Description du projet :
La digestion anaérobie est un processus biologique qui produit du biocarburant (méthane) à partir de déchets organiques. Le présent projet de recherche vise à développer un prétraitement des substrats fibreux agricoles, notamment du fumier, par hydrolyse avec des acides organiques pour maximiser la production de méthane. Ces acides proviennent d’effluents d’activités agro-industrielles (sous-produits), et en particulier de petit-lait de fromageries artisanales.
Ce prétraitement acide est combiné à un broyage doux et à une hydrolyse thermique avec la chaleur en surplus des unités de cogénération. La combinaison des prétraitements sera testée dans des réacteurs de différentes tailles.
Le protocole de prétraitement en cours d’élaboration pourrait aussi contribuer à diminuer la consommation d'énergie dans le digesteur en améliorant les propriétés rhéologiques des boues. En cas de succès, ce protocole de prétraitement sera utilisé pour la construction d’un prototype afin d’en évaluer les performances en fonctionnement en conditions agricoles, dans le cadre d’un projet P+D.
Les premiers résultats obtenus montrent que la provenance du petit-lait et la température de fermentation n’a qu’un effet marginal sur la teneur finale en acide lactique.
En ce qui concerne la combinaison de différents paramètres pour le broyage+traitement thermique, les résultats montrent que la mesure de la teneur en AGV est influencée par tous les paramètres testés (temps, température, concentration en acide et dimension de la grille) dans la plage des valeurs réalisées. En revanche, les valeurs sDCO sont statistiquement influencées par la température d'hydrolyse (pour 80°C) et les valeurs BMP par la concentration en acide lactique (absence ou présence de petit lait).
Les faibles valeurs de BMP obtenues à partir du seul fumier, très éloignées de celles de la littérature, rendent difficile la définition quantitative de l'efficacité des protocoles testés, bien qu'il y ait pour certains essais une amélioration certaine de la vitesse de dégradation de la matière organique et une augmentation significative par rapport aux valeurs de BMP théoriques calculées. Ces résultats démontrent pour certains des protocoles testés une synergie qui va au-delà de la simple addition de deux substrats et une réelle efficacité de certaines procédures de prétraitement.
Les très faibles valeurs de BMP obtenues pour le fumier indiquent potentiellement un problème avec l’inoculum utilisé. Ce dernier, issu de la station d’épuration des eaux usées d’Yverdon-les-Bains, s’est d’une part avéré instable au travers des deux campagnes de test et a généré des valeurs inhabituellement basses en comparaison de l’expérience acquise sur plusieurs années. D’autre part et bien que le protocole standard de mesure de BMP préconise d’utiliser un inoculum issu d’une station d’épuration des eaux usées, le potentiel effectif du prétraitement proposé ne peut être objectivement établi qu’avec un inoculum issu d’une installation de méthanisation agricole auquel il est destiné. De ce fait, il conviendrait de poursuivre le projet par une série de tests basés sur un inoculum agricole pour permettre de tirer une conclusion pertinente à même de décider de l’avenir du projet.
Research team within HES-SO:
Christodoulou Xenia
, Röthlisberger Roger
, Monney Isabelle
, M'ahmed Cyril
, Saint Juliette
Partenaires professionnels: Fromagerie Bory; Fromagerie De Pomy; Fromagerie de Villars Burquin; Fromagerie du Gros De Vaud
Durée du projet:
- 31.12.2023
Montant global du projet: 188'140 CHF
Archivage des données:
OFEN
Statut: Completed
SWITCH edu-ID
Administration
