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5- GESTION DES SUBSTRATS ET PRÉTRAITEMENTS. Université de Glamorgan (UK) Wales Centre of Excellence for Anaerobic Digestion Gregg Williams & Des Devlin. - PowerPoint PPT Presentation
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Certifié ISO 14001
5- GESTION DES SUBSTRATS ET PRÉTRAITEMENTS
Université de Glamorgan (UK)
Wales Centre of Excellence for Anaerobic Digestion
Gregg Williams & Des Devlin
Le contenu de ce document n'engage que la responsabilité de son auteur et ne représente pas l'opinion de la Communauté Européenne. La Commission européenne n'est pas responsable de l'usage qui pourrait être fait des informations qui y figurent.
Certifié ISO 14001
Une grande variété de substrats disponibles pour la méthanisation…
cultures
intermédiaires
boues de STEP
lisiers bovins
lisiers porcins
fientes de
volaille
déchets ménagers organiques
déchets municipaux
déchets GMS
déchets d’abattoir
déchets agricoles
ensilages
biomasse
herbacée
betterave à
sucre
déchets de céréales
Toutes matières composées de glucides, lipides ou protéines
Certifié ISO 14001
…qui demande des connaissances sur la qualité
des substrats utilisés !• Pour optimiser le dimensionnement et la
ration• Pour éviter d’introduire des inhibiteurs
dans le digesteur• Pour adapter la gestion des substrats
(prétraitement ou pas…)• Pour assurer la production d’un digestat
de qualité
Certifié ISO 14001
Caractérisation des substrats
• Échantillonnage :– Échantillon représentatif– Échantillon frais (éviter long stockage)– Échantillon de masse ou de volume adaptée à l’analyse
• Les analyses de bases :– MS, MO– T, pH– TAC– Potentiel méthanogène et composition du biogaz
Certifié ISO 14001
Caractérisation des substrats• Les analyses chimiques :
– DCO– Ammonium, carbohydrates, CHNSO– Glucides/lipides/protéines– AGV, fibres aux détergents acides et neutres (ADF, NDF)– Nutriment et métaux lourds– Pathogènes– Présence de siloxanes, agents inhibiteurs…
• L’équation de Buswell– Production théorique maximale de biogaz– Hypothèses
• Ne prend pas en compte la solubilité des gaz, les inhibitions possibles• Considère que toute la matière organique est converti
– Utile pour avoir des ordres de grandeurs
Certifié ISO 14001
Test de potentiel méthanogène• En batch
– Digestion du substrat étudié en une trentaine de jours– Non considération des interactions avec les autres substrats
pas représentatif de l’échelle 1– Analyse de la quantité et qualité du biogaz produit par ce substrat
dans ces conditions
• En continue (« mini-digesteur »)– Plus coûteux– Analyses biogaz, digestat… – Équivalent à une unité de production à petite échelle
– représentatif des conditions réelles
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Prétraitements mécaniques
• Déconditionnement• Broyage• Pulpeur (séparateur mécanique)• Séparateur magnétique• Tamis• Homogénéisation …
Objectifs : tri des substrats (indésirables) et extraction de la matière organique
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Prétraitements chimiques• Traitement à l’acide• Traitement alcalin• Solvants organiques• Oxydation …
• Objectifs :• pré-dégradation de la matière pour faciliter l’action des bactéries• rendre biodégradable l’hémicellulose et la lignine (altération)• solubiliser les protéines
Certifié ISO 14001
Conclusion • Nombreuses techniques disponibles• Adaptation de la technique aux besoins de l’unité • => Bonne connaissance des substrats
– Composition des substrats– Production théorique de biogaz– Tests potentiel méthanogène
• Les prétraitements peuvent faciliter l’action des bactéries
et augmenter les production de biogaz