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Biologie de la méthanisation
Technologies

Depuis les années 70, les capacités de traitement se sont améliorées. Une pratique industrielle de la méthanisation a permis de développer des réalisations de plus en plus sophistiquées passant des systèmes à biomasse libre vers ceux à biomasse fixée.
Parmi les procédés utilisant une population bactérienne libre, on distingue :
- le lagunage anaérobie mettant en œuvre des bassins avec un dispositif de récupération de gaz. Il permet un de traiter entre 0,5 et 2 kg de DCO/m3/j,
- le contact anaérobie comportant un réacteur calorifugé et un décanteur qui peut accepter une charge de 3 à 12 kg de DCO/m3/j,
- le réacteur à lit de boues dans lequel les granules de bactéries sont mis en suspension par une recirculation du milieu. Le plus fréquemment utilisé et le plus performant est le réacteur à flux ascendant (UASB ou Up-flow Anaerobic Sludge Blanket) qui permet d'atteindre des capacités d'épuration de 20 à 30 kg de DCO/m3/j.



L'immobilisation de la biomasse sur des supports permet d'augmenter la concentration des micro-organismes actifs dans le réacteur et ainsi d'atteindre des capacités de traitement plus élevées mais aussi de raccourcir les distances pour le transfert des substrats inter-espèces.
Si le film bactérien se développe sur un support immergé traversé par l'eau usée, on parle de lit fixe et si le garnissage provoque en plus la rétention des matières en suspension de l'effluent c'est un filtre anaérobie. Malgré leur inconvénient majeur qu'est le risque de colmatage, les performances de ces réacteurs peuvent avoisiner 20 kg de DCO/m3/j.
Dans le cas où le support est mis en suspension par le courant du liquide à traiter, il s'agit de lits mobiles. Le contact entre les substrats et la biomasse est meilleur et le colmatage est évité. De plus le rapport surface/volume du support est augmenté. Le faible diamètre des particules utilisées, de 0,1 à 1 mm, permet d'obtenir des surfaces de fixation élevées : jusqu'à 40 000 m2/m3 de support.Toutes ces raisons font du lit fluidisé un réacteur particulièrement efficace pouvant traiter jusqu'à 40 kg de DCO/m3/j à l'échelle industrielle voire 100 kg de DCO/m3/j à l'échelle pilote. Malgré la grande quantité de pollution que ce type de procédé est capable de traiter, des problèmes liés à l'hydrodynamique peuvent apparaître. La production massive de gaz peut perturber la fluidisation.
Si le biogaz produit est utilisé pour mélanger le support et le milieu culturel, on parle de lit turbulé. La charge appliquée à ce type de réacteur lors d'essais pilotes peut atteindre 15 kg de DCO/m3/j.

Pout tout renseignement complémentaire ou pour tout projet de digesteur :

Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement - INRA

FREDERIC Sylvain, frederic@ensam.inra.fr

Avenue des étangs 11100 Narbonne

Tél : 04 68 42 51 91



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