Ouvrage scientifique sur la méthanisation de la biomasse
Cogénération au biogaz a Soeder en Basse Saxe, 716 kWe, 703 kWth, photo Haase
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.
SOMMAIRE
Introduction
1 – Méthanisation de la matière organique
1.1 – Flux métaboliques de la matière
1.2 – Aspects microbiologiques
1.3 – Caractéristiques physico-chimiques de la méthanisation
1.4 – Stabilité de la digestion anaérobie
1.5 – Production de biogaz
1.6 – Contrôle de réacteurs réalisant la digestion anaérobie
2 – Caractéristiques de la méthanisation des solides
2.1 – Caractérisation des substrats solides
2.2 – Mise en œuvre technologique des digesteurs
2.3 – Condition de mise en œuvre de la méthanisation des déchets
3 – Méthanisation de la fraction organique des ordures ménagères
3.1 – Principe du traitement des ordures ménagères et déchets assimilés
3.2 – Technologies appliquées aux fermentations « humides »
3.3 – Technologies appliquées aux fermentations « sèches »
3.4 – Performances des digesteurs appliquées aux ordures ménagères
3.5 – Installations de stockage de déchets
4 – Méthanisation des déchets agricoles
4.1 – Caractéristiques de mise en œuvre
4.2 – Potentiel méthane des déchets agricoles
o 4.3 – Technologies appliquées à la digestion des déchets agricoles
5 – Méthanisation des boues de stations d’épuration urbaines
5.1 – Caractérisation des boues
5.2 – Caractéristiques de mise en œuvre
5.3 – Prétraitements
5.4 – Digesteurs à boues
5.5 – Biogaz
5.6 – Destination des boues digérées
5.7 – Exemple de la station d’Achères
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