Fermentation méthanique des déchets de bovins : Optimisation du temps de rétention hydraulique et de la concentration du substrat : Contribution à l'étude cinétique et à la modélisation

Abstract

Ce travail a été entrepris dans le but d’améliorer le rendement en méthane par optimisation du temps de rétention hydraulique et la concentration en matière organique du substrat (déchets de bovins). En plus une contribution à la modélisation cinétique a été envisagée. Une étude hydrodynamique a été d’abord effectuée pour déterminer le type d’écoulement dans le réacteur pilote, son volume utile et le temps de séjour réel. Ces résultats montrent que le réacteur utilisé est infiniment mélangé. L’étude des capacités de stabilité de processus de fermentation des déchets de bovins et le potentiel de production en méthane, a des différents temps de rétention hydraulique, montre que la fermentation méthanique de ces déchets organiques peut être conduite à de courts temps de rétention hydraulique, 8 jours à 37°C et 5 jours à 55°C à une concentration en matières sèches de 42,9g/l. les rendements en biogaz sont négligeables avec des pourcentages en CH4 importants et correspondent respectivement à 0,82 m³ de biogaz /m³/j avec un pourcentage en méthane de 51% pour les températures 37°C et 55°C. En plus de son intérêt énergétique, la digestion anaérobie est une technique de dépollution permettant une élimination de quantités non négligeables de matières organiques. En effet, des taux de réduction en DCO de 52% sont obtenus pour un temps de séjour de 15 jours à 37°C. Des taux comparables sont obtenus pour un temps de séjour de 10 jours à 55°C. Finalement, compte tenu de ces résultats, on s’est proposé d’établir un modèle cinétique afin de prévoir le rendement en méthane à partir des déchets de bovin. De cette étude, il ressort que malgré la complexité du processus et la diversité de la population bactérienne impliquée dans la biosynthèse du méthane, le modèle de Monod décrit de manière plus en moins satisfaisante à la fois la cinétique de croissance et la production de méthane.