de la coextrusion en tube, en profilé, en feuille monocouche ou multicouche ou en un moulage par injection,
(e) d'homogénéisation, d'introduction par injection, pompage ou autres de la formulation constituant le contenu formulé à l'intérieur de l'enveloppe au moins partielle obtenue au cours de l'opération de transformation de la composition biodégradable,
(f) de fermeture etanche de l'enveloppe chargée du contenu formulé par pression exercée sur les parties ou les extrémités ouvertes de l'enveloppe découpe des enveloppes chargées et closes ainsi formées.
Le procédé de fabrication du produit biodégradable de biotraitement environnemental comporte une première étape a) de préparation du matériau végétal fibreux, séchage, éventuelle déshydratation, broyage aux dimensions permettant de fabriquer une pâte de viscosité satisfaisante pour pouvoir être transformée en enveloppe par exemple tube, profilé, feuille mono ou multicouche d'épaisseur de paroi de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres à quelques millimètres.
Les fibres du matériau végétal fibreux ne doivent pas être trop longues car l'enveloppe ainsi formée perdrait en homogénéité et il y aurait risque de formation et présence de micro trous dans ladite enveloppe de conditionnement préparée par transformation de la composition, ne permettant plus ainsi de préserver la colonie bactérienne puisqu'il y aurait perte d'étanchéité. Il importe véritablement de pouvoir produire un produit biodégradable selon l'invention qui soit souple, continu et homogène. La dimension des fibres est également importante pour la mise en œuvre par un moyen de transformation tel que extrusion, compoundage, coextrusion, en tubes, en profilés, en feuilles mono ou multicouches, en film ou moulage par injection. Les fibres de matériau végétal ont une dimension qui varie de quelques microns à quelques dizaines de millimètres, mais la distribution de taille est essentiellement entre 0,5 et 15 mm et préférentiellement entre 1 et 10 mm. Le rôle du matériau végétal fibreux est également de renforcer les propriétés mécaniques de la composition biodégradable, indépendamment des autres fonctions assurées.
L'apport de ce matériau végétal fibreux à la composition biodégradable peut se faire sous la forme de matériau séché, broyé, éventuellement déshydraté et également sous une forme compactée.
Le taux d'humidité relative des matériaux végétaux fibreux est un élément important de la maîtrise de la performance de la composition biodégradable tout au long du processus de fabrication de l'enveloppe de conditionnement et de sa mise en œuvre. Une humidité relative trop faible engendrera un
) comportement plus cassant et fragile pour le produit extrudé ainsi formé. Un taux d'humidité relative de 5% à 30% et préférentiellement de 5% à 15% exprimé en • poids de la composition est souhaité.
Le procédé de fabrication du produit biodégradable de biotraitement environnemental comporte une étape b) qui est celle de la préparation de la composition biodégradable, sous forme d'un mélange homogène. Sont ajoutés en vue de leur mélangeage le ou les agents liants organiques biodégradables et le -ou les agents plastifiants. Le contrôle de la teneur en humidité de la composition biodégradable permet d' obtenir après transformation par les techniques de la plasturgie ou de l'industrie agroalimentaire une pâte relativement plastique, de viscosité adaptée aux procédés de mise en œuvre tels qu'extrusion/coextrusion, formage dans une filière ou autres, puis passage sur des moyens de refroidissement et de formage tels que rouleaux, galets, confofmateurs.
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Une charge minérale peut être également ajoutée sous forme pulvérulente afin de mieux contrôler la viscosité du produit en cours de transformation tel que par extrusion, coextrusion, formage ou autres. Comme précédemment évoqué, l'argile est préférablement retenue dans la mesure où un tel matériau a capacité à fixer les bactéries, levures, fongi, lors de l'utilisation de la composition biodégradable.
L'adjonction de sels minéraux peut se faire à .ce stade de la fabrication de la . composition biodégradable, ainsi que l'adjonction de tous les autres composants à ladite composition. Toutefois, certains des adjuvants précités peuvent également être introduits au moment de la transformation quand il s'agit de conduire cette transformation par compoundage- ou
) extrusion par des techniques d'injections latérales dans le corps de l'extrudeuse ou de la co-extrudeuse.
L' étape de préparation de la composition biodégradable peut se faire dans tout mélangeur tels que disponibles dans l'industrie : de la transformation des matières plastiques ou de l'industrie agroalimentaire. L'homogénéisation optimale se fait dans un mélangeur à turbine ou les différents ingrédients organiques et inorganiques vont être ajoutés. Il n'y a pas d'élévation incidente de température lors du mélangeage. Elle peut également se faire directement dans une extrudeuse compoundeuse ayant suffisamment capacité à mélanger et homogénéiser la composition ce qui permet des introductions séquentielles des différents composants solides et liquides. l'
Le procédé de fabrication du produit biodégradable de- biotraitement environnemental comporte une étape c) de préparation d'une formulation du contenu de l'enveloppe appelée à être introduite dans l'enveloppe, comprenant une colonie bactérienne, levures et/ou fongi aérobies, un substrat nutritif contenant au moins un acide aminé et au moins un agent modificateur de viscosité, à conditionner dans l'enveloppe de conditionnement.
Ce contenu interne formulé de l'enveloppe représente entre 5 et 35% en poids du produit biodégradable de biotraitement environnemental selon l'invention.
Cette formulation du contenu de l'enveloppe biodégradable est à base d'acides aminés et éventuellement de sels minéraux, d'additifs de croissance et de nutriments tels que des polysaccharides et d'argile' apte à contenir la colonie bactérienne.
Les acides aminés et éventuellement les autres additifs du substrat nutritif tels que des polysaccharides, ont comme fonction première d'assurer un surcroît de nutriment à la colonie bactérienne aérobie mais une autre fonction du contenu formulé interne venant pour partie en revêtement de la surface interne de • enveloppe, est de modifier la pression osmotique par rapport à la masse aqueuse de la solution contenant la colonie bactérienne et aussi de procurer une certaine imperméabilisation de la composition biodégradable afin de mieux contrôler ses capacités à se biodégrader et de favoriser, grâce aux polysaccharides, la conservation des bactéries de par • les ' sucres présents facilement assimilables. l'
Les 21- acides aminés peuvent être utilisés, seuls ou en mélange. Les acides aminés préférentiels sont l'arginine, la méthionine, isoleucine, le tryptophane, qui peuvent représenter entre 70% et 80% en poids de l'ensemble des acides 5 aminés.
Le s-ubstrat nutritif constitue entre 20% et 70% du- poids du contenu interne formulé de l'enveloppe.
0 La viscosité de ce contenu interne formulé constitué par la phase aqueuse d' acides aminés et éventuellement de polysaccharides et d'autres .additifs, est modifiée par l'adjonction d'un agent modificateur de viscosité qui peut être d'origine minérale ou organique. Lorsque l'agent modificateur de viscosité est d'origine minérale, il peut être choisi dans le groupe des silices, des carbonates, des argiles et est choisi préférentiellement parmi les argiles. Lorsque l'agent modificateur de viscosité est d'origine organique, il est choisi dans le groupe des glutamates, des carraghénanes ou des alginates comme par exemple, l'agar.
Ces agents modificateurs de viscosité permettent le contrôle de la viscosité', en particulier, l'épaississement lors de la mise en œuvre par injection, par pompage ou extrusion latérale dans 5 la filière de la co-extrudeuse, de cette composition appelée à constituer le contenu interne formulé de l'enveloppe au cours de la coextrusion.
Cet agent modificateur de viscosité constitue entre 20% et 70% ) en poids du contenu interne formulé de l'enveloppe.
Au cours de cette étape c) de préparation de la formulation destinée à devenir le contenu interne formulé de l'enveloppe, une colonie bactérienne aérobie est introduite sous la forme d'une dispersion dans un milieu liquide nutritif.
Les conditions d'introduction de- la colonie 5 bactérienne impliquent une .préparation du milieu aqueux de la colonie bactérienne, une pré-introduction des souches bactériennes sélectionnées dans ce milieu aqueux et une introduction, dans la formulation du contenu interne formulé, des souches et .du milieu de croissance avant injection, [0 pompage, extrusion, dans une unité de coextrusion par exemple au niveau de la filière de coextrusion avant la phase de formage de l'enveloppe tel que tube, profilé, feuille mono ou multicouche ou autres.
.5 Ainsi, une fois cette transformation effectuée, par exemple par coextrusion de l'enveloppe telle que tube, profilé, feuille mono ou multicouche ou autres, est rempli d'une formulation dans laquelle se- trouve la colonie bactérienne. La colonie bactérienne est sélectionnée en fonction des types d'usage
0 considérés, que ce soit par exemple, pour une dégradation contrôlée d'hydrocarbures, pour une action sur des milieux plus complexes ou autres. La viscosité de la solution bactérienne est choisie de manière à ce que l'introduction soit facile, qu'elle puisse être réalisée sans discontinuité et que les
5 quantités de liquide chargé en souches bactériennes soient les plus appropriées au regard des volumes de l'enveloppe de' conditionnement, des quantités nutritives disponibles, des caractéristiques de cinétique de dégradation et donc de mise à disponibilité des bactéries requises pour l'application finale
3 considérée.
La concentration en bactéries, fongi et levures est de 107 à 1010 unités formant colonie par millilitre de suspension aqueuse de culture (ufc/ml) et la quantité en poids de culture est variable suivant l'application.
Cependant, une . concentration élevée est souhaitée pour maximiser la performance du produit de biotraitement environnemental lors de son utilisation.
En fonction des utilisations liées au traitement des glucides, lipides, protides, les bactéries, levures et fongi produites séquentiellement en fermenteurs stériles sont préalablement mélangées et conditionnées avec les sels minéraux et oligo¬ éléments constituant le milieu de croissance.
Parmi les populations bactériennes, on retrouve de nombreux genres et familles parmi lesquels' ceux cités dans le tableau 1.
Les levures appartiennent à la famille des saccharomycètes, myxomycètes, candida. Les fongi sont utilisés pour la dégradation de certains composés lipidiques.
La concentration en germes totaux hétérotrophes est de 107 à 1010 ufc/ml ; la quantité de culture mise en œuvre dans le produit biodégradable objet de l'invention varie selon l'usage.
La masse constituée par la colonie bactérienne aérobie, fongi et/ou levures en milieu aqueux varie entre 0,5% et 20% et préférentiellement entre 1% et 15% en poids de la masse totale du contenu interne formulé de l'enveloppe. Tableau 1
Figure imgf000029_0001
Les bactéries présentes dans le fourrage interne formulé sont à une concentration de 107 à 1010 ufc/ml.
Ce contenu interne formulé à base d'acides aminés et éventuellement de polysaccharides, d'agent modificateur de viscosité et contenant la colonie bactérienne inoculée, rempli complètement l'enveloppe biodégradable telle que tube, profilé, feuille mono ou multicouche ou autres et agit également comme revêtement des faces internes de ladite enveloppe telle que tube, profilé, feuille mono ou multicouche ou autres issue de la composition.
Le procédé de fabrication du produit biodégradable de biotraitement environnemerîtal comporte une étape d) de transformation au moins partielle en enveloppe de ' la composition biodégradable par compoundage, plastification et formage de ladite composition biodégradable. Toutes les technologies de transformation propres à la plasturgie et à l'industrie agroalimentaire et plus particulièrement celles d'extrusion et de coextrusion, mono vis, bi vis sont possibles.
Eventuellement, la co-injection ainsi que les technologies de calandrage multiples, peuvent être utilisées. Dans le cas de la co-injection et du calandrage multiple, une extrusion compoundage préalable est nécessaire.
Toutefois, la composition étant sensible à l'humidité, il n'est pas possible de la refroidir au moyen d'eau en vue de préparer des granulés intermédiaires qui seraient ensuite à nouveau chauffés et plastifiés en vue de fabriquer l'enveloppe de conditionnement. C'est pourquoi le refroidissement se fait au moyen d'air qui peut être lui-même refroidi. Le procédé de transformation par extrusion compoundage ainsi que les procédés de mise en forme s'effectuent à température et pression contrôlée. Toute technique de fabrication de produits de type multicouche ou ' multi-paroi et mettant en œuvre différent matériaux pour constituer en une opération, un produit multi- composant, tels que disponibles pour la mise en œuvre des matériaux polymères ou des produits alimentaires dit extrudés ou coextrudés, est adaptée pour mettre en œuvre la composition biodégradable' en vue de fabriquer' une telle enveloppe recevant le contenu interne formulé.
La composition biodégradable peut passer d'un ' état pâteux, viscoélastique à un état solide, sans pour autant être cassant. Il y a changement de module d' élasticité en fonction de taux d'humidité tout en gardant une aptitude au ramollissement à certaines températures propres à tout comportement thermoplastique. Il y a lieu d'éviter tout risque de dégradation thermique des matériaux organiques de la composition biodégradable, telles que par exemple, des réactions de Maillard ou des carbonisations engendrées par une oxydation prématurée.
Dans le cas de l'utilisation d'une technologie d' extrusion compoundage, le profil de vis retenu doit permettre une bonne homogénéisation, de la composition, sans pour autant induire un taux de cisaillement trop élevé qui aurait pour conséquence une augmentation excessive de la température de la composition. Dans ce cas, l'extrudeuse peut être une machine bi-vis co- rotative ou contra-rotative ou une machine mono vis. Les meilleurs résultats de compoundage sont obtenus avec une bi-vis co-rotative. L'utilisation d'une compoundeuse de type BUSS avec deux extrudeuses perpendiculaires est également possible.
La température^ d' extrusion dans la technologie d'extrusion compoundage est comprise entre 8O0C et 13O0C. Une température trop élevée a pour conséquence la perte des propriétés spécifiques obtenues grâce à l'apport des matériaux végétaux et engendre éventuellement la création de réactions de Maillard, résultant de l'éventuelle présence de sucre. l'
Un dégazage est éventuellement utilisé, en vue de contrôler la vapeur d'eau générée lors de l'extrusion des composants de la composition biodégradable dont la teneur en humidité serait trop élevée, en particulier pour ce qui concerne les produits végétaux. La présence de. gaz, tels que la vapeur d'eau, non évacués de la masse plastifiée, engendre un produit extrudé présentant des boursouflures.
La composition biodégradable thermoplastique co-extrudée à relativement basse température est transformée en enveloppe au moins partielle dans une filière qui peut . être annulaire dans le cas d'un tube, carré, rectangulaire ou plus généralement de section polygonale dans le cas d'un profilé ou plate avec une seule lèvre dans le cas d'une feuille monocouche mais avec plusieurs lèvres, dans le cas d'une feuille multicouche dont la couche interne prise en sandwich entre les deux feuilles externes serait constituée par le contenu interne formulé. Les épaisseurs de parois ou de feuilles vont de quelques dixièmes de millimètres à quelques millimètres. Cette enveloppe telle . que tube, profilé ou feuille mono ou multicouche ou autres est refroidi entre deux moyens tracteurs- de refroidissement tels que cylindres, galets, conformateurs. Cette mise en oeuvre peut se faire sur une seule machine ou en reprise, l'extrudeuse ou co-extrudeuse étant alors alimentée à partir de granulés préfabriqués dans une extrudeuse compoundeuse indépendante.
La température de l'enveloppe telle que tube, profilé, feuille mono ' ou multicouche ou autres à la sortie des lèvres de la filière, est inférieure à 1000C. L'épaisseur des parois du > tube, profilé, feuille multicouche varie entre 0,15 mm et 5 mm, mais est préférentiellement comprise entre 0,5 mm et 3 mm, afin d'assurer une relative résistance mécanique. Le débit est essentiellement fonction de la taille de extrudeuse/co- extrudeuse et des capacités de refroidissement des cylindres, galets, conformateur de refroidissement et de l'épaisseur du produit ainsi extrudé ou coextrudé.
L'enveloppe au moins partielle, lorsque les conditions de co- extrusion sont effectivement maîtrisées, est un produit qui reste souple, avant refroidissement, afin de pouvoir être manipulé sans risque de rupture et sans présenter des performances trop faibles à l'abrasion.
Tout au long de ces étapes de compoundage, plastification formage, la teneur en eau est contrôlée dans une plage de 5% à 30% en poids de la composition biodégradable de l'enveloppe.. L'injection d'eau est un moyen de modifier la teneur en eau de la composition qui doit garder une plasticité jusqu'à l'étape de fermeture par formage/pihcement/soudage du tube, profilé, feuille mono ou multicouche ou autres.
Le procédé de fabrication de produits destinés au biotraitement environnemental comporte une étape e) d'homogénéisation et d'introduction par injection, pompage ou autres, de la formulation constituant le contenu formulé à l'intérieur de l'enveloppe au moins partielle telle que tube, profilé, feuille mono ou multicouche ou autres, formée au cours de l'opération de transformation de la composition biodégradable pour réaliser l'enveloppe au moins partielle telle que tube, profilé, feuille mono ou multicouche ou autres recevant le contenu interne formulé.
L'i-njection dans l'enveloppe du contenu interne formulé s'effectue au niveau de la filière de coextrusion. Cette injection peut s'effectuer grâce à différents moyens qui l'
peuvent être une extrudeuse latérale, une pompe à vis ou à engrenage.
La viscosité du contenu interne formulé est compatible avec les impératifs d'écoulement dans les systèmes de pompage, d'une part et est, d'autre part, ajustée de manière à ce que le contenu interne formulé ne puisse pas s'écouler hors de son enveloppe non encore fermée, à la sortie de la filière.
Le contrôle de la température du contenu interne formulé, au cours de son injection dans la filière de co-extrusion est tel qu' il évite tout risque de destruction de la colonie bactérienne présente dans le fourrage qui résulterait d'une température trop élevée.
Les débits d'injection de la formulation semi-pâteuse constituant le contenu interne formulé sont contrôlés et asservis au débit de extrudeuse principale mettant en œuvre la composition biodégradable appelée à constituer l'enveloppe.
)
Le procédé de fabrication de produits destinés au biotraitement environnemental comporte une étape f) de fermeture étanche de l'enveloppe par pression exercée sur les parties ou les extrémités de l'enveloppe telle que tube, profilé, feuille mono ou multicouche ou autres, chargée du contenu interne formulé et découpe des enveloppes chargées ainsi formées.
L'enveloppe telle que tube, profilé, feuille mono ou multicouche ou autres, chargée du contenu interne formulé, passe après refroidissement entre deux rouleaux conformés et est' ainsi pincé 'en ces deux extrémités, dans le cas d'un tube ou profilé ou aux deux extrémités et sur .les deux cotés dans le cas d'une feuille multicouche. Un collage soudage s'effectue l'
chassant le contenu interne' formulé vers l'intérieur de enveloppe ainsi formée et permettant ainsi de faire en sorte que dans le cas, par exemple de tube ou profilé, l'extrémité aplatie s'apparente sur cette zone d'extrémité à une feuille, la demi-partie inférieure du tube ou profilé constituant la partie inférieure de l'enveloppe de conditionnement, tandis que la demi-partie supérieure du tube ou profilé, constitue la partie supérieure de l'enveloppe de conditionnement. Ce formage est effectivement facilité lorsque le tube, profilé ou éventuellement feuille multicouche ont encore une certaine plasticité.
Les deux extrémités pincées peuvent être parallèles ou selon des angles différents.
Ce formage permet de constituer des objets de type par exemple, berlingots, alvéoles, capsules, remplies, allant de 1 cm de coté à quelques centimètres de coté, voire quelques dizaines de centimètres suivant les applications finales considérées. Toute
) forme géométrique d'.alvéole est possible. Toutefois, les contraintes propres au formage de tubes, profilés, feuilles mono ou multicouches thermoplastiques ou autres dont le module de rigidité est variable avec la température font que des formes arrondies et relativement peu hautes ou profondes au regard de la dimension à plat de l'alvéole seront préférées.
Une ligne de production en continu de produit de biotraitement environnemental, en forme de capsules a ainsi été conçue.
Pour illustrer l'objet de l'invention deux cas particuliers de réalisation du produit biodégradable sont ci-après présentés. Selon un premier cas particulier de réalisation du produit biodégradable.
L'enveloppe de conditionnement de la colonie bactérienne aérobie, selon l'invention, se présente préférentiellement sous la forme d'une capsule fabriquée à partir de deux feuilles issues de la composition précédemment, décrite, collées à chaud sur leur périphérie, préalablement revêtues, sur leur face interne, d'un revêtement formulé comprenant en particulier des ) acides aminés, et recevant la colonie de bactéries aérobies, et/ou de fongi et/ou de levures présentes en milieu aqueux.
Ce revêtement de la surface interne de l'enveloppe de conditionnement qui constitue au moins une partie du contenu interne formulé (b) de ladite enveloppe est réalisé au moyen d'une phase aqueuse formulée, dans laquelle certains composants sont ajoutées et comprenant en particulier les acides aminés précédemment énoncés. Un ou plusieurs des 21 acides aminés peuvent être utilisés. Les quantités d'acides aminés déposés sous cette forme de revêtement sont de 100 à 5000 g/m2 .
Parmi les composants ajoutés autres que les acides aminés précédemment évoqués et selon les quantités également précédemment évoquées, peuvent être indiqués :
• les sels minéraux tels que des nitrates et/ou des phosphates et/ou des sulfates d'ammonium, de potassium, de
'magnésium,, de calcium, de sodium, de manganèse, de molybdène, de fer, de cuivre, de zinc,
• les nutriments et additifs de croissance bactérienne choisis parmi les pectines, les extraits de levure, les l'
polysaccharides, des vitamines, de hémicellulose, éventuellement de la cellulose, les enzymes.
Le revêtement interne représente entre 5 et 35% et préférentiellement entre 10 et 35% du poids du produit biodégradable de biotraitement environnemental constituée par l'enveloppe de conditionnement, la solution de bactéries, fongi et levures, le revêtement d'acides aminés et l'argile de modification de viscosité. i
De l'argile est ajoutée pour modifier la viscosité de la phase aqueuse destinée au dit revêtement interne en vue d' en faciliter le dépôt, cette argile étant de type kaolinite ou montmorillonite.
5
Les familles de colonies bactériennes mises en œuvre selon l'invention sont des souches aérobies, telles que des bactéries, des levures, des fongi du cycle de l'azote et du carbone. Les quantités de souches introduites dans l'enveloppe
D de conditionnement sont de 0,0001 % à 2 % en poids par rapport au milieu aqueux. Ainsi la quantité de culture bactérienne représente entre 2 et 20% en poids du produit biodégradable de biotraitement environnemental.
Selon ce premier cas, le procédé de fabrication de produits biodégradables, selon l'invention, destinés au traitement biologique, en particulier biotraitement environnemental, est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives :
(a) de séchage, éventuellement déshydratation et broyage, éventuellement compactage d'un matériau végétal fibreux, (b) de préparation de la composition biodégradable de l'enveloppe par mélangeage du matériau végétal fibreux avec au moins un agent liant, au moins un agent plastifiant et éventuellement d'autres additifs en vue de constituer l'enveloppe, (d) de transformation au moins partielle en enveloppe de la composition biodégradable par compoundage, plastification, formage de la composition au moyen de techniques en particulier l'extrusion compoundage, l'extrusion et/ou le calandrage en feuille, en film, en tube, en profilé, le moulage par injection, (g) de formage de la partie inférieure de l'enveloppe de conditionnement quand elle est film ou feuille,
>' (h) de préparation d'une formulation comprenant • au moins un acide aminé, destinée à constituer un revêtement,
(i) de revêtement sur l'une au moins dés faces de l'enveloppe de .conditionnement, par ladite
3 • formulation, comprenant au moins un acide aminé qui constitue au moins une partie du contenu formulé (b) de l'enveloppe,
(j) de préparation et d'introduction de colonies bactériennes, levures et/ou fongi aérobies à
5 . conditionner dans l'enveloppe de conditionnement, dans un milieu liquide nutritif qui constitue l'autre du contenu interne formulé (b) de l'enveloppe de conditionnement ,
(k) de fermeture étanσhe de l'enveloppe par une O • feuille éventuellement revêtue d' au moins un acide aminé et découpe des enveloppes ainsi formées. Selon le premier cas, l'étape de compoundage plastification formage d) • peut être une seule étape continue ou être discontinue, suivant l'a machine disponible, extrudeuse compoundeuse bi vis ou simple extrudeuse mono vis qui implique la fabrication préalable de granulés de la composition qui devront être plastifiés et mis à l'état pâteux à nouveau.
. Tout au long de ces étapes de compoundage, plastification formage, la teneur en eau est contrôlée dans une plage de 5 à 30% exprimé en poids de la composition biodégradable. L'injection d'eau est un moyen de modifier la teneur en eau de la composition qui doit garder une plasticité jusqu'à l'étape de thermoformage de la feuille et de soudage.
! Selon ce premier cas, le procédé de fabrication de produits destinés au biotraitement environnemental comporte une étape g) de formage d'une feuille constituant la partie inférieure de l'enveloppe de conditionnement. Cette feuille issue de la composition est thermoformée, de préférence juste après son
) extrusion, avant la phase d' enduction par un revêtement formulé comprenant en particulier des acides aminée. Le formage est effectivement facilité lorsque la feuille a encore une certaine plasticité. Si non, il y a lieu de procéder à un réchauffement de cette feuille, pour pouvoir effectuer ce thermoformage.
Le thermpformage est effectué sur une profondeur allant de 5 mm à 3 cm pour des dimensions d' alvéoles allant de 1 cm de coté" à quelques centimètres de coté, voire quelques dizaines de centimètres suivant les applications finales considérées. Toute forme d'alvéole est possible. Toutefois les contraintes propres au thermoformage' de feuilles thermoplastiques dont le module de rigidité 'est variable avec la température font que des formes arrondies et relativement peu profondes au regard de la dimension de l'alvéole seront préférées.
Le procédé de fabrication des produits biodégradables de biotraitement environnemental • comporte une étape h) de préparation d'une formulation à base d'acides aminés et éventuellement de sels minéraux, d'additifs de croissance et de nutriments tels que des polysaccharides et d'argile, destinée à constituer un revêtement.
Les acides aminés et éventuellement les autres additifs tels que des polysaccharides ont comme fonction première d' assurer un surcroît de nutriment à la colonie bactérienne aérobie. Une autre fonction de ce revêtement est de modifier la pression i osmotique par rapport à la masse aqueuse de la solution contenant la colonie bactérienne, et aussi de procurer une certaine imperméabilisation de la composition biodégradable afin de mieux contrôler ses capacités à se biodégrader et de favoriser, grâce aux polysaccharides, la conservation des
) bactéries de par les sucres présents facilement assimilables.
Le revêtement interne formulé représente entre 10 et 25% en poids du produit biodégradable de biotraitement environnemental selon l'invention.
La viscosité de ce revêtement constitué par la phase aqueuse d'acides aminés et éventuellement de polysaccharides et d'autres additifs peut être éventuellement modifiée par l'adjonction d'argile.
Le 'procédé de ' fabrication des produits ' biodégradables de biotraitement environnemental comporte une étape f) de revêtement d'une des faces de la feuille thermoformée issue de la composition par la préparation à base cPacides aminés et éventuellement de polysaccharides et d'autres additifs et éventuellement d'argile.
La feuille thermoformée issue de la composition est enduite sur au moins une des faces qui deviendra la face intérieure de l'enveloppe. Toute technique de revêtement par aspersion, rouleaux, jet, trempage est possible.
La quantité de revêtement au m2 est comprise entre 100 à 5000 g/m2 et préférentiellement entre 1000 à 4000g/m2. Une au moins des deux feuilles est enduite de cette manière, aussi bien la feuille appelée à devenir la feuille dite inférieure, constituant la - partie inférieure de 1/ enveloppe dé conditionnement, par un formage approprié, que la feuille dite supérieure appelée à devenir le couvercle de l'enveloppe de conditionnement.
Le procédé de fabrication comporte une dernière étape j ) de préparation et d'introduction d'une colonie bactérienne aérobie à conditionner dans l'enveloppe sous la forme d'une dispersion dans un milieu liquide nutritif.
Les conditions d'introduction de la colonie bactérienne impliquent une préparation du milieu aqueux de la colonie bactérienne, une pré-introduction des souches bactériennes sélectionnées dans ce milieu aqueux et une introduction dans l'enveloppe de conditionnement avant fermeture, des souches et du milieu de croissance avant fermeture.
Ainsi, une fois ce formage d'alvéole effectué, chacune est remplie d'une solution aqueuse dans laquelle se trouve la colonie bactérienne. La colonie bactérienne est sélectionnée en fonction des types d'usage considérés, que ce .soit par exemple pour une dégradation contrôlée d'hydrocarbures, pour une action sur des milieux plus complexes ou autres. La viscosité de la solution bactérienne est choisie de manière à ce que l'introduction soit facile et qu'elle puisse être . réalisée sans discontinuité, et que les quantités de liquide chargé en souches bactériennes soient les plus appropriées au regard des volumes de l'enveloppe de conditionnement, • des ) quantités nutritives disponibles, des caractéristiques de cinétique de dégradation et donc de mise à disponibilité des bactéries requises pour l'application finale considérée.
En fonction des utilisations liées au traitement des glucides, lipides, protides, les bactéries, levures et/ou fongi produites séquentiellement en fermenteurs stériles sont préalablement mélangées et conditionnées avec les sels minéraux et oligo- éléments constituant le milieu de croissance.
Parmi les populations bactériennes, on retrouve de nombreux genres et familles parmi lesquels ceux cités dans le tableau 1 antérieur.
Les levures appartiennent à la famille des saccharomycètes, myxomycètes, candida. .Les fongi sont utilisés pour la dégradation de certains composés lipidiques.
Le procédé de fabrication de produits biodégradable de biotraitement environnemental comporte une dernière étape k) de fermeture de l'enveloppe par une feuille revêtue et de découpe des 'enveloppes ainsi formées. La ou les deux feuilles enduites du revêtement comprenant en particulier des' acides aminés, formée en forme d'alvéole, pour la feuille inférieure, alvéole remplie d'une colonie bactérienne aérobie en solution aqueuse, formée en forme d'alvéole ou laissée plane pour la . feuille supérieure formant couvercle, sont ensuite soudées sur leur pourtour pour former une enveloppe de conditionnement étanche, par exemple une capsule, laissant libres les parties internes. Le soudage sur le pourtour se fait sur quelques millimètres de largeur, par. i pression à chaud. Les enveloppes de conditionnement ainsi produites sont découpées et deviennent ainsi manipulables facilement. Elles peuvent être stockées sur de longues périodes, sans biodégradation, la biodégradation contrôlée ne démarrant que lorsque le taux d'humidité du milieu extérieur à
5 traiter est approprié.
Toute autre technique de fabrication empruntée au monde de l'emballage conditionnement est possible, en particulier .les techniques dites de « form fill seal », c'est à dire des D technologies qui, en une seule opération, assurent le formage d'un conteneur, son remplissage et sa fermeture par scellage, sous réserve de la présence du revêtement interne.
Selon le deuxième cas particulier de réalisation du produit biodégradable :
• l'enveloppe de conditionnement de la colonie bactérienne aérobie s,elon l'invention se présente préférentiellement sous la forme d'un tube ou d'un profilé fabriqué par ' extrusion à partir de la composition biodégradable extrudable' a) comprenant au moins un matériau végétal broyé fibreux, au moins un agent liant d'origine végétale ou d'origine synthétique et au moins un agent plastifiant, tous les composés étant présents qualitativement et quantitativement comme précédemment évoqués.
• le contenu formulé de l'enveloppe est un fourrage formulé, placé à l'intérieur de ladite enveloppe de conditionnement et composé d'une culture contenant des bactéries, fongi et/ou levures aérobies en mélange avec un substrat nutritif contenant au moins un acide aminé, agissant comme membrane osmotique et comme milieu nourricier pour les bactéries contenues au moment de leur reviviscence et au moins un agent modificateur de viscosité, ' tous les composés étant présents qualitativement et quantitativement comme précédemment - évoqués.
Les applications pour le produit biodégradable de biotraitement environnemental, selon l'invention, sont par exemple le traitement de bioaugmentation des eaux résiduaires en milieu industriel, dans des situations de surcharge, de toxicité accidentelle, le traitement de bioaugmentation des eaux résiduaires urbaines, lorsque des stations d'épuration ont été sous dimensionnées, ou dans le cas du traitement de sols contaminés par des hydrocarbures, du traitement des graisses, du traitement des composés . organiques volatils ou du traitement de milieux ambiants en général, ainsi que du compostage.
La reviviscence, bactérienne est fonction de l'humidité relative du milieu ambiant, du pH, de la température, de la concentration en oxygène dissous, de la salinité.
L'optimum de conservation • est obtenu à 4°C pour l'ensemble des souches bactéries, levures et/ou fongi. Les souches hétérotrophes ont une demie-vie garantie de 6 mois à la température maximum de 14°C. Cependant, .les souches sporulentes ont une conservation de plusieurs années à la température maximum de 250C.
Les fongi, selon les espèces, peuvent tolérer des conditions de température jusqu'à 450C.
L'humidité relative pour la conservation ne doit pas dépasser 75% au risque de produire des actinomycètes.
L'hydrolyse du produit biodégradable de biotraitement environnemental s' effectue en quelques minutes en milieu aqueux et en conditions aérobies à une température comprise entre 1 0C et 350C. La vitesse d'hydrolyse est fonction de l'épaisseur de l'enveloppe de conditionnement et constitue une garantie de maîtrise du temps pour la mise en conditions opérationnelle des souches.
La biodégradabilité optimale de l'enveloppe de conditionnement est obtenue dans les conditions ' paramétriques suivantes : pH=β,5, oxygène dissous 6-8 ppm, température 330C. La minéralisation de l'enveloppe est effective, selon les conditions paramétriques précitées, à partir de 4 heures de fermentation.
Pour une application liée au compostage, on pourra retrouver par exemple les microorganismes suivants : Bactéries : o Pseudomonadales : Pseudomonasr Nitrosomonasr
Nitrobacter, Thiobacillus, Vibxio, Acetobacter,..,. o Azotobacteriacées : Azotobacter, Beijerinckia o Achromobactériacées : Achromobacterf Flavobacterium o Entérobactériacées : Aerobacter, Serratïa o Lactobacillacées : Lactobacillus, ... o Corynébactériacées : Arthrobacter o Bacillacées : Bacillus
Actinomycètes : o Actinomycétacées : Nocardia, Pseudonocardia
Champignons : o Mucorales : Rhizopus o Protoascomycètes (levures) : Candida, Torula,
Rhodotorular Cryptococcusr Torulopsis, ... o Euascomycètes (moisissures) : Aspergillus.
EXEMPLE 1 - Préparation du produit biodégradable pour le biotraitement environnemental et contrôle des reviviscences.
Différents produits de biotraitement environnemental ont été réalisées à partir d'une même composition pour l'enveloppe (tableau 2) et de formulations de fourrage différentes (tableau 3) . La composition de l'enveloppe comprenait 37% de luzerne déshydratée exprimé en poids total de la composition biodégradable permettant de réaliser l'enveloppe. Le liant choisi est une farine de blé turbo-séparée pour laquelle on a conservé la fraction riche en amidon et pauvre en protéines. Ce lia.nt a été ajouté en proportion de 34% en poids. Du glycérol à été ;.ajouté, ainsi que du stéarate de magnésium et de la silice, le complément à 100% étant assuré par l'ajout d'eau. Tableau 2 - Composition biodégradable de l'enveloppe
Figure imgf000047_0001
La mise en œuvre de la composition biodégradable s'est fait dans les conditions suivantes : après- broyage de la luzerne déshydraté, celle-ci a été mélangée à la farine de blé au niveau de la trémie doseuse d'une extrudeuse bi-vis CLEXTRAL de type BC 45 ; à ce mélange a été ajouté des additifs minéraux et le stéarate de magnésium. Une fois cette incorporation du composé fibreux végétal et du liant végétal (farine de blé) et des additifs de mise en oeuvre réalisée, l'incorporation du glycérol et de l'eau par injection dans une zone aval de 1' extrudeuse CLEXTRAL a pu s'effectuer.
L' extrudeuse CLEXTRAL était équipée d'une filière annulaire de coextrusion permettant l'introduction du fourrage; la paroi du tube ainsi réalisée avait une épaisseur allant de 0,5 à 3 mm; le diamètre du tube réalisé était de 1,5 cm.
Les ' conditio.ns de co-extrusion ont été ajustées en fonction de la composition du matériau biodégradable constituant l'enveloppe. I/extrudeuse CLEXTRAL comprenait neuf zones, une zone 1 de convoyage, les zones 2 et 3 de mélangeage, la zone 4 équipée d'un contre-filet de cisaillement, les zones 5 et 6 de chauffage régulées à une température allant de 8O0C à 1350C et préférentiellement stabilisée entre 1200C et 1300C. La zone 7 est une, zone de refroidissement répartie sur une longueur correspondant à 3 fourreaux et pour laquelle la température a été maintenue entre 600C à 800C.
D'autres compositions biodégradables extrudables pour l'enveloppe de conditionnement ont été réalisées et apparaissent sur le Tableau 3. • .
Tableau 3
Figure imgf000048_0001
Puis, _des enveloppes de conditionnement de composition selon le Tableau 2 ont été fourrées au moment de leur fabrication par co-extrusion, au niveau de la filière, avec un substrat l'
nutritif constitué par une solution d'acides aminés dont la viscosité avait été modifiée par adjonction d'argile et inoculé d'une colonie bactérienne de type pseudomonas.
Le fourrage formulé avait la composition suivante :
Tableau 4 - Composition du fourrage interne formulé
Figure imgf000049_0001
La concentration en bactérie était de 107 à 109 ufc/ml.
L' extrudeuse CLEXTRAL était équipée d'un système d'injection du fourrage au niveau de la filière de coextrusion. Ce système comprenait une pompe d'alimentation de extrudeuse en fourrage, équipée d'une trémie à double enveloppe, permettant de refroidir le fourrage afin de l'épaissir au-delà de sa viscosité initiale' cependant modifiée .par la présence de l'agent modificateur de viscosité.
La filière de coextrusion était également équipée d'un système de refroidissement.
Les débits d'extrusion ont été réglés entre 70 kg/h et 80 kg/h, avec une seule' filière de coextrusion ; néanmoins, des débits de 150 à 200 kg/h, avec la même extrudeuse mais en utilisant une filière de coextrusion à double sortie sont tout à fait réalisables. Le débit de la pompe pendant les essais était d'environ 20 kg/h, alors que le débit de l'extrudeuse permettant de réaliser l'enveloppe était de 50 à 60 kg/h.
Le tube réalisé au moyen de la composition biodégradable extrudable, • fourré, ainsi obtenu, était suffisamment souple pour pouvoir être, une fois réceptionné sur un tapis roulant, transformé par aplatissement et pinçage à ces deux extrémités, en une multiplicité d' enveloppes de conditionnement contenant
) le fourrage, séparées les unes des autres. Ce système de couteau-pinceur comprenait deux rouleaux contra-rotatifs associés- à des couronnes de coupe, permettant de réaliser ces opérations de formage et découpe/séparation des capsules.' Le produit de biotraitement environnemental dans sa forme de
5 capsule a été ensuite refroidi et séché avant d'être stocké et ensaché.
Les capsules fabriquées durant ces essais ont la forme de petits berlingots rectangulaires, de dimensions 20 à 28 mm de 0 longueur, 10 à 18 mm de largeur, 5 à 15 mm de hauteur. Ces dimensions peuvent évoluer, de l'ordre du centimètre à la dizaine de centimètres éventuellement, suivant les filières et les rouleaux de pinçage mis en place.
5 A composition inchangée, plus le taux d' incorporation de luzerne est élevé, plus le produit extrudé perd de sa souplesse.
L'application était destinée au compostage. La minéralisation O de • l'enveloppe était totale, pour un pH de 6,5 à une température de 3O0C et une humidité relative de 75%, à partir de 6 heures de fermentation. Quelques exemples de capacité de reviviscence et de conservation mesurées sur des bactéries conservées dans une enveloppe de conditionnement selon l'invention sont donnés ci- dessous.
L'aptitude à la survie dans de bonnes conditions des bactéries permettant d' anticiper ainsi la reviviscence bactérienne a été
- testée sur une enveloppe de conditionnement réalisée selon la composition 6 décrite dans le tableau 3 avec 40% de luzerne,
) remplie de bactéries à une concentration de 3,6 108 ufc/ml de Pseudomonas aeruginosa. La capsule a été stockée à température ambiante et dans des conditions d'hygrométrie naturelles. Au terme d'une période de 8 semaines, il a été effectué une série de contrôles de la numération totale à l'intérieur de , la
5 capsule. La concentration est restée identique à la concentration initiale.
Pour des tests à partir de Bacillus cereus, trois essais ont confirmé la stabilité de la concentration de Bacillus cereus 0 dans des enveloppes de conditionnement entreposées en milieu ambiant au laboratoire, pendant une période de 6 mois, à la concentration de 3.107 ufc/ml.
Toutes les souches sporulentes sont conservées à l'intérieur de 5 l'enveloppe de conditionnement selon l'invention.
Les souches non sporulentes présentent des durées de conservation qui diffèrent selon les espèces.
iθ Les. levures (Candida lïpolytica) conservent une numération identique pendant une période de 90 jours par rapport au taux d'ensemencement initial. Une comparaison entre l'évolution de la numération des bactéries stockées en bidon et celles conservées en capsule a été effectuée.
Le fait d'assurer un transfert d'oxygène dans un faible volume permet d'obtenir le maintien du mécanisme des fonctions enzymatiques dans les enveloppes de conditionnement. Ainsi, un taux de lipases pour les bactéries responsables de la dégradation des graisses passe de 420 unités au temps t=0 en ) milieu liquide, à 360 unités au terme de 90 jours de stockage en bidon sous forme liquide..Les enveloppes de conditionnement ont permis de conserver le même taux de lipase sur une même période.
II est ainsi démontré que les enveloppes de conditionnement, permettent, par rapport au stockage en bidon, une meilleure conservation de la vitalité initiale et de la préservation de la conservation des endo- et exo-enzymes adaptées aux traitements envisagés.
Un tel produit biodégradable de biotraitement environnemental offre une facilité de mise en œuvre pour le dosage puisque le même apport sous forme liquide nécessiterait la mise en place de trois équipements de dosage et de régulation de débit.
II offre également une meilleure garantie de reviviscence bactérienne, le maintien de la disponibilité en oxygène pour les bactéries, un apport par la conception et la nature des constituants de l'enveloppe de conditionnement de l'ensemble des éléments nécessaires au développement des bactéries et levures. A conditions paramétriques égales, la cinétique de dégradation de la matière organique est supérieure pour le produit biodégradable de biotraitement environnemental par rapport à la même masse d'apport de bactéries liquides, et ce en raison des
; facilités de conservation offertes par le • mode de conditionnement selon l'invention, en particulier, transfert d'oxygène et donc garantie d'un traitement optimal et supérieur au traitement par les simples bactéries gardées sous une forme liquide en bidon.
)
Enfin l'équilibre en sels minéraux du milieu récepteur est réajusté par l'enveloppe de conditionnement contenant le milieu de croissance des souches bactériennes.
5 EXEMPLE 2 - Dépollution d'eau contaminée par des hydrocarbures
Une seconde application consistait en un traitement d'hydrocarbures lourds pour lequel l'efficacité du produit de biotraitement environnemental selon l'invention a été évaluée 0 de manière comparative. La composition de l'enveloppe est celle issue du Tableau 2. La composition du fourrage est conforme- à la composition 3 du Tableau 4.
Ainsi ont été comparé l'aptitude à la dégradation .5 d'hydrocarbures lourds au moyen de deux types de produits ou approches de biotraitement environnemental :
* d'une part le produit de biotraitement environnemental selon l'invention, c'est à dire sous forme de capsules avec fourrage K) contenant les bactéries associées et leur milieu nutritif (et référencé sous l'appellation « Essai 1 ») et d'autre part le' témoin s'articulant autour' de bactéries dites « libres », stockées sous forme liquide (et référencé sous l'appellation l'
« Essai 2 ») . Le protocole expérimental adopté a été le suivant :
Le milieu à dépolluer était constitué par un mélange comprenant -30 litres d'eau contaminé par 4 ml de gasoil.
Essai 1 : Témoin
Le témoin à utiliser pour le bio traitement des même quantités de liquide pollué
-/ 0,57 g de bactéries liquide à 1010 ufc/ml (soit 1,5 % -en poids)
•/ 4,56 g d'argile (12 % en poids) S 5,13 g de substrat (13/5 % en poids)
Essai 2 : Produit objet de l'invention
38 g de produit de biotraitement environnemental selon invention ont été incorporés au liquide pollué à traiter, ce qui correspondant à :
-/ 0,57 g de bactéries à 1010 ufc/ml (soit 1,5 % en poids du produit de biotraitement environnemental), 4,'56 g d'argile (soit 12 % en poids), 5,13 g de substrat nutritif (soit 13,5% en poids) constituant le fourrage 27,74 g d'enveloppe (soit 73 % en poids du produit de biotraitement environnemental) .
Pour' chacun de,s deux essais, un même système d'aération à grosses bulles a été mis en place.
Le 'suivi de la' demande chimique en oxygène (DCO) et de la demande biologique en oxygène (DBO5, mesurée sur 5 jours) pendant une semaine a permis d/ obtenir les résultats suivants, apparaissant sur les tableaux 5 et 6 :
Tableau 5 - Essai 1 : Témoin
Figure imgf000055_0001
Le résultat de l'essai 1 est une réduction de la DGO de 76,1% et une réduction de la DBO5 de 75,9%.
Tableau 6 - Essai 2 : produit objet de l'invention
Figure imgf000055_0002
Le résultat de l'essai 2 est une réduction de la DCO de 89, 7! et une réduction de la DBO5 de 88,8%. .
L'efficacité de la capsule est supérieure à celles des bactéries sous forme liquide ajoutées dans les mêmes proportions puisque l'on observe un plus fort abattement de la DBO et de la DCO dans l'essai 1 que dans l'essai 2.
,0
Les-- résultats sont repris dans la figure 1 qui représente l'évolution de la demande chimique en en oxygène (DCO) et la demande biologique en oxygène à 5 jours (DBO5) pour respectivement le produit de biotraitement environnemental selon l'invention (Tableau 6) et pour le témoin mis en œuvre (Tableau 5) . -
Comme le révèle la comparaison des courbes de cette figμre, le 5 produit de biotraitement environnemental objet de l'invention à un bien meilleur comportement en DCO et DBO5 que le témoin, expérimenté dans les meilleures conditions de concentration en bactéries et de milieu nutritif présent.
D EXEMPLE 3 - Préparation du produit biodégradable à partir de feuilles extrudées
Différentes compositions issues du tableau 2) de l'exemple 1 ont été réalisées à partir de luzerne déshydratée avec des 5 teneurs en luzerne variant de 20 à' 40 % du poids total de la composition. Le liant choisi est une farine de blé turbo- séparée pour laquelle on a conservé la fraction riche en amidon et pauvre en protéines.
0 La mise en œuvre de chaque composition biodégradable 1 à 6 s'est fait dans les conditions suivantes :
L'extrusion s'est effectuée en deux phases, au moyen d'une extrudeuse mono-vis, une première phase consistant en la
'5 réalisation du compound granulé de 3 mm de diamètre; une seconde phase consistant en l'extrusion à partir de ces granulés, d'une feuille au moyen d'une extrudeuse mono-vis équipée d'une filière plate ; la bande ainsi réalisée avait' une épaisseur allant de 0,5 à 3 mm; la largeur des bandes réalisées iθ était de 10 cm.
Les conditions d'extrusion ont été ajustées en fonction des compositions. Les pressions en tête d'extrusion variaient entre 100 et 130 bars, alors que les • températures ont été modulées entre 90°C et 12O0C pour une vitesse de rotation de la vis maintenue à 50 tours/min.
La feuille ainsi obtenue était suffisamment souple pour pouvoir être enroulée et transformée en une enveloppe de conditionnement. A composition inchangée, plus le taux d'incorporation de luzerne est élevé, plus la feuille extrudée perd de sa souplesse.
) Cette enveloppe de conditionnement a été revêtue d'une solution d'acides aminés puis remplie d'une colonie bactérienne de type pseudomonale. L'application était destinée au compostage. La minéralisation de l'enveloppe était totale, pour un pH de 6,.5 à une température de 300C et- une humidité relative de 75%, à partir de 6 heures de fermentation.
Quelques 'exemples de capacité de reviviscence et de conservation mesurée sur des bactéries conservées dans une enveloppe de conditionnement selon l'invention sont donnés ci- dessous. L'aptitude à la reviviscence bactérienne a été testée sur une enveloppe de conditionnement réalisée selon la composition 6 décrite dans le tableau 2 avec 40% de luzerne, remplie de bactéries à une concentration de 3, 6.108 ufc/ml de Pseudomonas aeruglnosa. La capsule a été stockée à température ambiante' et dans des conditions d'hygrométrie naturelles. Au terme d'une période de 8 semaines, il a été effectué une série de contrôles de la numération totale à l'intérieur de la capsule. La concentration est restée identique à la concentration initiale.
Pour des tests à partir de Bacillus cereus, trois essais ont confir-mé la stabilité de la concentration de Bacillus cereus dans des enveloppes de conditionnement entreposées en milieu l'
ambiant au laboratoire, pendant une période de 6 mois, à la concentration de 3.107 ufc/ml.
Toutes les souches sporulentes sont conservées par le 5 revêtement intérieur à l'enveloppe de conditionnement selon invention.
Les souches non sporulentes présentent des durées de conservation qui diffèrent selon les espèces. .0
Les levures {Candida lipolytica) ' conservent ' une numération identique pendant une période de 90 jours par rapport au taux d'ensemencement initial.
.5 Une comparaison entre l'évolution de la numération des bactéries stockées en bidon et celles conservées en capsule a été effectuée.
Le fait d' assurer un transfert d' oxygène dans un faible volume
10 permet d'obtenir le maintien du mécanisme des fonctions enzymatiques dans les enveloppes de conditionnement. Ainsi, un taux de lipases pour les bactéries responsables de la dégradation des graisses passe de 420 unités au temps t=0 en milieu liquide, à 360 unités au terme de 90 jours de stockage
,5 en bidon sous forme liquide. Les enveloppes de conditionnement ont permis de conserver le même taux de lipase sur une même période.
Il est ainsi démontré que les enveloppes de conditionnement, 0 permettent, par rapport au stockage en bidon, une meilleure conservation de la vitalité initiale et de la préservation de la conservation des endo- et exo-enzymes adaptées aux traitements envisagés. l'
Un tel produit biodégradable de biotraitement environnemental offre une facilité de mise en œuvre pour le dosage puisque le même apport sous forme liquide nécessiterait la mise en place de trois équipements de dosage et de régulation de débit.
Il offre également une meilleure garantie de reviviscence bactérienne, le maintien de la disponibilité en oxygène pour les bactéries, un apport par là conception et la nature des constituants de l'enveloppe de conditionnement de l'ensemble des éléments nécessaires au développement des bactéries et levures.
A conditions paramétriques égales, la. cinétique de dégradation de la matière organique est supérieure pour le produit biodégradable de biotraitement environnemental par rapport à la même masse d'apport de bactéries liquides, et ce en raison des facilités de conservation offertes par le mode de conditionnement selon invention, en particulier transfert d'oxygène et donc garantie d'un traitement optimal et supérieur au traitement par les simples bactéries gardées sous une forme liquide en bidon.
Enfin l'équilibre en sels minéraux du milieu récepteur est réajusté par l'enveloppe de conditionnement contenant le milieu de croissance des souches bactériennes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Produit biodégradable pour le biotrâitement environnemental caractérisé en ce qu'il se compose :
5 a) d'une enveloppe de conditionnement perméable à l'oxygène, réalisée au moyen d'une composition biodégradable, comprenant : al) au moins un matériau végétal fibreux broyé, a2) au moins un agent liant d'origine naturelle ou d'origine [0 synthétique et
. a3) au moins un agent plastifiant,
b) d'un contenu formulé de l'enveloppe, placé à l'intérieur de ladite enveloppe de conditionnement, composé :
15 bl) d'une culture contenant des bactéries, fongi et/ou levures aérobies b2) d'un substrat nutritif contenant au moins un acide aminé, agissant comme membrane osmotique et comme milieu nourricier pour les bactéries contenues au moment de leur reviviscence et iO b3) au moins un agent modificateur de viscosité.
2. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication 1 caractérisé en ce que le (s) matériau (x) végétal (aux) fibreux de la composition de l'enveloppe est choisi '5 dans le groupe comprenant la luzerne, le chanvre, les résidus de lin, les collets de betteraves, les lupins, les légumineuses de type féverole.
3.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental 0 selon la revendications 2 caractérisé en ce que le matériau végétal fibreux de la composition est préférentiellement de la luzerne.
4.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le au moins un matériau végétal fibreux de la composition est ajouté à concurrence de 10% à 90% et préférentiellement de 20 à 40% en poids de la composition de l'enveloppe.
5.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le au moins un agent liant de la composition est d'origine naturelle.
6.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le au moins un agent liant d' origine • naturelle de la composition est un mélange d'amidon et de protéines.
7.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le au moins un agent liant naturelle de la composition est ) choisi dans le groupe des végétaux donnant des composés amylacés en particulier riz, pommes de terres, manioc, maïs, blé, pois, orge, avoine, houblon, tapioca.
8.Produit biodégradable pour - le biotraitement environnemental selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'agent liant d'origine naturelle de la composition est préférentiellement une farine de céréale.
9.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que -le au moins- un agent liant d' origine naturelle de la composition est ajouté à un taux de 25% à 47% en poids de la composition de l'enveloppe.
10.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que la composition comporte un autre agent liant carboné hydrosoluble d'origine naturelle.
11.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'agent liant carboné hydrosoluble est un polymère hydrosoluble naturel choisi parmi les jus verts en particulier produits de luzerne ou autres végétaux y compris les graminées, les polysaccharides issus de produits en particulier la mélasse, le sucre de canne et/ou de betteraves, les produits issus de fractionnements de jus verts tels que hydrolysats et sérums.
12.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 10 et 11 caractérisé en ce que cet autre agent liant carboné est ajouté en proportion de 0% à 5% en poids de la composition de l'enveloppe.
) 13.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que la composition comporte en substitution pour tout ou partie des agents liants d'origine naturelle, un agent liant d'origine synthétique.
14.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendications 13 caractérisé en ce que l'agent liant d'origine synthétique est choisi en quantité dans l'intervalle de' 0% à 40% du poids de l'enveloppe.
15.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 13 à 14 caractérisé en ce que l'agent liant d'origine synthétique est préférentiellement un alcool polyvinylique.
16. Produit pour le biotraitement, environnemental selon la revendication 15 caractérisé en ce que l'alcool polyvinylique est ajouté dans une proportion variant de 5% à 40 %.
17.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 16 caractérisé en ce que l'agent plastifiant de la composition est un composé organique hydrosoluble biodégradable d'origine naturelle ou synthétique.
18.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 17 caractérisé en ce que le au moins un agent plastifiant de la. composition hydrosoluble de la composition est choisi parmi les polyols, et en particulier le glycérol, le sorbitol, l'éthylènê glycol, le diéthylène glycol,. le propylène glycol, l'adonitol, le dithioérythritol, le dithiothréitol, le galactit'ol, l'inositol, le
) mannitol, le xylitol, pris seul ou en mélange.
19.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 18 caractérisé en ce que le au moins un agent plastifiant est introduit à raison de 1% à 30% et préférentiellement de 3% à 20% en poids de la composition de l'enveloppe.
20.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 19 caractérisé en ce que des charges minérales sont ajoutées à la composition de l'enveloppe. l'
21. Produit biodégradable pour ' le biotraitement environnemental selon la revendication 20 caractérisé en ce que les charges minérales sont choisies dans le groupe constitué par des argiles, des talcs, des silices, des carbonates de calcium, des oxydes de titane.
22. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication 21 caractérisé en ce que les charges minérales sont préférentiellement une argile et plus préférentiellement une argile de type kaolinite ou montmorillonite.
23.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 20 à 22_ caractérisé en ce que les charges minérales sont ajoutées à la composition de l'enveloppe dans des proportions variant entre 0% et 15% en poids et préférentiellement entre 0% et 10% en poids de la composition de l'enveloppe.
24. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 23 caractérisé en ce qu'un agent lubrifiant est ajouté à la composition de 1' enveloppe.
25. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication 24 caractérisé en ce que l' agent lubrifiant est. un stéarate de zinc ou de magnésium.
26. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une ou l'autre des revendications 24 et 25 caractérisé en ce que agent• lubrifiant est présent à un taux de 0% à 5% en poids et préférentiellement à raison de .0,5% à 1,5% en- poids de la composition de l'enveloppe. l'
27.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 26 caractérisé en ce qu'on ajoute à la composition de l'enveloppe d'autres additifs appartenant au groupe constitué par des nutriments, des additifs de croissance bactérienne, des enzymes, des acides aminés, des sels minéraux ou de l'ammoniaque.
28.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication 27 caractérisé en ce que les sels minéraux sont choisis dans le groupe constitué par les nitrates et/ou phosphates et/ou sulfates d'ammonium, de potassium, de magnésium, de calcium, de sodium, de manganèse, de molybdène, de fer, de cuivre, de zinc.
29.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication 27 caractérisé en ce que les nutriments et additifs de croissance bactérienne sont choisis parmi les pectines, les extraits de levure, la cellulose et hémicellulose, les polysaccharides, les' acides aminés, les enzymes, des i vitamines.
30.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 29 caractérisé eh ce que la composition de l'enveloppe contient entre 5% et 30% en poids d'eau.
31.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 30 caractérisé en ce que les cultures présentes dans le contenu interne formulé (b) sont des souches aérobies, en particulier des bactéries, des fongi, des levures, du cycle de l'azote et du carbone.
32. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 31 caractérisé en ce que les bactéries, fongi et/ou levures, sous forme de suspension aqueuse avec leur milieu nutritif, présentes dans le- contenu interne formulé, .représentent entre 0,5% et 20% en poids et préférentiellement entre 1% et 10% en poids de la masse totale dudit contenu interne.
33. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 31 à 32 caractérisé en ce que les bactéries, fongi, levures aérobies présentes dans le fourrage interne sont choisies dans le groupe constitué par les Micrococcaceae, Lactobacillaceae, Bacillaceae, Nesseriaceae, Enterobacteriaceae, Azotobacteriaceae, Rhizobiaceae, Nitrobacteriaceae, Thiobacteriaceae, Pseudomonadaceae, ainsi que dans les groupes des Bactéries : Pseudomonadales : Pseudomonas, Nitrosomonas, Nitrobacter, Thiobacillus, Vibrio, Acetobacter,....Azotobacteriacées : Azotobacter, Beijerinckia Achromobactériacées : Achromobacter, Flavobacterium I Entérobactériacées : Aerobacter, Serratia Lactobacillacées : Lactobacillus, Corynébactériacées : Arthrobacter Bacillacées : Bacillus, des actinomyçètes : Actinomycétacées : Nocardia, Pseudonocardia, des champignons :Mucorales : Rhizopus, Protoascomycètes (levures) : Candida,, Torula, Rhodotorula, Cryptococcus, Torulopsis, des Euascomycètes (moisissures) : Aspergillus.
34. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 31 à 33 caractérisé en ce que les bactéries, fongi, levures aérobies sont à une concentration de - colonie préférentiellement entre 107 et 1010 ufc/ml.
35.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 34 caractérisé en ce que le au moins un acide aminé du substrat nutritif présent dans le contenu interne formulé est choisi dans le groupe des 21 acides aminés.
36. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 35 caractérisé en ce que la quantité d'acides aminés présents dans le substrat nutritif est de 1% ou 10% en poids dudit substrat nutritif.
37.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 36 caractérisé en ce que le substrat nutritif du fourrage interne formulé contient aussi des sels minéraux et/ou de l'ammoniaque.
38. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication 37 caractérisé en ce que les sels minéraux sont choisis dans le groupe constitué par les nitrates I et/ou phosphates et/ou sulfates d'ammonium, de potassium, de magnésium, de calcium, de sodium, de manganèse, de molybdène, de fer, de cuivre, de zinc.
39. Produit -biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des. revendications 1 à 38 caractérisé en ce que le substrat nutritif du contenu interne' formulé contient aussi des nutriments et des additifs de croissance bactérienne.
40. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication 39 caractérisé en ce que ces nutriments et additifs de -croissance bactérienne ajoutés au substrat nutritif du contenu interne formulé sont choisis parmi les pectines, les extraits ' de levure, les polysaccharides, les vitamines, la cellulose et hémicellulose, les enzymes.
41. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 40 caractérisé en ce que le substrat nutritif du contenu interne formulé représente entre 20% et 70% en poids dudit contenu interne formulé.
42. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 41 caractérisé en ce que présent dans le contenu interne formulé l'agent modificateur de viscosité est d'origine minérale ou organique.
43. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication ,42 caractérisé en ce que l'agent modificateur de viscosité d'origine minérale est choisi dans le groupe constitué par les argiles, le carbonate de calcium, le carbonate de magnésium et préférentiellement des argiles.
)
44. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une ou l'autre des revendications 42 ou 43 caractérisé en ce que l'argile est une kaolinite ou une montmorillonite.
45. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 42 caractérisé en ce que l'agent modificateur de viscosité d'origine organique est choisi dans le groupe constitué par les glutamates, les carraghénanes ou les alginates.
46. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une ou l'autre des revendications 42 à 45 caractérisé en l'
ce que agent modificateur de viscosité représente entre 20% et 70% en poids du contenu interne formulé.
47.Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 46 caractérisé en ce que le contenu interne formulé représente entre 5% et 35% en poids du produit biodégradable.
48.Procédé de fabrication de produits biodégradables destinés au biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 47 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes successives :
(a) de séchage, éventuellement de déshydratation et de broyage, éventuellement de compactage d'un matériau végétal fibreux,
(b) de préparation de la composition biodégradable de l'enveloppe par mélangeage du matériau végétal fibreux avec au moins un agent liant, au moins un i . agent plastifiant et éventuellement d'autres additifs, en vue de constituer l'enveloppe,
(c) de préparation d'une formulation du contenu de l'enveloppe, comprenant une culture contenant des bactéries, fongi et/ou levures aérobies, un substrat nutritif contenant au moins un acide aminé et au moins un agent modificateur de viscosité, à conditionner dans l'enveloppe de conditionnement,
(d) de transformation au moins en partie en enveloppe de la composition biodégradable par compoundage,
; plastification, formage de ladite composition au moyen de techniques en particulier, de calandrage, d'extrusion compoundage, d'extrusion, de la coextrusion en tube, en profilé, en feuille monocouche ou multicouche ou en un moulage par injection,
(e) d'homogénéisation, d'introduction par injection, pompage ou autres de la formulation constituant le contenu formulé à l'intérieur de l'enveloppe au moins partielle obtenue au cours de l'opération de transformation de la composition biodégradable,
(f) de fermeture étanche de l'enveloppe chargée du contenu formulé par pression exercée sur les parties ou les extrémités ouvertes de l'enveloppe découpe des enveloppes chargées et closes ainsi formées.
49. Produit biodégradable pour le biotraitement environnemental selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enveloppe de conditionnement de la colonie bactérienne aérobie, selon l'invention, se présente préférentiellement sόus la forme d'une capsule fabriquée à partir de deux feuilles issues de la
) composition précédemment décrite, collées à chaud sur leur périphérie, préalablement revêtues, sur leur face interne, d'un revêtement formulé comprenant en particulier des acides aminés, et recevant la colonie de bactéries aérobies et/ou de fongi et/ou de levures présentes en milieu aqueux.
50. Utilisation du produit de biotraitement environnemental selon l'une au moins des revendications 1 à 49 ou à toutes applications telles que le traitement de bioaugmentation des eaux résiduaires en milieu industriel, dans des situations de surcharge, de toxicité accidentelle, le traitement de bioàugmentation • des eaux résiduaires urbaines, lorsque des stations d'épuration ont été sous dimensionnées ou dans le cas du traitement de sols contaminés . par des hydrocarbures, du traitement des graisses, du traitement des composés organiques volatils ou du traitement de milieux ambiants en général ainsi que du compostage.
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