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La granulation et ses applications

jeudi 1 avril 2021

Auteur : René Gagnon, Enseignant-chercheur chez Innofibre

La granulation : simplicité et précision

Le procédé de granulation est assez bien connu. Il consiste à broyer finement de la matière en particules de dimensions déterminées et de les presser contre une grille trouée, la matrice. La force de compression des particules lors du passage dans la matrice produit les granules de forme cylindrique. Par la suite, les granules passent par une colonne pour être refroidies, car la compaction génère une augmentation de température.

Plusieurs facteurs vont déterminer les caractéristiques des granules obtenues. La taille et le taux d’humidité des particules à l’entrée en sont des exemples. Le taux d’humidité doit d’ailleurs être compris entre 12 % et 16 % pour obtenir un résultat optimal. Une matière trop humide risque de boucher les trous de la matrice alors qu’une matière trop sèche pourrait surchauffer. Le type de grille utilisée aura aussi une influence sur le résultat final puisque le diamètre des trous de la grille est en relation directe avec le diamètre des granules. Bien que la granulation soit un processus relativement simple, un contrôle minutieux des propriétés des intrants et de l’ajustement de la granuleuse est essentiel.

Dans son usine pilote, l’équipe d’Innofibre utilise son système complet de granulation pour faire des tests sur plusieurs types de matières, mais aussi pour des productions en plus grande quantité lorsque nécessaire pour valider un nouveau produit. L’usine pilote est aussi équipée de tout le matériel nécessaire au conditionnement de la matière pour la granulation, soit différents types de broyeurs, de tamis et un séchoir industriel.

Système de granulation
Système de granulation

Une vaste possibilité d’intrants

Les granules peuvent être produites avec toutes sortes de matière première. La plus connue est certainement le bois, d’autres types de végétaux peuvent aussi être utilisés et même des résidus de matière organique. Plusieurs travaux de recherche ont permis d’optimiser ce procédé en fonction des intrants étudiés.

Par exemple, une recherche a été réalisée par Innofibre sur la granulation de pomme de terre. Cette étude s’est penchée sur l’utilisation de ces granules comme source alimentaire, comme fertilisant et comme source énergétique. Les essais ont démontré qu’il est possible d’obtenir des granules de pomme de terre de façon simple et relativement peu coûteuse. Cependant, le contrôle de certains paramètres, particulièrement le taux d’humidité, s’est avéré très important pour ne pas colmater la matrice de la granuleuse.

Une autre recherche effectuée par l’équipe du Centre portait sur la granulation des bio solides municipaux. Ce travail de recherche visait à valider la pertinence de granuler les résidus de matière organique comme les déchets de table afin de réduire l’enfouissement de cette matière.

Vue éintérieur d'une matrice
Intérieur de la granuleuse

Les granules, au-delà du combustible

Bien que l’utilisation des granules la plus répandue soit celle de combustible, d’autres utilisations sont aussi possibles. Les granules peuvent servir à la fertilisation des sols et à l’alimentation des animaux. Pour l’utilisation à des fins énergétiques, les granules doivent respecter des normes bien établies. Par exemple, la densité doit être supérieure à 600 kg/m3. Le diamètre doit être entre 6 mm et 8 mm. Elles doivent aussi avoir une bonne dureté pour ne pas s’effriter pendant le transport. Cette propriété est mesurée par un test de dureté, selon une procédure normalisée.

En conclusion, avec les contraintes croissantes inhérentes à l’enfouissement des matières organiques, la granulation est un procédé d’avenir pour valoriser des résidus provenant de sources variées. Ces nouveaux produits qui autrement seraient destinés à l’enfouissement ou au compostage, ont un fort potentiel de devenir un intrant avantageux pour de nombreuses entreprises.