Nos Atouts

 

Faisabilité, conception et ingénierie

Microalgues

Valorisation énergétique

Méthanisation

La Méthanisation

La digestion anaérobie, est un processus naturel biologique de dégradation de la matière organique dans un milieu privé d’oxygène. La production de Biogaz est le résultat de quatre étapes biochimiques dans lesquelles de grandes chaînes de carbone sont transformées en acides gras et alcools. Ceux-ci sont alors réduits en méthane et CO2. Ces quatre grandes étapes sont l'hydrolyse,  l’acidogenèse, L’acétogenèse et la méthanogenèse.

Cette fermentation méthanique ou méthanisation, conduit à une production combinée de gaz convertible en énergie (méthane) de gaz carbonique et de digestat sous forme solide et liquide.

Le mélange à l’intérieur de ce réacteur est très important pour permettre d’utiliser entièrement le potentiel de la biomasse et du réacteur. Les installations de méthanisation doivent combiner ces quatre étapes du procédé de digestion :

L'hydrolyse et l’acidogenèse

L’hydrolyse est la décomposition de la matière organique  en substances simples par plusieurs groupe de bactéries anaérobies. Les bactéries acidogènes vont produire  alcools, acides organiques, CO2 et hydrogène

L’acétogénèse

L'étape d'acétogénèse permet la transformation des divers composés issus de la phase précédente en précurseurs directs du méthane : l’acétate, le dioxyde de carbone et l’hydrogene. On distingue deux groupes de bactéries acétogènes:

Les bactéries OHPA (« Obligate Hydrogen Producing Acetogens »). Elles sont capables de produire de l’acétate et de l’H2 à partir des métabolites réduits issus de l’acidogenèse tels que le propionate et le butyrate. L’accumulation d’hydrogène conduit à l’arrêt de l’acétogenèse par les bactéries OHPA. Ceci implique la nécessité d’une élimination constante de l’hydrogène produit.

Les bactéries acétogènes non syntrophes dont le métabolisme est majoritairement orienté vers la production d’acétate. Elles se développent dans les milieux riches en dioxyde de carbone.

La méthanogénèse

La méthanogenèse est assurée par des micro-organismes anaérobies stricts. Cette dernière étape aboutie à la production de méthane. Elle est réalisée par deux voies possibles : l'une à partir de l'hydrogène et du dioxyde de carbone par les espèces dites hydrogénotrophes, et l'autre à partir de l'acétate par les espèces acétotrophes.

Conditions physico-chimiques

La méthanisation est un processus biologique complexe dont l’optimisation nécessite des conditions physico-chimiques précises. Les températures de fonctionnement se situent soit en régime mésophile (30-40°C) ou thermophile (45-60°C), dans une gamme de pH comprise entre 6 et 8 avec un optimum entre 6,5 et 7,2. le potentiel d'oxydoréduction nécessaire est très bas (-300 mV). De plus les bactéries ont des besoins en oligo-éléments (fer, nickel, magnésium, …) et en macroéléments (carbone, azote, …)

Dépollution

La méthanisation, en tant que bioprocédé, peut être mise en œuvre dans un digesteur, pour dépolluer des rejets chargés en matière organique tout en produisant de l'énergie sous forme de méthane. La méthanisation permet de traiter des rejets aussi divers que les eaux usées, les boues de stations d’épuration, les déjections animales, les déchets de l’industrie agro-alimentaires, les ordures ménagères, les déchets agricoles, etc.

Aujourd’hui les principales applications industrielles bénéficiant des apports de la méthanisation pour le traitement de leurs rejets sont : la digestion agricole (déjections animales), la digestion des déchets solides ménagers et assimilés (biodéchets), la digestion des boues d'épuration urbaines et la digestion des effluents industriels.

Concernant ce dernier domaine d’application, la méthanisation est un traitement très compétitif par rapport à l’épuration aérobie. Elle est appliquée principalement pour traiter les effluents des industries agroalimentaires fortement chargés et les effluents de la fermentation (75% des digesteurs à forte charge en opération en 2006).

Méthanisation de mélanges liquides

La méthanisation de matière organique sous forme liquide est adaptée à plusieurs produits, ceux-ci peuvent être complétés par des déchets solides. On peut par exemple utiliser les effluents d'élevage (lisiers), les boues d'épuration. Ces substrats dont on dispose en général de façon régulière peuvent être complétées de divers déchets organiques, et en particulier de graisses dont le pouvoir méthanogène est fort (issues par exemple d'abattoirs, ou du prétraitement des stations d'épuration). L'état liquide du mélange permet un brassage pour obtenir une bonne homogénéité de la matière et de la température.

Méthanisation des déchets solides

Les déchets solides (taux de matière sèche >15-25%) utilisable pour la méthanisation sont par exemple: déchets alimentaires, journaux, emballages, textiles, déchets verts, sous-produits de l'assainissement urbain ; Industriels : boues des industries agroalimentaires, déchets de transformation des industries végétales et animales, fraction fermentescible des déchets industriels banals (DIB) ; Agricoles : déjections d'animaux, substrats végétaux solides. Les digesteurs adaptés pour les déchets solides sont plus compact .

Les avantages d'un tel procédé comparé à celui, traditionnel, du traitement en milieu liquide sont entre autre le gain de place, la facilité de traitement du digestat produit, l'économie d'eau et l'économie en terme de chauffage (si besoin est) grâce à la réduction du volumes des digesteurs.

Selon leur provenance, les déchets peuvent subir un prétraitement tel que : séparation, triage, réduction de la taille par broyage, criblage par la taille ou pasteurisation.



joomla template


Copyright © 2011 ESETA