5- GESTION DES SUBSTRATS ET PRÉTRAITEMENTS Université de Glamorgan (UK) Wales Centre of Excellence for Anaerobic Digestion Gregg Williams & Des Devlin Le contenu de ce document n'engage que la responsabilité de son auteur et ne représente pas l'opinion de la Communauté Européenne. La Commission européenne n'est pas responsable de l'usage qui pourrait être fait des informations qui y figurent.

Une grande variété de substrats disponibles pour la méthanisation… déchets de céréales ensilages lisiers bovins cultures intermédiaires déchets agricoles biomasse herbacée lisiers porcins fientes de volaille betterave à sucre déchets d’abattoir déchets GMS déchets ménagers organiques déchets municipaux boues de STEP Toutes matières composées de glucides, lipides ou protéines

…qui demande des connaissances sur la qualité des substrats utilisés ! Pour optimiser le dimensionnement et la ration Pour éviter d’introduire des inhibiteurs dans le digesteur Pour adapter la gestion des substrats (prétraitement ou pas…) Pour assurer la production d’un digestat de qualité 3

Caractérisation des substrats Échantillonnage : Échantillon représentatif Échantillon frais (éviter long stockage) Échantillon de masse ou de volume adaptée à l’analyse Les analyses de bases : MS, MO T, pH TAC Potentiel méthanogène et composition du biogaz

Caractérisation des substrats Les analyses chimiques : DCO Ammonium, carbohydrates, CHNSO Glucides/lipides/protéines AGV, fibres aux détergents acides et neutres (ADF, NDF) Nutriment et métaux lourds Pathogènes Présence de siloxanes, agents inhibiteurs… L’équation de Buswell Production théorique maximale de biogaz Hypothèses Ne prend pas en compte la solubilité des gaz, les inhibitions possibles Considère que toute la matière organique est converti Utile pour avoir des ordres de grandeurs

Test de potentiel méthanogène En batch Digestion du substrat étudié en une trentaine de jours Non considération des interactions avec les autres substrats  pas représentatif de l’échelle 1 Analyse de la quantité et qualité du biogaz produit par ce substrat dans ces conditions En continue (« mini-digesteur ») Plus coûteux Analyses biogaz, digestat… Équivalent à une unité de production à petite échelle  représentatif des conditions réelles

Prétraitements mécaniques Déconditionnement Broyage Pulpeur (séparateur mécanique) Séparateur magnétique Tamis Homogénéisation … Objectifs : tri des substrats (indésirables) et extraction de la matière organique

Prétraitements chimiques Traitement à l’acide Traitement alcalin Solvants organiques Oxydation … Objectifs : pré-dégradation de la matière pour faciliter l’action des bactéries rendre biodégradable l’hémicellulose et la lignine (altération) solubiliser les protéines

Conclusion Nombreuses techniques disponibles Adaptation de la technique aux besoins de l’unité => Bonne connaissance des substrats Composition des substrats Production théorique de biogaz Tests potentiel méthanogène Les prétraitements peuvent faciliter l’action des bactéries et augmenter les production de biogaz