Bibliographie & annexes
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En anglais
RÉSUMÉ
Maillon technologique indissociable du développement de la bioéconomie, la bioraffinerie environnementale réserve une place de choix aux procédés de méthanisation. Ils permettent la valorisation de nombreuses composantes des agro-ressources, en particulier résiduaires, par la transformation durable de ces biomasses en énergie et en produits utilisables en agriculture, pour l’amendement ou la fertilisation des sols. L’objectif de cet article est de donner les bases fondamentales de compréhension des processus biologiques et des procédés de méthanisation et de fournir un guide de suivi et d’optimisation des digesteurs dans le cadre de filières de valorisation des produits issus de la méthanisation.
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A major technical pillar for the development of the bio-economy, methane-producing technologies hold a special place in the concept of the environmental biorefinery. They allow the valorization of a large variety of agro-resources, particularly residues, by a sustainable transformation of these biomass sources into energy and various products usable in agriculture for soil amendment or fertilization. This article briefly explains the biological reactions occurring during anaerobic digestion, and overviews the available processes. It also provides a guide for follow-up and optimization of performance in anaerobic digesters, including the valorization of their products.
Auteur(s)
-
Renaud ESCUDIE : Directeur de Recherches - Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement Institut National de la Recherche Agronomique, Narbonne, France
-
Romain CRESSON : Directeur d’INRA Transfert Environnement - Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement Institut National de la Recherche Agronomique, Narbonne, France
INTRODUCTION
La méthanisation est aujourd’hui considérée comme le procédé de référence permettant la conversion des produits résiduaires organiques en énergie renouvelable ou en biocarburant. Portées par un contexte réglementaire et économique favorable, lié notamment à la prise en compte à l’échelle des pays industrialisés, de l’épuisement des ressources fossiles et de la nécessaire protection de l’environnement, les filières de traitement des produits résiduaires organiques intégrant la méthanisation connaissent un essor important. Outre la production d’énergie renouvelable, et selon la nature du produit traité, la méthanisation permet également d’atteindre deux objectifs supplémentaires : réduire la charge polluante des déchets ou des effluents organiques, et produire un digestat stabilisé utilisable comme fertilisant ou amendement organique en agriculture. La méthanisation constitue ainsi une brique technologique essentielle au développement de la bioéconomie, en lien étroit avec les territoires et leurs agrosystèmes.
Dans le contexte français de la méthanisation des produits résiduaires organiques liés à l’activité humaine, l’objectif de cet article est tout d’abord de dresser les bases fondamentales du processus de digestion anaérobie pour permettre de proposer des guides d’optimisation des digesteurs. La valorisation des produits issus de la méthanisation (biogaz et digestat) est également abordée.
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KEYWORDS
biorefineries | anaerobic digestion | bioeconomy | agro-resources valorisation
VERSIONS
- Version archivée 1 de mai 2008 par René MOLETTA
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Valorisation du biogaz
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3. Procédés
3.1 Stratégies de démarrage et de montée en charge
D’un point de vue opérationnel, le démarrage correspond au temps nécessaire pour amener le réacteur à sa charge nominale avec une efficacité du procédé conforme aux spécifications souhaitées. L’objectif est d’augmenter la charge volumique appliquée (CVA, définie selon l’équation (3) du tableau 9) le plus rapidement possible, sans inhiber l’écosystème.
La montée en charge est généralement mise en œuvre selon une stratégie conventionnelle qui consiste à accroître graduellement l’apport en matière organique à chaque cycle d’alimentation tout en conservant une activité méthanogène optimale. La montée en charge est ainsi effectuée par paliers en fonction de la capacité de traitement du digesteur. L’accumulation de matière solide dans le digesteur alimenté par un substrat fortement chargé en solides organiques est un phénomène inévitable, directement proportionnel à la charge appliquée et au taux de dégradation des solides. Afin de permettre l’agitation mécanique, dans certains procédés (digesteurs en voie liquide de type infiniment mélangé), le taux de solide du milieu réactionnel ne doit pas dépasser 10 à 15 %. Une phase de soutirage du digestat est donc mise en œuvre régulièrement, et afin de maintenir le taux de solide inférieur à ce seuil tout en optimisant le bilan hydrique, la réintroduction du digestat liquide après post-traitement du digestat par séparation de phase peut être mise en œuvre.
HAUT DE PAGE3.2 Critères de performances des digesteurs
Les performances d’un méthaniseur traitant des substrats organiques solides portent généralement sur la dégradation de la matière organique entrante et sur la production de biogaz. Les définitions et calculs des principaux paramètres de performance des méthaniseurs sont repris dans le tableau 9. La difficulté réside dans l’interprétation de ces paramètres en particulier par rapport aux valeurs cibles ou aux performances « maximales ».
...
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Procédés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ADEME (2011) - Qualité agronomique et -sanitaire des digestats. - Rapport final, octobre 2011.
-
(2) - ADEME (2013) - Estimation des gisements potentiels de substrats utilisables en méthanisation. - Rapport final, avril 2013.
-
(3) - ADEME (2013) - Réduire, trier et valoriser les biodéchets des gros producteurs. - Guide pratique, Novembre 2013.
-
(4) - ATEE (2013) - Guide professionnel applicable aux canalisations de transport de gaz de biomasse non épuré. - Club Biogaz ATEE, 112pp.
-
(5) - AWIPLAN (2004) - Étude de la caractérisation des déchets ménagers dans le département de la Somme. - Synthèse, mai 2004.
-
(6) - BOYLE (W.C.) - Energy recovery...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Expo biogaz, salon national de la filière méthanisation : http://www.expo-biogaz.com/
Biogaz Europe, salon européen : http://www.biogaz-europe.com/
HAUT DE PAGE
Loi n° 2010-788 du 12 juillet 2010 portant engagement national pour l’environnement (version consolidée au 06 février 2017) JO du 13/07/2010 : JORFTEXT000022470434.
HAUT DE PAGE
AFNOR. NF EN 13039 - Décembre 2011 - Amendements du sol et supports de culture – Détermination de la matière organique et des cendres
HAUT DE PAGEConstructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Unité de méthanisation Ametyst http://www.montpellier3m.fr/equipement/unit%C3%A9-de-m%C3%A9thanisation-am%C3%A9tyst...
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