PROCESS FOR THE PREPARATION OF A GRANULATE FOR THE TREATMENT OF SNOW- AND ICE-COVERED SURFACES

PROCEDE DE PREPARATION D'UN GRANULAT POUR LE TRAITEMENT DE SURFACES ENNEIGEES ET/OU VERGLACEES

English Abstract

The invention relates to processes for preparing a granulate for the treatment of snowy and/or icy surfaces that includes the following steps: wood particles comprising at least one water soluble salt of alkaline metal or alkaline earth (1-10 wt.%), where the soluble salt is chloride, nitride, sulfate or acetate of an alkaline metal or alkaline earth soaking the granulate in brine, drying the granulate. The invention also relates to processes for preparing a granulate for the treatment of snowy and/or icy surfaces that includes the following steps: wood particles comprising at least one water soluble salt of alkaline metal or alkaline earth (1-10 wt.%), where the soluble salt is chloride, nitride, sulfate or acetate of an alkaline metal or alkaline earth.

French Abstract

La présente invention est relative a procédés de préparation
d'un granulat pour le traitement de surfaces enneigées et/ou
verglacées comprenant les étapes suivantes mise à disposition
un granulat consistant en particules de bois, préparation
d'une saumure contenant au moins un sel soluble dans l'eau
d'un métal alcalin ou alcalino-terreux dont le sel soluble
est un chlorure, nitrure, sulfate ou acétate d'un métal
alcalin ou alcalino-terreux, imprégnation du granulat avec de
la saumure, et séchage du granulat. La présente invention est
aussi relative a granulat pour le traitement de surfaces
enneigées et/ou verglacées obtenu par ces procédés consistant
en particules de bois comprenant 1 à 10% (masse) d'au moins
un sel soluble dans l'eau d'un métal alcalin ou alcalinoterreux
où le sel soluble est un chlorure, nitrure, sulfate
ou acétate d'un métal alcalin ou alcalino-terreux.

Claims

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Revendications


1. Procédé de préparation d'un granulat pour le traitement
de surfaces enneigées et/ou verglacées comprenant les
étapes suivantes:

a) Mise à disposition un granulat consistant en
particules de bois;
b) Préparation d'une saumure contenant au moins un sel
soluble dans l'eau d'un métal alcalin ou alcalino-
terreux dont le sel soluble est un chlorure,
nitrure, sulfate ou acétate d'un métal alcalin ou
alcalino-terreux;
c) Imprégnation du granulat avec de la saumure;
d) Séchage du granulat.


2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que
le sel est sélectionné du groupe consistant en MgCl2,
CaCl2, NaCl et leurs mélanges.


3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que
la concentration du sel dans la saumure est comprise
dans une plage de 10 à 20%.


4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que
l'imprégnation est faite à température ambiante.


5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que
le séchage se fait à l'air libre ou par apport
calorique.



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6. Granulat pour le traitement de surfaces enneigées et/ou
verglacées susceptible d'être obtenu par un procédé
selon l'une des revendications 1 à 5 consistant en
particules de bois comprenant 1 à 10 % (masse) d'au
moins un sel soluble dans l'eau d'un métal alcalin ou
alcalino-terreux où le sel soluble est un chlorure,
nitrure, sulfate ou acétate d'un métal alcalin ou
alcalino-terreux.


7. Granulat selon la revendication 6, dans laquelle les
particules de bois comprenant 1 à 5 % (masse) d'au
moins un sel soluble dans l'eau d'un métal alcalin ou
alcalino-terreux où le sel soluble est un chlorure,
nitrure, sulfate ou acétate d'un métal alcalin ou
alcalino-terreux.


8. Granulat selon la revendication 6, dans laquelle les
particules de bois comprenant 5 à 10 % (masse) d'au
moins un sel soluble dans l'eau d'un métal alcalin ou
alcalino-terreux où le sel soluble est un chlorure,
nitrure, sulfate ou acétate d'un métal alcalin ou
alcalino-terreux.


9. Granulat selon l'une des revendications 6 à 8,
caractérisé en ce que le diamètre du granulat est
compris entre 3 et 20 mm.


10. Granulat selon la revendication 9, caractérisé en ce
que les métaux sont sélectionnés du groupe consistant
en Na, K, Mg, Ca et leurs mélanges.


11. Granulat selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en
ce que plusieurs sels sont présents dans le granulat.

Description

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Procédé de préparation d'un granulat pour le traitement de
surfaces enneigées et/ou verglacées
La présente invention a pour objet un procédé pour la prépara-
tion d'un nouveau granulat en bois pour le traitement de sur-
faces enneigées et/ou verglacées dans le cadre de l'entretien
hivernal ainsi qu'un granulat susceptible d'être obtenu par le
procédé.

L'entretien du réseau routier en périodes hivernales exige une
attention toute particulière. L'ensemble de méthodes et moyens
d'opération connus vise à maintenir ou à rétablir la circula-
tion sécuritaire des personnes et des marchandises sur
l'ensemble du réseau routier durant l'hiver et est désigné
plus généralement par l'expression viabilité hivernale .
Les exigences de déneigement et de déglaçage définissent la
qualité d'entretien du réseau. Les matériaux utilisés pour
l'entretien hivernal des routes dans l'art antérieur sont
principalement les agents fondants (le chlorure de sodium et
autres sels) et les abrasifs (gravillons, sable). Les fondants
ont pour objectif de faire disparaître la neige ou la glace en
la transformant en eau. L'action fondante étant influencée par
la température, la température de la chaussée détermine le
type d'agent fondant à utiliser. A des températures inférieu-
res à -15 C, la plupart des agents fondants se révèlent inef-
ficaces et on utilise à ces basses temperatures l'abrasif sur
tous les types de routes.

Il faut noter que l'action fondante est favorisée par le pas-
sage des véhicules. La chaleur et l'humidité engendrées par la
friction des pneus sur la chaussée amorcent la fonte du sel et


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stimulent son action sur la glace. En somme, plus le débit de
circulation est important, plus l'action du sel permet
l'atteinte des exigences de déglaçage rapide.

Comme décrit ci-dessus, on utilise dans l'art antérieur deux
matériaux principaux pour l'entretien hivernal des routes, no-
tamment le chlorure de sodium (sel) et les abrasifs. L'abrasif
est un sable tamisé ou un granulat concassé mélangé avec 5% de
chlorure de sodium qui empêche le sable de geler en bloc et
d'être peu maniable. L'abrasif est utilisé pour améliorer
l'adhérence des pneus et ce, surtout dans les virages et aux
endroits dangereux (intersections, traverse de voies ferrées).
L'action fondante est également influencée par la température.
Cependant, une faible quantité de sel ou de chlorure de cal-
cium est ajoutée à l'abrasif afin de lui permettre de se fixer
sur le fond de neige durci et/ou sur la glace. Cependant, en
dehors de périodes de froid extrêmes, même cette stratégie of-
fre peu de résultats. De l'eau et de la chaleur sont nécessai-
res pour la dissolution du sel et pour lui conférer sa pleine
capacité.

D'autres produits, tel que le chlorure de calcium en flocon ou
sous forme liquide ainsi que le calso, sont aussi utilisés
pour augmenter l'efficacité des deux matériaux principaux.
Le calso est un mélange de 43% de chlorure de calcium, de 41%
de chlorure de sodium et de 15% de chlorure de magnésium. Le
calso est ajouté à 4% dans le sable ou granulat concassé pour
fabriquer les abrasifs ou lieu de 5% de sel. Ce produit com-
prend l'abrasif humide.

Une nouveauté importante est l'utilisation du sel humidifié.
Cette technique consiste en humidifiant le sel par le moyen
d'une saumure, soit.une solution de chlorure de calcium à 28%.


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Le sel humidifié est utilisé surtout sur les routes où le dé-
bit de circulation est le plus élevé.

Cependant, les matériaux utilisés ont des inconvénients.

Les sels de déverglaçage, en particulier le chlorure de sodium
sont nuisible aux plantes qui se trouvent le long des chaus-
sées et des routes piétonnes.

Le désavantage de l'abrasif est - mis à part le contenu de
chlorure de sodium - qu'après la fonte de la neige il reste
sur place et les routes doivent être nettoyées afin d'éviter
une pollution par une poussière fine.

C'est donc l'objet de la présente invention de fournir un nou-
veau granulat pour le traitement de surfaces enneigées et/ou
verglacées, qui évite les inconvénients des matériaux utilisés
jusqu'ici et surtout de fournir un produit écologique qui peut
être recyclé et utilisé à d'autres fins.

Ce problème est résolu par un procédé de préparation d'un gra-
nulat selon l'invention.

Ce procédé comprend les étapes suivantes

a) Mise à disposition un granulat consistant en particules
de bois
b) Préparation d'une saumure contenant au moins un sel solu-
ble d'un métal alcalin ou alcalino-terreux ou les sels
solubles dans l'eau sont de préférence des chlorures, ni-
trures et sulfates et acétates des métaux alcalins ou al-
calino-terreux ;
c) Imprégnation du granulat dans la saumure
d) Séchage du granulat ainsi obtenu.


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Le bois peut être tout bois dur qui est présent en copeaux ou
granulés, par exemple le chêne, l'hêtre etc. Alternativement,
le bois tendre, par exemple le sapin, le sapin rouge, le bou-
leau, l'érable, peut également utilisés dans le cadre de la
présente invention. Le bois tendre offre l'avantage que
l'étape du séchage est faite à des températures moins élevées
qu'avec le bois dur, donc le granulat ainsi obtenu dispose
d'une humidité supérieure par rapport aux produits obtenus à
base du bois dur.

Les particules sont obtenues par broyage ou déchiquetage, puis
double tamisage pour obtenir la dimension voulue.

Le diamètre des particules s'inscrit de préférence dans une
plage allant de 3 à 20 mm.
Il est évident qu'on peut aussi utiliser dans d'autres modes
opératoires un mélange de plusieurs sels et/ou faire une com-
position des sels du même métal.

Parmi les sels préférés pour l'utilisation dans le procédé se-
lon l'invention se trouvent le chlorure de magnésium, de cal-
cium et de sodium ou des mélanges de ces sels.

De préférence, on utilise le chlorure de magnésium qui a une
valeur pH très basse, donc c'est peu agressif vis-à-vis des
constructions en béton, vis-à-vis de l'environnement et vis-à-
vis des animaux par rapport par exemple au chlorure de sodium.
La concentration du sel dans la saumure est de préférence de
10 à 20%. Une concentration plus élevée est possible mais évi-
tée, car elle engendre des coûts supérieurs par rapport à la
concentration préférée.


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On a trouvé que même une concentration de 10% - 20% est suffi-
sante pour obtenir un granulat montrant les effets avantageux
décrit ci-dessus.

L'étape d'imprégnation est faite de préférence à température
ambiante. Soit on peut tremper les particules de bois (les co-
peaux) avec de la saumure entre 1 et 5 jours de préférence à
température ambiante. Soit on imprègne les copeaux par exemple
par giclage par des dispositifs et procédés essentiellement
connus dans l'art.
Dans d'autres modes opératoires, on peut aussi prévoir de
chauffer légèrement la saumure pendant l'étape d'imprégnation
pour obtenir une meilleure absorption du sel dans le bois.

L'étape de séchage se fait entre 1 heure à 5 heures, de préfé-
rence entre 3 et 5 heures, à l'air libre ou par apport calori-
que à une température comprise dans une plage de 100 C à
200 C, de préférence de 130 C à 140 C. Il faut noter que la
durée de séchage dépend aussi de la nature de bois parce que
certaines sortes de bois, comme par exemple le chêne, peuvent
subsister à des températures supérieures que par exemple
l'hêtre etc.

Cependant une torréfaction des granulats obtenus est moins
avantageuse. Il est dans un mode opératoire préférable de
maintenir le granulat légèrement humide ce qui améliore
l'action fondante par rapport à un granulat torréfié. Le début
de déglaçage a lieu d'un facteur de 10% plus rapide pour un
granulat humide par rapport à un granulat torréfié. Donc,
l'étape de torréfaction peut, dans un mode opératoire plus
préféré, être omise.


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La torréfaction optionnelle du produit séché se fait avec du
matériel approprié (four, plaque chauffante, torréfacteur) en-
tre 180 C et 250% jusqu'à l'obtention d'une surface légèrement
brunie et dure.

Le problème de la présente invention est également résolu par
un granulat susceptible d'être obtenu par le procédé de la
présente invention pour le traitement de surfaces enneigées
et/ou verglacées consistant en particules de bois comprenant 1
à 10%, ou 1 à 5%, ou 5 à 10% (masse) d'au moins un sel soluble
dans l'eau d'un métal alcalin ou alcalino-terreux ou les sels
solubles dans l'eau sont de préférence des chlorures, nitrures
et sulfates et acétates des métaux alcalins ou alcalino-
terreux. Les métaux les plus préférés sont le sodium, le po-
tassium, le magnésium et le calcium.
La présence du sel en métal alcalin ou alcalino-terreux a pour
effet que le granulat, en contact avec une surface enneigée ou
verglacée, fait fondre cette dernière. Le granulat s'enfonce
alors en partie dans le support.
Ce granulat offre l'avantage que c'est un produit écologique
et il reste grâce à sa masse volumique, qui est par rapport au
granulat utilisé dans l'art antérieur moins grande, toujours
en surface ce qui entraîne une amélioration de l'adhérence de
la surface traitée et surtout une adhérence prolongée.

Le granulat selon l'invention est plus tendre que les granu-
lats minéraux normalement utilisé ce qui évite le dégât dans
les appartements lorsque les particules adhèrent aux chaussu-
res. Il est également moins agressif pour les pattes des ani-
maux qui marchent sur le granulat.


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En plus, le granulat offre l'avantage d'une élimination natu-
relle, par le réseau d'égouts et traitement dans une station
d'épuration ou par brossage et/ou incinération.

Le produit obtenu selon le procédé selon l'invention, c'est-à-
dire le produit selon l'invention, est destiné à améliorer
l'adhérence des surfaces enneigées et/ou verglacées dans le
cadre de l'entretien hivernal des routes et des trottoirs. On
peut l'appliquer à toute surface circulée, par exemple des
routes, des trottoirs, des zones piétonnes.

En général, le produit est dosé à 20 à 100 g/m2 et est étendu à
la main ou à la machine.

Comme déjà décrit ci-dessus, après la fonte de neige le pro-
duit selon la présente invention peut être éliminé naturelle-
ment par le réseau d'égouts ou par brossage et incinération.