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 déchets agricoles3. Méthanisation de la fraction organique des ordures ménagères
3.1 Principe du traitement des ordures ménagères et déchets assimilés
Le schéma de principe est représenté sur la figure 7.
La durée de stockage est toujours très courte, moins d'une journée. Les déchets subissent un prétraitement qui consiste en des opérations de broyages, de tri plus ou moins poussé en fonction de la nature des déchets apportés. Les refus sont valorisés en termes de matière (métaux par exemple) ou énergie (incinération), le reste partant en décharge.
Les déchets issus du tri sont ensuite souvent mélangés avec du digestat issus du digesteur, et humidifiés pour atteindre la teneur en matière sèche désirée, avant d'entrer dans le digesteur. Après fermentation, le digestat subit une séparation liquide-solide. La fraction liquide est dirigée vers la station d'épuration et la fraction solide vers le compostage. Le biogaz est valorisé en fonction des caractéristiques du site.
HAUT DE PAGE3.2 Technologies appliquées aux fermentations « humides »
-
Agitation mécanique : l'agitation par pales peut être réalisée dans des digesteurs à caractère principalement mélangés. Dans les digesteurs à flux piston, les pales ne sont là que pour faire avancer la matière.
Des pales sur un axe vertical tournent et assurent le mélange (figure 8). Cette agitation peut être complétée par un agitateur interne fixé sur la paroi.
Un second type d'agitation est réalisé via un réacteur est de type cylindrique, posé horizontalement avec un axe d'agitation qui est longitudinal ou des axes d'agitation qui sont transversaux. Ces technologies peuvent être appliquées en fermentation humide ou sèche.
Pour les digesteurs à axes horizontaux, des pales font avancer le digestat. Un système de va-et-vient, en bas du réacteur, empêche l'accumulation des matériaux lourds dans le digesteur (figure 9). Elle est appliquée dans le procédé dit « BRV ».
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Agitation par le gaz : le biogaz est injecté dans un tube central. Sur la figure ...
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Méthanisation de la fraction organique des ordures ménagères
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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