Valorisation des margines comme source d’énergie renouvelable et des molécules à haute valeur ajoutée

Abstract

Les margines représentent une problématique environnementale sérieuse pour les pays producteurs de l’huile d’olive à l’instar du Maroc. Le danger de ces effluents réside dans leur impact négatif sur le milieu naturel récepteur, d’où la nécessité de proposer des solutions innovantes pour leur bonne gestion. Ce travail de recherche vise la valorisation énergétique des margines par production de biogaz, valorisable en électricité et chaleur. Le deuxième volet consiste en la valorisation de ces effluents comme source de biomolécules à haute valeur ajoutée notamment les polyphénols. Dans un premier temps, nous avons mené une étude comparative de deux types de margines : issues du système à presse et du système continu à trois phases. La comparaison a porté sur la détermination de la composition physicochimique, microbiologique, métallique et phénolique de ces margines. Les margines présentent une forte charge organique en termes de DCO avec 298 et 125 g/L pour les margines à presse et margines du système continu à trois phases respectivement. L’hydroxytyrosol demeure le composé phénolique majoritaire atteignant jusqu’à 1446 mg/L pour les margines du système moderne. Ensuite, nous avons étudié le prétraitement des margines par électrocoagulation avant l’étape de la digestion anaérobie. L’optimisation des facteurs par l’outil des plans d’expériences montre que les meilleurs taux d’abattements de DCO et polyphénols (60 et 75 %) sont obtenus après 4hrs d’électrolyse et sous la tension 24 V/5A. L’étude de co-digestion des margines a été réalisée avec quatre substrats riches en azote, à savoir le lactosérum, le fumier avicole, l’effluent d’abattoir et les déchets verts. Seul le mix margines-effluent d’abattoir a été utilisé en test de co digestion en mode semi continu dans un réacteur anaérobie séquentiel discontinu. Le mélange margines : effluent d’abattoir à 50:50 correspond au ratio optimal avec une production de biogaz plus élevée en mode batch. La co-digestion de ce mélange en mode continu est possible jusqu'à une charge de 9 g DCO / L / j en terme de stabilité et de production de biogaz. Dans un second temps, nous avons déterminé la performance de deux résines synthétiques (XAD4 et Amberjet) et de bio-adsorbants (chitine, sciure de bois et coquilles d’œufs) pour la récupération des polyphénols. Ce processus a été contrôlé par analyse quantitative et qualitative par HPLC des polyphénols récupérés après désorption. Cette étude a révélé que les meilleurs taux d’adsorption des polyphénols sont obtenus pour la sciure de bois à une dose de 50 g/L, pendant un temps de contact de 3 heures et à pH alcalin. En désorption, l’éthanol est le meilleur solvant et l’hydroxytyrosol a été bien récupéré avec une concentration de 680 mg/L.