Caractéristiques des substrats méthanisables · microbiologie moléculaire génie microbiologique génie des procédés automatique modélisation analyses ... • Définition et

1

1

Caractéristiques des substratsméthanisables

Hélène CARREREINRA, Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement,

Avenue des Etangs,11100 Narbonne France

[email protected]

http://www.montpellier.inra.fr/narbonne

Stage biomasse - Mirecourt - 2 février 2010

2

Le Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement(INRA-LBE Narbonne) ...

Juin 2009

Total 2009 ≈≈≈≈ 100 personnes (85 ETP)

35 permanents INRA

2

3

�� Problématique scientifique

�� Objets de recherche � bioprocédés de dépollution � communautés microbiennes

�� Disciplines mobilisées

� microbiologie moléculaire � génie microbiologique � � génie des procédés � automatique � modélisation � � analyses de cycles de vie � transfert technologique �

Positionnement et mission scientifique

Réglemen-tation

économique environnemental sanitaire sociétal

Concevoir et étudier des systèmes de traitement permettant de proposer des filières durables de gestion des sources de pollution

4

L ’Institut des Technologies de l ’Environnement, I TEStructure de diffusion et de transfert technologiqu e, autonome juridiquement (association),Hébergée au LBE par l’INRA et par la CCIN, en 2010 sur le Parc Méditerranéen de l’Innovation

_ Missions d’accompagnement et d’appui aux entreprises, pour ledéveloppement technologique et l’innovation

_ Rôle d’interface technique (réseau d’expertise, laboratoires, centres decompétences et d’expérimentations), publique (lien avec les pouvoirs publics),fonctionnelle et sectorielle (transfert et insertion technologique)

_ Domaine d’intervention : traitement et valorisation des déchets et des efflu ents

Activité• Prestations technologiques « sur mesure », études de faisabilité, de pré-industrialisation,

contrats d’études, prestations technologiques standards (analyses, essais, mesures)

• Définition et réalisation de programmes de recherche & développement basés sur lesbesoins des opérateurs (accréditation CIR depuis 2008)

• Diagnostic, conseil, transfert et insertion technologique

• Formations et diffusion des connaissances

www.ite-narbonne.com

3

5

�� Thématiques de recherche

Positionnement et mission scientifique (suite)

� écologie des communautés microbiennes de dépollution

� digestion anaérobie

� biofilm et flocs en réacteurs

� composés minoritaires des matrices polluantes (ex boues compost

� matière bioréfractaire ou lentement biodégradable solide ou soluble

� représentation et évaluation multi-critère de systèmes de gestion des

charges polluantes.

6

Quelques questions scientifiques

� Rôle de la diversité sur les services rendus par les écosystèmes microbiens ?

� Impacts de l'histoire et des conditions environnementales sur les propriétés d'une population structurée

(densité, détachement, populations dans un biofilm) ?

� Impact de stress (biocides, antimicrobiens...) sur la structure des biofilms et leur dynamique de (re)croissance ?

� Caractérisation de la matière organique, accessibilité et biodégradabilité prédictive ?

� Synergies de couplages entre procédés biologiques et physico-chimiques ?

� Identification et maîtrise des flux de l’échelle procédé à l’échelle filière, proposition d’indicateurs de devenir ?

� Dissémination et survie des micro-organismes (eg, pathogènes) via l’eau, l’air et le sol après épandage ?

� Processus, facteurs biotiques et abiotiques déterminant le devenir et la dissipation des composés minoritaires ?

� Modèle déterministe ? Probabiliste ? Informatique ? Échelle micro ou macroscopique ?

� Instrumentation et gestion des réseaux de capteurs ?

� Symbiose et optimisation des procédés pour la production de bioénergie (CH4 et/ou H2) ?

� Mode de représentation de l'incertitude dans l'éco-conception des filières ?

Et bien d'autres encore…

Peut-on orienter l’activité des écosystèmes microbi ens de dépollutionpour agir et ne plus subir ?

4

7

Environ 50 digesteurs (1 litre à 300 m3),sont en permanence en opération au LBE (24h/24 et 365j/an)

Grande expertise sur la digestion anaérobie

8

DéchetComplexe,hétérogène Biogaz (CH4 et/ou H2)

Digestat

Conditions réactionnellesInhibitions

Activité biologique nonmesurable

1. Caract érisation de la MO,biod égradabilit é prédictive

et cotraitements

4. Commande et optimisation desperformances

3. Modélisation et biodiversit éfonctionnelle

2. Transfert et hydrodynamique

Digestion anaérobie

5

9

bactéries homoacétogènesH2, CO2 acétate

bactériesacétogènes

ACETOGENESE

méthanogènesacétoclastes

méthanogèneshydrogénotrophes

méthane + CO2H2O +

METHANOGENESE

matières organiques simples(acides aminés, sucres)

bactéries hydrolytiques

matières organiques complexes(hydrates de carbone,

protéines, lipides)

HYDROLYSE

bactériesacidogènes

acides organiques,alcools,…

ACIDOGENESE

Digestion anaérobie: mécanismes

50-75 %

10


Effluents liquides : 2 étapes principales

Inhibition due à surcharge

Lent

1) Acidogenèse:

DCO AGV + CO2

Bacteries

acidogènes

2) Méthanogénèse:

AGV CH4 + CO2

Microrganismes

méthanogènes

Rapide

6

11

Résidus solides : 3 étapes principales

Lent

2) Acidogenèse:

DCO AGV + CO2

Bactéries

acidogènes

3) Methanogénèse:

AGV CH4 + CO2Microorganismes

méthanogènes

Rapide

1) Hydrolyse :DCO complexe monomères Lent


12

Quelques définitions

Effluent = liquide dans ce cours, pas ou peu de matière en suspension,

ex lactosérum, vinasses

effluent chargé en matières en suspensionex lisier

résidu solideex fumier, paille

Demande Chimique en Oxygène (DCO)Mesure de la pollution contenue dans un effluent=quantité d ’oxygène nécessaire pour oxyder la pollution contenue dans 1 Ld ’effluentoxydation chimique forte (dichromate de potassium à température élevée)

7

13


Temps de séjour hydraulique ou temps de rétention

TSH (jours) = Volume du digesteur (m3)

Débit d ’alimentation (m3/j)

Temps de rétention du solide ou âge de boues (micro rganismes)

TRsolide (jours) = Quantité de boues présentes dans le digesteur (kg)

Quantité de boues soutirées par jour (kg/j)

Doit être suffisamment élevé pour maintenir les bactéries dans le digesteur > 10 jours à 35°C

14


Charge volumique appliquée

CVA (kgDCO/m3/jour) = Volume du digesteur (m3)

Kg DCO introduits par jour (kg/j)

CVA (kgMO/m3/jour) = Volume du digesteur (m3)

Kg MO introduits par jour (kg/j)Résidus solides

Effluents

Charge massique appliquée

CVA (kgDCO/kg/jour) = Kg microorganismes dans le digesteur (kg)

Kg DCO introduits par jour (kg/j)Effluents

8

15

Paramètres influençant le fonctionnement

1- Température psychrophile 5 à 15°C ---> technologies extensive s (réactions lentes)mésophile 15 à 45°C ---> 35-40°Cthermophile 45 à 65°C ----> 55-60°C

- chauffage du digesteur par le biogaz

2- Concentration en Demande Chimique en Oxygène (DCO) de l'effluentméthanisation adaptée:

- aux effluents de forte concentration en DCO (> 2 g DCO/L)- aux effluents chargés en matières en suspension- aux résidus solides

Procédés voie humide ou voie sèche<20% 30-40% matière sèche

16

3- pH pH optimum proche de la neutralité 6,5 à 8,5.

on peut corriger le pH dans l'alimentation du méthaniseur, éviter la chaux(précipitation de carbonate de calcium)

4- Alcalinitédue aux AGV et aux bicarbonates

nécessité d'avoir une alcalinité relativement élevée :au moins 1000 mg/L d alcalinité CaCO3

5- Production de boues5% de la DCO consommée sert à la croissance des microorganismes

Paramètres influençant le fonctionnement

9

17

6- potentiel d'oxydo-réductionabsence d ’oxygènedoit être bas : de -250 à -600 mV ---> -300 à -330 mVpour fonctionnement des méthanogènes (anaérobies strictes)

7- Nutrimentsnécessite des micro-éléments N, P C/N/P optimal = 150/4/1mais aussi Fe, Ni, Mg, Ca, Na, Co

présence importante pour la croissance des microorganismes

8- Stabilitéstabilité fonction de l'adéquation entre la charge organique appliquée et lacapacité réactionnelle des microorganismes.

si charge organique > capacité du réacteur : accumulation AGV baisse du pH inhibition méthanogènes

Digestion anaérobie : fonctionnement

18

9- Inhibitions AGV et pH, H2Acides gras longue chaîneeffluent chargé en N organique va produire de l'azote ammoniacal.Produits organiques mais phénomènes d ’adaptation

Forte80001200080003000>30002000,5 s 50-70t3s 200-600t 180-420t2s 30t1s

Modérée3500-55002500-45002500-45001000-15001500-3000

mg/LSodiumPotassiumCalciumMagnésiumN-ammoniacalSulfureCuivreChrome(VI)Chrome (III)NickelZinc


Maximum tolérabledans le digesteur

s= solublet = total

D ’après Moletta, 2002, Tec & Doc, Lavoisier

10

19

10- Temps de retention hydraulique ou temps de séjour quelques heures (effluents liquides) à quelques jours (boues : 20 jours) ou quelques mois (cultures énergétiques + lisier s :2-4 mois)


20

Démarrage d'un digesteur et mise en place des conditions opératoiresnécessitent un minimum de surveillance :

Débits alimentation et sortie,température,pHBiogaz : débit et composition

possibilité de contrôle automatique avec capteurs en ligne

Digestion anaérobie : contrôle et conduite

Si problème, vérifierPotentiel d'oxydo-réduction (présence d ’oxygène)Alcalinité AGVAzote (notamment N-ammoniacal)

11

21

Digestion anaérobie

C6H12O6 + 0 H2O 3 CH4 + 3 C O2

Production 375 mL CH4 par gramme de glucose éliminéBiogaz : 50% méthane, 50% CO2

Demande chimique en oxygène DCO

C6H12O6 + 6 O2 6 C O2 + 6 H2O

180 g 192 g

0.9375 g glucose 1 g DCO 0.9375/180 *3 =0.0156 moles CH4

350 NmL CH4

Exemple du glucose

Production 350 mL CH4 par gramme de DCO éliminéeQuantité maximale de méthane pouvant être produite

Digestion anaérobie : les substrats

22

% CH4 ds biogaz

100 % biodégradation

C H4 + C O2

Croissance microorganismes

Sucres

m3 CH4 /kg MO kg DCO /kg MO

50 0.375-0.40 1.06-1.14

Protéines 71 0.50 1.43

Lipides 68 0.86-1 2.46

C

Kepp and Solheim (2000). 5th European Biosolids an Organic Residiuals Conference, Wakefield, UK

méthanisation

Les substrats en théorie

12

23

C H4 + C O2+ H2 O + H2 S

Croissance microorganismes

MO biodégradable

M minérale

MO réfractaire

Eau

M minérale

MO réfractaire

Eau

méthanisation

Les substrats en réalité

digestat

24

Matière facilement biodégradable (quelques heures)

soluble, sucres, alcool, protéines

Matière lentement/difficilement biodégradable (quelques jours

Lipidescellulose

Problèmes d ’accessibilité (lignocellulose) : quelques semainesou mois

Matière non biodégradable / bioréfractaireverre, plastiquesligninebois? Plumes?

Les substrats

13

25

Prétraitements

Broyage / réduction taillemacération

Traitements biologiques (ensilage, enzymatiques) Traitements thermiques

Amélioration de la biodégradabilité

Ex: déchets d ’ abattoir prétraitement d ’hygénisation 70°C ou 133°C

En recherchethermochimiques (bases, acides, oxydants)MicroondesUltrasonsHautes pressions

26

Résidus solides – boues d’épuration

– lisiers et fumiers

– ordures ménagères

– déchets (végétaux et animaux) des IAA et abattoirs

– déchets de restaurants

– déchets de cuisine et de jardin

– résidus de récoltes

– cultures énergétiques

Les substrats

Effluents industriels liquides– vinasses

– lactosérum, eaux blanches

- ….etc

14

27

Le potentiel méthanogène des substrats

Source: AILE - Solagro- ADEME- TRAME- Août 2006

28

Sewage sludge

Cattle manure slurry

Pig manure slurry

Poultry litter

Food waste

Animal by-products

Organic MSW

Green waste

Energy crops

Matières sèches %

3-20

5-12

3-8

30-60

10-30

large gamme

15-35

30-60

30-60

Production CH4m3/tonne déchet

40-75

14-18

14-18

50-115

60-110

80-150

50-95

50-70

60-120

Source : BIOGASMAX Training

Le potentiel méthanogène des substrats/variations

15

29

Lisier porcin

Lisier bovin

Lisier poulailler

Lisier dinde

Déchets horticoles

Ensilage herbe

Ensilage mais

Restes repas

Chaumes céréales

Dégraisseurs

Pain (vieux)

Matières sèches%

7

9

15

20

10

25

30

20

85

5/50

90

Production CH4m3/tonne déchet

30

30

58

80

53

151

200

220

300

50/500

580

D’après Kotter, Séminaire Digestaero, 2008


30

Lisier porcin

Lisier bovin

Ensilage feuilles betteraves

Biodéchets ménagers

Ordures ménagères

Graisses abattoir

production CH 4 m3/tonne matière organique

150-300

150-200

250-350

400-500

150-250

600-800

D’après Buffière, Séminaire Digestaero, 2008


16

31

Lisiers et fumiers

Lisier canards

paille céréales

paille maïs

Déchets cuisine

Déchets de marchés

Déchets de légumes

Déchets de poissons

Déchets verts

Déchets ménagers

Pain vieux

production CH 4m3/tonne matière organique

200-300

400

380

630

400

330

390

250

200

240

720

Source ADEME


32

Betterave fourragère

sucrière

fanes-feuilles

ensillage feuilles

Pelouse

tonte golf

jachères

herbe fraiche

feuillages


370

400

340-350

230

510

200

300

310

400

Source ADEME


17

33

Trèfle

Foin

Fourrage frais

Miscanthus

Ensilage fourrage

herbe

herbe sudan

trèfle

luzerne

miscanthus

chanvre

Chanvre gateau presse


430

270

240

180

330

350

260

340

300

220

160

80

Source ADEME


34

Blé

Triticale

Seigle

Orge

mais

mais grains

mais résidu

Céréales

Céréales résidus

Céréales grains

Colza tourteau

Ensilage mais

Ensilage seigle

Ensilage Triticale


200-370

416

350

450

340

320

650

450

350

310

450

340

400

590

Source ADEME


18

35

Farine animale

Matières stercoraires

Contenu estomac/intestin

Graisse abattoir

Graisses

Graisse usagées

Colza gruau

Huile alimentaire usagée

Huile soja/ margarine

Glycérine


650

400-460

240

700

400

780

500

850

800

830

Source ADEME

Graisses : problèmes de contact, mousse, inhibition par acides graslongue chaine


36

Pommes de terre

Pommes de terre fanes

Pommes de terres pulpe

Résidus distillation pomme de terre

Résidus distillation fruits

Marc raisin distillé

lactosérum

Boues de flotation

Boues de STEP


420

550

310

380

330

270

550

700

450

Source ADEME


19

37

Le cas des lisiers de porcs

Référence

Trame

Kotter*

Ademe

Buffière*

Béline*

Béline*

Carrère*

Carrère*

production CH 4

10-20 m3/tonne lisier

30 m3/tonne lisier

290 m3/tonne MO

150-300 m3/tonne MO

100-400 m3/tonne MO

3-25 m3/tonne lisier

3-5 m3/tonne lisier

90-130 m3/tonne MO

* Séminaire Digestaero, 2008

38

Essais LBELisier 1

53.65

37.02

41.6

112

4.9

Lisier 2

47.30

32.64

33.24

91

3.0

Lisier 3

56.32

38.61

52.98

74

3.9

MS (g/L)

MO (g/L)

DCOt (g/L)

mL CH4 /g DCO

L CH4 / L lisier


20

39

Etude Cemagref

Variation sur 20 exploitations : 100 à 420 L CH4/kg MO

1 exploitation, variation temporelle (8 semaines) 3 à 8 L CH4 /kg lisier

Stade physiologique : engraissement 10 à 20 L CH4 /L lisier

post-sevrage 15 à 25 L CH4 /L Lisier

truies 5 à 10 L CH4 /L Lisier

Utilisation d’eau et taux de dilution

Lavage des pré-fosses et inoculation

Durée et température du stockage

D’après Béline, Séminaire Digestaero, 2008


40

Impact du stockage du lisier

Lisier frais 350 1,31

Lisier stocké 100 3,63

Bonmati et al. 2001, Water Science and Technology, 44 (4) 109-116


L CH4/kg MO N-NH4+ (g/kg)

Début de méthanisation dans la fosse : éviter le st ockage

21

41

Potentiel méthanogène= potentiel méthane

= BMP (Biochemical methane potential)

Quantité maximale de méthane pouvant être produite par un substrat

Déterminé dans des conditions favorables à la méthanisationsubstrat très dilué : pas d’inhibitionajout de tampons et oligo-éléments

Biodégradabilité

350 (mL CH4/gDCO éliminé)

Volume de méthane produit (mL CH4/gDCO introduit)B =

Comment mesurer le potentiel méthanogène ?

42

Test en fioles (120 ou 500 mL), batch

Inoculum : boues de digesteurs anaérobie

Substrat à dégrader :0.3 à 0.5 g DCO ou MO/g MO de l’inoculum

Ajout de macroéléments et élements trace

Elimination de O2

Température : 35 ou 55°C

agitation 100-200 rpm ou non

Durée : 15 à 40 jours (voire 60)


22

43

Mesure du volume de biogaz- par déplacement d’eau

- par variation de pression

Composition du biogaz CH4, CO2, H2, N2, O2

possibilité de mesurer H2S

Chromatographie en phase gazeuse


44

Exemple de BMP sur lisiers

-5

0

5

10

15

20

0 5 10 15 20 25 30 35

Temps (jours)

Pro

duct

ion

cum

ulée

de

mét

hane

( m

l CH

4/ g

DC

O)

190°C170°C150°C

135°C

LB

Pro

duct

ion

cum

ulée

de

mét

hane

(m

l CH

4)


23

45

Essais en réacteurs au laboratoire

- Batch (discontinu)� potentiel méthane

� cinétique

- SBR� potentiel méthane� charge appliquée� dimensionnement

- Continu�� performances: production CH4� inhibitions

Differentes modalités d ’essai pour obtenir différentes informations

46

Durée : 20-40 jours�� BMP�� informations sur cinétiques

Temps (j)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20

Con

cent

ratio

n en

acé

tate

(k

gD

CO.m

-3)

Pro

duct

ion

de m

étha

ne

(mL

CH

4.gD

CO

intr

o-1)

Xcr

Matière rapidement hydrolysable

Matière lentement hydrolysable Xcs

Boue 1 non traitée

Boue 1 prétraitée thermiquement

Thèse Mottet, 2009

Essais en réacteurs batch

24

47

BiogazAgitation

Etape 2 : Réaction

Etape 3 : Décantation

Etape 4 : Soutirage

Etape 1 : Remplissage

Effluent

Boues enexcès

Durée : 3-4 mois Mesure du potentiel méthane

Mesure des cinétiques de dégradation

Augmentation graduelle de la charge

� charge maximale appliquée

� dimensionnement

Torrijos et al., 2009, WATER SCIENCE AND TECHNOLOGY 6(9) 2245-2251

Effluent

Essais en réacteurs SBR

SBR : Sequential Batch Reactor

48

0

5

10

15

0 20 40 60 80 100Time (days)

VS

(g/

L)

raw 150°C 170°C

Not stabilised

MO en sortie du réacteur

entrée (MOin=11-12 g/L)

0

50

100

150

200

0 20 40 60 80 100Time (days)

CH

4 (

L/m

3/da

y)

raw 150°C 170°C

Not stabilised

Production méthane

Thèse Bougrier , 2005

Durée : 4* temps de séjour (4-8 mois)�� performances: production CH4, abattements

�� inhibitions

Essais en réacteurs continus

25

49

Spécificités de la digestion anaérobie- absence d'oxygène- vitesse de croissance lente des microorganismes- température et concentrations doivent être homogènes dans le réacteur- conditions hydrodynamiques adaptées- production de biogaz (CH4, CO2 parfois H2 et H2S)

Caractéristiques des réacteurs - fermés- rétention des microorganismes (décanteur, granules, fixation sur support, …)- agités (mécanique, recirculation du biogaz ou du liquide)- systèmes de récupération du biogaz

Réacteurs de digestion anaérobie

50

A

S

G

une étape

TSH courtspH=6

A

G

S

G

acido-génèse

méthanogénèse

deux étapes

TSH longspH neutrebiomasse fixecharge + élevée

procédé plus stablepeut s'appliquer aux déchets solides

investissement moins importantplus courant

Procédés une et deux étapes

26

51

Biomasse libreBiomasse libre

Biomasse fixéeBiomasse fixée

Réacteur mélangéRéacteur mélangé

ContactContact

GranulesGranules

SupportsSupportsStatiqueStatique

MobileMobile

Procédés en voie humide

LisiersBoues

Effluentsliquides(lactosérum)

52

1- réacteur mélangé et contact anaérobie

- à l'origine utilisés pour boues de STEP- conviennent aux effluents chargés en MES( ex lisier)

décanteur : augmentation du temps derétention solide

Temps séjour mini= 10 jours

Procédés à biomasse libre

Temps de séjour hydraulique = temps de rétention solide

27

53

2- réacteur à lit de boues

séparation liquide/boue au dessus du litvitesse ascensionnelle de l'eau faible (m/heure)

3- réacteurs à compartiments ( en série)

alimentation répartie avec proportions différenteslits de boues + granules


Conviennent aux effluents liquides ex lactosérum

54

4- bassin de méthanisation ou lagune anaérobie

procédé extensif (plusieurs dizaines de milliers de m3)bassin couvert contenant un lit de bouesla température non régulée conditionne la charge appliquée.possibilité de brassage séquentiel ou d'un garnissage à l'intérieur


28

55

découplage des temps de rétention du liquide et des boues

concentrations en biomasse élevée : meilleures performances, charge appliquée plus élevée procédés intensifs

1- réacteur UASB: up-flow anaerobic sludge blanket

technologie basée sur la formation de granuleseffluent réparti sur le bas et traverse le lit de boues

technologie rustique installée dans de nombreux pays

Procédés à biomasse fixée

Convient aux effluents liquides ex lactosérum

56

2- filtre anaérobie

support fixe dans réacteur (vrac ou orienté)brassage séquentiel des supports vrac pour éviter les passages préférentiels

mécanique ou recirculation biogazrecyclage de l'effluent possible pour homogénéiser le réacteur.



29

57

3- lit fluidisé

ascendant (densité support > 1) ou descendant (densité support < 1)fluidisation assurée par circulation de l'effluent (5 à 10 m/h)concentration en biomasse élevée (30 à 40 g/L)

charge organique très importante, faible encombrementpas de risque de colmatage.



58

Procédé Kompogas

Procédés voie sèche

http://www.kompogas.ch/

Réacteur piston horizontal

Agitation mécanique

appliqué aux ordures ménagères

30

59http://enermac.com/Strabab-SEHL.htm



60

Procédé Valorga

http://www.valorgainternational.fr/en/multipage.xml?pg=3&id=128079


Agitation par recirculation du biogaz (8 bars )


appliqué aux ordures ménagères

31

61

http://www.ows.be/pub

Procédé Dranco

mixer Déchets < 40 mm

résidus

vers post- traitement

vapeur

Réacteur pistonAgitation par recirculation du digestat

Charge: 10 à 20 kg DCO/m³ reacteur par jourTempérature : 48 - 57°C ou 35 - 40°CTemps de séjour: 15 à 30 jours


ex appliqué aux ordures ménagères

62

Cellules ou boxes en bétonProcédé batch

Alimenté à differents moments pour production de m éthane continue

Recirculation du lixiviat

http://www.bekon-energy.de/english/products.htm


32

63http://www.uts-biogas.com

Digesteurs à la ferme

64

Nüstedt, (Allemagne) Technologie Dranco-Farm Puissance électrique :

750 kWel

cultures énergéniques

volume digesteur : 1 200 m3

http://www.ows.be/pages/ref_detail.php?prod_id=215&trans_id=44&submenu=141&choose_lang=FR


33

65

Beck (Allemagne)

Puissance électrique : 360 kWel

lisier porcin et biomasse 3 digesteurs 900 m3 à 2 200 m3


66

généralement régulé en températuremesophile 30-37°Cthermophile : 50-55°C

pH optimal : 6.5 à 7.3

Potentiel rédox : -300 à -500 mV

alcalinité 1000 mg/L CaCO 3

optimal C/N/P = 150/4/1

besoin d ’oligo éléments Fe, Ni, Mg, Ca, Na, Co

Conditions optimales de la méthanisation

Conclusion

34

67

si température baisse (réactions lentes)

pH acide (accumulation AGV) : surcharge�� arrêter l ’alimentation

si manque de N, P ou oligo éléments

si inhibitionsNH3 (ex surcharge en protéines )par acides gras longues chainesautres

Problèmes possibles

Conclusion

68

L ’alimentation d ’un méthaniseur doit être équilib rée

Conclusion

Ne pas manger trop gras, trop salé, trop sucré.

Ne pas trop manger (par rapport aux capacités du méthaniseur)

Ne pas manger trop gras, trop salé, trop azoté.

35

69

R. Moletta, 2002, Gestion des problèmes environnementaux dans les industriesagroalimentaires, Tec & Doc, Lavoisier

Bibliographie

R. Moletta, 2008, La méthanisation, Tec & Doc, Lavoisier

Documents

Caractéristiques des substrats méthanisables · microbiologie moléculaire génie microbiologique génie des procédés automatique modélisation analyses ... • Définition et