Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Conduite en anaérobiose par une population microbienne, la méthanisation est la transformation de la matière organique en biogaz, composé de méthane et de gaz carbonique. Cette transformation de déchets organiques en énergie peut se conduire dans tout écosystème quel qu’il soit. Pour cette raison, le processus de digestion anaérobie a été mis au service de la « cause environnementale » comme outil de dépollution, et en même temps producteur d’énergie. C’est le cas dans des applications comme le traitement des effluents, des déchets agricoles et industriels. Des traitements plus récents et plus intensifs de la matière organique solide sont également exposés.
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Conducted in anaerobiosis by a microbial population, methanation is the transformation of organic matter into biogas, composed of methane and carbonic gas. This transformation of organic waste into energy can be carried out in any ecosystem. For this reason, the process of anaerobic digestion has been put at the service of the "environmental cause" as a depollution tool and an energy producer. This is the case in applications such as the treatment of effluents and of agricultural and industrial waste. More recent and more intense treatments for solid organic matter are also presented.
Auteur(s)
-
René MOLETTA : Directeur de recherche à l'Institut national de recherche agronomique (INRA)
INTRODUCTION
La digestion anaérobie (ou méthanisation) est la transformation de la matière organique en biogaz, composé principalement de méthane et de gaz carbonique. Elle est réalisée en anaérobiose par une communauté microbienne complexe.
Elle se produit naturellement dans les marais, les lacs, les intestins des animaux, de l'Homme et de manière générale dans tous les écosystèmes où la matière organique se trouve en condition anaérobie.
La méthanisation permet donc de transformer des déchets organiques en énergie à travers la production d'un biogaz riche en méthane. Elle permet ainsi d'agir sur notre environnement en éliminant des déchets et de plus, produit une énergie « verte » car la matière utilisée est issue du vivant (animal ou végétal). En utilisant ce biogaz, on économise de l'énergie fossile.
Dans les années 1940, le processus de digestion anaérobie a été utilisé pour produire de l'énergie à partir des fumiers que l'on dénommait « gaz de fumier ». Aujourd'hui, elle s'est principalement implantée dans notre société comme un outil de dépollution intéressant. Le fait que cela soit couplé à une production d'énergie (le méthane) en a augmenté l'intérêt.
L'application de la digestion anaérobie au traitement des effluents s'est fortement développée dans les années 1970 et de nombreuses applications industrielles ont vu le jour. Elle a été appliquée aux effluents des industries agroalimentaires, chimiques, pétroliers, agricoles.
Elle a vu aussi un important développement dans le cadre du traitement des déchets municipaux, agricoles et industriels. Les centres d'enfouissement techniques (CET) appliquaient déjà cette stratégie, mais leurs temps de stabilisation (de plusieurs dizaines d'années) sans récupération du biogaz laissent aujourd'hui la place à des traitements plus intensifs de la matière organique solide.
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VERSIONS
- Version courante de oct. 2017 par Renaud ESCUDIE, Romain CRESSON
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Méthanisation des boues de stations d'épuration urbaines4. Méthanisation des déchets agricoles
4.1 Caractéristiques de mise en œuvre
La digestion anaérobie des déchets agricoles se distingue de celle des ordures ménagères par le fait que ce sont des considérations économiques qui motivent principalement l'agriculteur, contrairement à la méthanisation de la fraction organique des ordures ménagères qui, elle, est motivée par des aspects environnementaux.
Les déchets agricoles peuvent très souvent trouver un exutoire en épandage dans les champs. En conséquence, si l'agriculteur décide de les méthaniser, c'est pour en tirer un profit. Le prix du rachat de l'énergie est un facteur essentiel dans le choix des agriculteurs. Il est donc évident que les décisions politiques sur l'énergie, comme les législations, ont un impact important sur l'implantation des digesteurs à la ferme.
Ceci n'est cependant pas toujours vérifié : au Canada, c'est la désodorisation et la production d'énergie qui motivent la méthanisation des lisiers de porcs. La méthanisation de déchets agricoles peut être à la base de la mise en place de sites centralisés de traitement des déchets comme cela se fait au Danemark.
Les digesteurs à la ferme se réalisent avec les mêmes paramètres physico-chimiques que ceux de la méthanisation en général. Les fermentations « sèches » sont plus rares, si ce n'est dans les systèmes discontinus où la digestion se fait en cellule. Ce sont principalement des digestions en fermentations « humides » (voire liquides avec moins de 5 % de MS) qui sont réalisées.
HAUT DE PAGE4.2 Potentiel méthane des déchets agricoles
Le rendement de production de biogaz (de méthane) (en matières volatiles consommées) dépend du substrat utilisé. On distingue le rendement de biogaz (et de méthane).
Les déchets agricoles et notamment les lisiers présentent un potentiel méthanogène intéressant comme le montre le tableau 10.
HAUT DE PAGE4.3 Technologies appliquées à la digestion des déchets agricoles
Les technologies appliquées à la...
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Méthanisation des déchets agricoles
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MOLETTA (R.) - Étude bibliographique sur la méthanisation de déchets organiques. - Étude réalisée pour l'association RECORD (Villeurbanne), juin 2002.
-
(2) - MOLETTA (R.) - La digestion anaérobie des effluents. - Dans « Gestion des problèmes environnementaux dans les industries agroalimentaires », R. Moletta, éd. Lavoisier coll. Tech Doc. ISBN 2-7430-0832-6, p. 247-290 (2006).
-
(3) - MATA ALVAREZ (J.) - Fundamentals of the anaerobic digestion process. - Dans Biomethanization of the Organic Fraction of Municipal Solid Wastes, IWA publishing, p. 1-20 (2003).
-
(4) - AWIPLAN - Étude de la caractérisation des déchets ménagers dans le département de la Somme. - Synthèse, mai 2004.
-
(5) - POHLAND (F.G.), AL-YOUSFI (B.) - Design and opertion of landfills for optimum Stabilization and biogas production. - Water Sciences Technology, 30 (12), p. 117 :124 (1994).
-
...
Décision 2003/33/CE du Conseil du 19 décembre 2002 établissant des critères et des procédures d'admission des déchets dans les décharges
Loi no 92-646 du 13 juillet 1992 relative à l'élimination des déchets ainsi qu'aux installations classées pour la protection de l'environnement
Arrêté du 9 septembre 1997 relatif aux décharges existantes et aux nouvelles installations de stockage de déchets ménagers et assimilés
HAUT DE PAGE
Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe) http://www.ademe.fr/
Conseil général de la Somme http://www.somme.fr/
Agence régionale pour l'environnement Midi-Pyrénées http://www.arpe-mip.com/
National Center for Biotechnology Information (NCBI) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
HAUT DE PAGE
Degrémont http://www.degremont.com/
Kompogas http://www.kompogas.ch/
Linde...
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