Tourteaux et aliments composés : où est vraiment le problème dans le déchargement agricole

Le grain s’écoule seul du wagon. Les tourteaux, les farines protéiques et les aliments qui en sont issus se comportent autrement dès le départ : ils gardent de l’huile et de l’humidité, leurs particules adhèrent entre elles et au métal, et même un produit frais s’écoule mal. De nombreux sites déchargent donc encore ces wagons à la masse et avec de longues perches.

Le grain ne pose généralement pas de problème

Le grain est sec, dur et assez rond pour s’écouler par gravité avec une pente normale. On ouvre les trappes et le wagon de grain se vide presque seul. C’est le point de comparaison. Le tourteau ne se comporte pas ainsi.

La définition du tourteau dans les règles de transport

Le Code IMSBC, qui régit le transport maritime des cargaisons solides en vrac, définit les tourteaux comme le "residue remaining after oil has been expelled mechanically from oil-bearing seeds". La fiche cite le soja, le tournesol, le colza, le palmiste, le coton, le gluten de maïs, le son de riz, les tourteaux oléagineux, la farine grasse et les expellers.

Le classement dépend de la composition : graines pressées mécaniquement contenant plus de 10 % d’huile ou plus de 20 % d’huile et d’humidité combinées. L’huile et l’humidité font partie de la définition de la cargaison. Les règles exigent aussi de la garder aussi sèche que possible et de ne pas la manutentionner pendant les précipitations.

Le tourteau s’écoule mal dès le départ

Dans un article de 2013 sur la manutention du tourteau de soja, Dry Cargo International le qualifie de produit peu fluide et légèrement abrasif. Il contient plus d’humidité et d’huile que le grain et s’écoule moins bien que la plupart des céréales. Le grain s’écoule sur une pente de 40–45°; le tourteau exige au moins 55°. Sa masse volumique apparente avoisine 0,6 t/m³, contre environ 0,75 pour le grain.

L’article mentionne aussi le caractère "collant" du tourteau et sa tendance à se tasser et à former une voûte au-dessus de la sortie. Si le produit se compacte au-dessus de la vis de déchargement d’une trémie, les auteurs indiquent qu’il devient presque impossible à atteindre.

La fluidité du tourteau de soja a aussi été mesurée en laboratoire. Wang, Chung et Behnke l’ont fait sortir d’une trémie ronde modèle dans une étude publiée en 1995 dans Applied Engineering in Agriculture. La température de stockage, l’humidité et la taille des particules modifiaient nettement la fluidité. Une couche moins haute, l’ajout de 1 % de FLO-FRE-GA et de 2 % de sciure amélioraient l’écoulement.

Le tourteau ne devient pas difficile pendant le trajet. Il est cohésif et huileux dès sa production et s’écoule mal même dans une trémie. On ne peut pas le décharger comme du grain.

Comment ces wagons sont déchargés en pratique

Les drêches sèches américaines DDG, résidu de la production d’éthanol de maïs, donnent un bon exemple. Le brevet US8844852 de Holden International (2014) indique que les wagons remplis de produit fortement aggloméré sont fréquents, surtout en été, et que les vibrateurs latéraux ne suffisent pas. Les opérateurs dégagent alors le produit à la main par la trappe inférieure, frappent les côtés de la trémie à la masse depuis l’extérieur et remuent la masse avec de longues perches depuis les plateformes supérieures.

Les auteurs du brevet précisent que les coups de masse endommagent inévitablement le wagon et laissent de grandes bosses.

Pneumat Systems, fabricant américain d’équipements de déchargement de wagons, cite le même groupe de produits : DDG, son de blé, tourteau de soja, gluten de maïs, autres tourteaux et poudres. Sans équipement spécialisé, les équipes utilisent des masses, des lances à air, des outils improvisés et des vibrateurs. Ce travail dangereux dure des heures.

Le DDGS Handbook du U.S. Grains Council classe la faible fluidité et le blocage du produit pendant le déchargement des wagons, conteneurs et navires parmi les principales difficultés. Selon ce manuel, les wagons ont longtemps été peu utilisés pour ces transports. Certains sites placent au-dessus de la fosse des dispositifs fixes qui brisent la masse avec une lance en acier avant le déchargement.

Où le produit reste dans le wagon

Même une cargaison fluide laisse des résidus dans les angles et sur les poutres intérieures de la caisse du wagon. Le tourteau y adhère davantage que le grain. Le ramasser à la main dans le wagon est presque impossible : on ne voit pas où il reste suspendu et l’espace manque. Seul un choc puissant appliqué de l’extérieur détache les résidus des cloisons intérieures.

Pourquoi un choc extérieur aide

Le produit adhère au métal et à lui-même; l’ouverture de la trappe ne rompt pas cette liaison. Il faut une impulsion extérieure. Le percuteur pneumatique VH-500 frappe le châssis du wagon depuis l’extérieur avec une énergie maximale de 550 J par coup. La force traverse l’acier, détache la charge des parois et des cloisons et la dirige vers la trappe. Les équipes n’ont plus à frapper les côtés à la masse ni à travailler depuis le haut avec des perches.

Il n’existe pas de mode propre à chaque produit : la machine frappe avec la même force. La fixation, la géométrie et l’approche du wagon sont adaptées au client. La pression de service est de 7 bar. La consommation d’air atteint 2,8 m³/min pour les VH-500 et VH-500T, et 1,8 m³/min pour le VH-200.

En service courant, le déchargement passe de 15–20 minutes par wagon à 5 minutes avec la machine, plus 2 minutes de nettoyage. Les équipements Global Technics fonctionnent dans plus de 50 terminaux depuis 2015.

En hiver

Par temps de gel, une couche légèrement gelée peut s’ajouter à l’huile et à l’humidité. Un choc extérieur puissant la détache. Le VH-500 fonctionne jusqu’à −40 °C avec une huile spéciale et de l’air sec.

Un choc ne libère pas une charge gelée dans toute la caisse du wagon. Il faut d’abord la dégeler.

Quand l’équipement ne s’amortit pas

Pour deux ou trois wagons par jour, l’achat ne s’amortit généralement pas. Une charge difficile qui exige plusieurs heures de travail manuel pour un wagon constitue l’exception. Dans ce cas, le temps d’immobilisation suffit à justifier la machine.