Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Longtemps délaissée par les industriels français, la technologie d’épuration biologique anaérobie des effluents suscite enfin un intérêt depuis quelques années auprès des industriels. La méthanisation des eaux usées permet non seulement de produire un biogaz énergétique riche en méthane, mais aussi de réduire considérablement la production des boues biologiques. Cet article décrit les processus biochimiques et les différentes étapes de la fermentation méthanique. La conception et le dimensionnement des réacteurs sont détaillés, ainsi que les paramètres en jeu dans le contrôle industriel de cette technologie. De par la production d’une énergie verte à partir de la pollution organique, la méthanisation s’inscrit parfaitement dans la démarche de développement durable.
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Long overlooked by French industrialists, the anaerobic biological purification of effluents has recently come to their attention. The methanization of wastewater does not only produce an energetic biogas rich in methane, but also significantly reduces the production of biological sludge. This article describes the biochemical processes and the various stages of methane fermentation. The design and sizing of reactors are detailed as well as the parameters involved in the industrial control of this technology. Due to the production of green energy from organic pollution, methanization is fully in line with the sustainable development approach.
Auteur(s)
-
Paul BOULENGER : Ingénieur ENSIA - Ingénieur constructeur conseil, PBOrganisation
-
Yannick GALLOUIN : Ingénieur constructeur conseil, PBOrganisation
INTRODUCTION
Apparue au niveau industriel dans les années 1970, la méthanisation, technologie d'épuration biologique anaérobie des effluents, a rencontré beaucoup de difficultés pour se développer en France alors qu'elle connaissait un essor considérable dans de nombreux pays européens et américains. Elle a connu un développement exceptionnel dans des pays comme le Brésil et connaît une véritable explosion dans le Sud-Est asiatique, en particulier en Chine.
En France, cette technologie a souffert d'une prise de conscience tardive de la part de nombreux constructeurs et a été l'objet d'un nombre significatif de contre-références qui ont freiné son développement dans les années 1980-1990. Elle est toujours l'objet d'idées préconçues et fausses en même temps qu'elle est peu ou mal connue de nombreux enseignants et prescripteurs.
Nous observons depuis quelques années un ralliement des grands constructeurs français et des industries vers cette technologie autrefois délaissée. Les problèmes énergétiques actuels entraînent un engouement pour cette voie d'épuration. À tels points que certains industriels sont prêts à collecter des déchets organiques chez d'autres industriels pour produire de l'énergie.
Les deux caractéristiques principales de la méthanisation des eaux usées sont la production d'un biogaz riche en méthane et une réduction considérable de la production des boues biologiques en excès. Cette technologie est remarquablement adaptée au traitement des eaux usées industrielles. De plus, la méthanisation est une technologie qui s'inscrit parfaitement dans la démarche de développement durable. Elle permet la production d'une énergie verte, du biogaz, à partir de la pollution organique.
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Conclusion
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8. Devenir de l'azote
8.1 Azote ammoniacal
Comme nous l'avons signalé au paragraphe 6.3, la méthanisation n'est pas un procédé d'élimination de l'azote organique contenu dans les effluents à traiter. Suite à la faible libération d'énergie et à la mobilisation du carbone pour produire du méthane, peu de boues sont produites et les besoins en azote ammoniacal (forme utilisée par les bactéries) sont réduits. Pour 700 à 1 000 g de DCO éliminée, seul 5 g d'azote ammoniacal sont nécessaires (cf. § 3.3.4). Un traitement complémentaire de l'azote devra être mis en place dans le cas d'effluents contenant trop d'azote.
Le traitement des effluents chargés en azote en amont sur un réacteur de méthanisation modifie le rapport C/N des effluents. Dans le cas où un traitement de dénitrification-nitrification conventionnel doit être mis en œuvre, la teneur en carbone des effluents méthanisés risque de ne pas être suffisante. Il faudra alors recourir à une source de carbone qui peut être un simple by-pass d'une partie des effluents à traiter ou bien un apport exogène comme du méthanol réduisant l'intérêt de la méthanisation. C'est pourquoi jusqu'à très récemment, le traitement par méthanisation n'était pas ou très peu appliqué sur des effluents dont le rapport C/N n'est pas très favorable tels que les effluents d'abattoirs, d'équarrissages...
Depuis...
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Devenir de l'azote
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
MULDER (R.) - Biological wastewater treatment for industrial effluents : technology and operation. - Paques BV (2003).
ROUX (B.) - FARDEAU (M.-L.) - ARNAUD (T.) - GARCIA (J.-L.) - Fermentation méthanique d'effluents viticoles : utilisation d'un inoculum adapté. - Actes de colloque, 2e congrès international sur le traitement des effluents vinicoles, Cemagref 1998, Bordeaux (France), 5-7 mai 1998.
CAMILLERI (C.) - Startup of fixed film stationary bed anaerobic reactors in anaerobic digestion. - 5th International Symposium Bologne....
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