II Digestion anaérobie
II.1 Définition :
La digestion anaérobie ou méthanisation
est un processus biologique naturel de transformation de la
matière organique carbonée en biogaz. Cette
décomposition des matières organiques est réalisée
en absence d'air et de lumière dans des cuves fermées en milieu
liquide ou sec. Le biogaz produit est composé majoritairement de
méthane (CH4), de dioxyde de carbone (CO2) et d'eau (H2O). On trouve
aussi sous forme de traces de l'azote (N2), de l'hydrogène
sulfuré (H2S) et de l'ammoniac (NH3). .
La digestion anaérobie prend généralement place
dans un réacteur scellé (voire figure 03). Elle peut être
décrite selon les deux étapes suivantes :
1) la digestion de la matière particulaire.
2) la séparation de la phase liquide
digérée et de la phase solide.
La digestion a pour effet de transformer la boue en dioxyde de
carbone, en eau et en méthane (Rintala et Puhakka, 1994). Cette
technologie est déjà largement utilisée dans l'industrie
agroalimentaire. Elle génère deux produits pouvant être
valorisés : le méthane sous forme énergétique et
l'effluent liquide sous forme de fertilisant (Castillo et al ., 2005).
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Figure no03:Coupe longitudinale
d'un digesteur anaérobique (Clark Group, 2006).
Sur le plan environnemental la digestion anaérobie
comporte plusieurs avantages :
- une réduction de la matière sèche des
boues de l'ordre de 50 % (OTV, 1997).
- une production d'un gaz valorisable sous forme
d'énergie (chauffage, cogénération
d'électricité).
- une réduction du nombre de micro-organismes
pathogènes (Elissalde, 1994).
- un intérêt agronomique, lié à une
concentration importante en azote ammoniacal.
(NH4+) et en phosphates (PO43-) due à la lyse de la
matière organique (Trably, 2002).
- une possibilité de biodégrader certains
composés xénobiotiques (Bitton, 1994).
- une demande en énergie plus faible que les
procédés aérobies et pas d'apport en
oxygène.
Cependant, elle comporte aussi quelques inconvénients
:
- une forte sensibilité aux variations de charges
organiques et aux composés toxiques
(Bitton, 1994, Edeline, 1997).
- une dégradation plus lente que pour les
procédés aérobies (Bitton, 1994).
- une absence de traitement de l'azote (le flux d'azote des
retours en tête de station est à
considérer dans le dimensionnement).
- un démarrage des installations long.
- des coûts d'investissement importants.
- une chute du pouvoir calorifique des boues (à
considérer si les boues sont incinérées).
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