Outils personnels

Vous êtes ici : Accueil / PHC Utique franco-tunisien / Tous les projets / Optimisation et modélisation de la co-digestion anaérobie des déchets solides

Optimisation et modélisation de la co-digestion anaérobie des déchets solides

PHC : Utique
Codes du projet : 15G1133 -- Campus N° 32735UJ
Domaine : Sciences de l'ingénieur (SI)
Intitulé : Optimisation et modélisation de la co-digestion anaérobie des déchets solides
Porteur(s) : TORRIJOS Michel, KHOUFI Sonia
Date de début : 01/01/2015
Date de fin : 31/12/2017

NRCe projet de collaboration entre le LBPE du Centre de Biotechnologie de Sfax et le LBE de l’INRA de Narbonne a pour thème « l’optimisation et la modélisation de la co-digestion anaérobie de déchets solides ». Il vise à améliorer et approfondir les connaissances dans le domaine de la co-digestion anaérobie des déchets solides avec un objectif de traitement et de valorisationénergétique des déchets disponibles à l’échelle nationale.La co-digestion consiste à méthaniser dans un digesteur centralisé des résidus biodégradables d’origine hétérogène (lisiers,effluents industriels, résidus agricoles, résidus agro-alimentaires, déchets verts, ordures ménagères,...), Mata- Alvarez et al.(2000). La co-digestion présente plusieurs avantages. Premièrement, l’utilisation de co-substrats peut permettre d’améliorer lerendement en méthane grâce à des interactions positives entre les substrats. Par exemple, un des co-substrats peut apporter un(ou plusieurs) nutriment(s) manquants dans les autres substrats ce qui permet de lever une carence nutritionnelle qui peut limiterles performances du digesteur. De même, lorsqu’un composé toxique est présent dans un des substrats, l’effet de dilution apportépar le mélange avec les autres co-substrats permet de maintenir la concentration du composé toxique en dessous du niveauinhibiteur. L’intérêt d’utiliser des co-substrats réside aussi dans la possibilité d’ajuster la teneur en eau de l’alimentation à desvaleurs compatibles avec le type de méthaniseur utilisé. Ainsi, la teneur en matières sèches dans un réacteur mélangé en voieliquide ne doit pas dépasser 12-15 % et il est donc nécessaire de diluer les substrats de l’alimentation s’ils sont trop secs, dilutionqui peut être réalisée par l’apport de co-substrats peu concentrés. Enfin, en mutualisant les unités de traitement, la co-digestionpeut permettre d’optimiser les coûts grâce à des économies d’échelle.La co-digestion anaérobie s’avère intéressant mais la maîtrise à l’échelle industrielle de réactions biologiques spontanées enfonction de la qualité des substrats nécessite une bonne connaissance des phénomènes en jeu. A l’heure actuelle, le choix dessubstrats à traiter, le dimensionnement des méthaniseurs de co-digestion, la gestion de leur fonctionnement, … se font sur desbases plus ou moins empiriques, essentiellement à partir du retour d’expérience en Allemagne où plus de 7 000 digesteurs étaienten fonctionnement à la fin 2012. Par exemple, la détermination des substrats à méthaniser en mélange est aujourd’huigénéralement basée uniquement sur le potentiel méthanogène (BMP) mais ne tient pas compte des vitesses de dégradationpropres à chaque substrat.

Objectifs

L’objectif général de ce projet est d’étudier la dégradation de substrats solides par voie anaérobie afin de mieux appréhender leur comportement individuel puis leur comportement en co-digestion dans le but de mieux comprendre le comportement de digesteurs de co-digestion afin d’optimiser leur alimentation, leur dimensionnement et leur gestion.

Tâche 1 : Caractérisation de la cinétique de dégradation individuelle de substrats solides en réacteur batch. L’objectif principal de la première tâche est d’étudier la dégradation anaérobie spécifique de chaque substrat afin de les caractériser en fonction de leur biodégradabilité, de leur potentiel méthanogène et de leur cinétique de dégradation.

Tâche 2 : Etude du comportement de digesteurs de co-digestion à l’échelle laboratoire. Le but de cette tâche est de mieux comprendre le fonctionnement de digesteurs qui traitent différents mélanges de substrat dont la nature (glucides, lipides, protides) et les cinétiques de dégradation sont différentes. Dans ce but, des réacteurs de co-digestion de 15 L fonctionneront en continu.

Tâche 3 : Modélisation des résultats en batch et extrapolation au fonctionnement en continuLa modélisation est une tâche qui sera utilisée tout au long de la thèse et qui intégrera les nouveaux résultats expérimentaux au fur et à mesure de leur acquisition.

Résultats

NR

Informations supplémentaires

NR

INRA

Partenaire français
Narbonne
inra.fr

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire de Biotechnologie de l'EnvironnementLBE


Responsable(s)
Michel TORRIJOS - Laboratoire LBE - Narbonne - Tél : 0468425151 - Email : michel.torrijos@supagro.inra.fr

Centre de Biotechnologie de Sfax

Partenaire tunisien
Sfax
http://www.cbs.rnrt.tn/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire des Bioprocédés EnvironnementauxLBPE


Responsable(s)
Sonia KHOUFI - Laboratoire LBPE - Sfax - Tél : 21674871816 - Email : sonia.khoufi@cbs.rnrt.tn

Caractérisation cinétique de la biodégradation de substrats solides et application à l’optimisation et à la modélisation de la codigestion

Cotutelle - These - En cours
Par : Mokhles KOUAS
Début de thèse : 01/01/2015
Présenté le : 01/01/2019
A : En cours
Co-directeurs :
  • HARMAND Jérôme
  • LBE-INRA, Narbonne
  • SAYADI Sami
  • Centre de Biotechnologie de Sfax , Sfax

    Conférences et séminaires

    NR

    NR
    NR
    A : NR
    Du : 01/01/2016
    Au : 01/01/2016
    Participants :
    NR

    Appel à projet 2017

    L'appel à projet 2017 pour le PHC Utique est ouvert sur le site de Campus France du 16 février au 18 avril 2016

    PHC 01