Le biogaz est le résultat de la digestion anaérobie des matières organiques. Dans ce travail, nous avons entrepris une série d’expériences, pour caractériser et fermenter les différents substrats et produire du biogaz inflammable. Les déchets de viscères des poulets de chair présente un rapport C/N faible de 2,42 mais le potentiel méthanogène est le plus important parmi les déchets étudiés avec 15,68 m3/T. Cela est dû à la présence d’une fraction importante de lipides (32 %) dans sa matière sèche.Le rapport C/N des déchets de l’animalerie se caractérisent par 8,21considéré comme le plus élevé. Ce qui conduit à un potentiel méthanogène de 11,52 m3/T qui occupe la deuxième place. Les fientes de poulets de chair présentent un rapport C/N de 3,68 qui permet d’avoir un potentiel méthanogène de 11,24 m3/T. Les déchets de poissons possèdent un faible rapport C/N d’ordre 1,23 conduisant à la production du plus faible potentiel méthanogène 6,64 m3/T à cause de la présence d’une fraction protéique majoritaire (70%) dans sa composition chimique.Ainsi on a conclu que la température 32°C permet d’augmenter la production de biogaz par rapport à la température 45°C. La composition chimique de ces quatre déchets étudiés apporte les nutriments nécessaires principalement (Zinc, Cuivre, Calcium, Nickel et Potassium) au développement des bactéries anaérobies. A la fin de la digestion anaérobiques, le digestat obtenu présente des éléments minéraux fertilisant qui permet d’améliorer le rendement agricole. Ce travail ouvre de nouveaux horizons pour la recherche d’une alternative au développement dans le monde rural, et propose une source d’énergie renouvelable permettant à la fois, une meilleure gestion des déchets organiques, la production du gaz inflammable et aussi une boue fertilisante pour l’amendement des sols. Pour achever ce travail, d’autres expériences sont prévues en perspective. Elles seront consacrées à la conception d’un fermenteur opérationnel dans les conditions du monde rurale.
Titre de l'article
[10] Caractérisations des déchets organiques et évaluation du potentiel Biogaz.
[10] Caractérisations des déchets organiques et évaluation du potentiel Biogaz.
Introduction à l'article
Avec la croissance continue de la population mondiale la production de déchets organiques issus de l'alimentation sont eux aussi de plus en plus nombreux. Leur stockage est un problème grandissant, notamment dans des pays en développement, ou alors avec une population très importante.
La nécessité de trouver une alternative durable pour leur recyclage et leur élimination est devenu sujet de nombreuses réflexions. Parmi elles celle d'étudier le potentiel biogaz de ces déchets dans l'optique d'une utilisation dans les processus de méthanisation.
Avec la croissance continue de la population mondiale la production de déchets organiques issus de l'alimentation sont eux aussi de plus en plus nombreux. Leur stockage est un problème grandissant, notamment dans des pays en développement, ou alors avec une population très importante.
La nécessité de trouver une alternative durable pour leur recyclage et leur élimination est devenu sujet de nombreuses réflexions. Parmi elles celle d'étudier le potentiel biogaz de ces déchets dans l'optique d'une utilisation dans les processus de méthanisation.
Expériences de l'article
Les expériences effectuées visent dans un premier temps à caractériser les propriétés physiques (figure 1) et composition organique (figure 2) des différents déchets considérés. A savoir les fientes de volailles, les viscères de volailles, les déchets de poissons et les déchets d'animalerie.
Ensuite il est estimé pour chaque catégorie, le potentiel biogaz à 32°c et 45°c.
Le potentiel biogaz est caractérisé selon la quantité de biogaz produit en fonction du temps, les cinétiques sont alors représentées selon des courbes pour être comparées. (voir figures).
Le potentiel biogaz de chaque résidu est comparé à des valeurs bibliographiques pour comparaison.
Les expériences effectuées visent dans un premier temps à caractériser les propriétés physiques (figure 1) et composition organique (figure 2) des différents déchets considérés. A savoir les fientes de volailles, les viscères de volailles, les déchets de poissons et les déchets d'animalerie.
Ensuite il est estimé pour chaque catégorie, le potentiel biogaz à 32°c et 45°c.
Le potentiel biogaz est caractérisé selon la quantité de biogaz produit en fonction du temps, les cinétiques sont alors représentées selon des courbes pour être comparées. (voir figures).
Le potentiel biogaz de chaque résidu est comparé à des valeurs bibliographiques pour comparaison.
Résultats de l'article
Les résultats montrent dans un premier temps des différences entre les différents déchets sur le plan physico-chimique. Ces caractéristiques sont prises en compte dans le potentiel biogaz car on sait que les lipides (1444 mL/gMV) sont plus méthanogènes que les protéines (992 mL/gMV) et encore plus que les sucres 746 mL/gMV. Ainsi ces informations permettent d'éclairer sur les potentiels différents concernant les intrants dans les procédés de production de biogaz.
Ensuite l'analyse des cinétiques se découpe en deux aspects différents. On observe des différences de potentiels biogaz entre les différents déchets, Les déchets de viscères présentent une grande quantité de lipides (32 % MO) en rapport aux autres déchets ce qui permet de produire une grande quantité de biogaz.
Dans un second temps une différence dans la cinétique est observable entre les deux températures de chauffage. La cinétique suit les mêmes tendances mais seulement la quantité de biogaz produite est plus élevée à 32°c.
Les résultats montrent dans un premier temps des différences entre les différents déchets sur le plan physico-chimique. Ces caractéristiques sont prises en compte dans le potentiel biogaz car on sait que les lipides (1444 mL/gMV) sont plus méthanogènes que les protéines (992 mL/gMV) et encore plus que les sucres 746 mL/gMV. Ainsi ces informations permettent d'éclairer sur les potentiels différents concernant les intrants dans les procédés de production de biogaz.
Ensuite l'analyse des cinétiques se découpe en deux aspects différents. On observe des différences de potentiels biogaz entre les différents déchets, Les déchets de viscères présentent une grande quantité de lipides (32 % MO) en rapport aux autres déchets ce qui permet de produire une grande quantité de biogaz.
Dans un second temps une différence dans la cinétique est observable entre les deux températures de chauffage. La cinétique suit les mêmes tendances mais seulement la quantité de biogaz produite est plus élevée à 32°c.
Rigueur de l'article
Cet article publié par le laboratoire de Biologie des plantes et microorganismes de l'Université Mohamed Premier a été validé par commité de relecture.
Cet article publié par le laboratoire de Biologie des plantes et microorganismes de l'Université Mohamed Premier a été validé par commité de relecture.
Ce que cet article apporte au débat
Les expériences réalisées dans cet article permettent de montrer le potentiel biogaz des déchets qui peuvent s'accumuler suite à nos modes de consommation toujours plus grands. Ainsi la production de biogaz à l'aide de ces derniers se montre à la fois efficace, et comme étant une alternative durable à l'élimination des déchets organiques.
L'accent est mis sur l'utilisation de ces déchets par des pays en développement mais on imagine aisément son application à plus large échelle car la production et le stockage de déchets de ce type est une problématique mondiale.
Les expériences réalisées dans cet article permettent de montrer le potentiel biogaz des déchets qui peuvent s'accumuler suite à nos modes de consommation toujours plus grands. Ainsi la production de biogaz à l'aide de ces derniers se montre à la fois efficace, et comme étant une alternative durable à l'élimination des déchets organiques.
L'accent est mis sur l'utilisation de ces déchets par des pays en développement mais on imagine aisément son application à plus large échelle car la production et le stockage de déchets de ce type est une problématique mondiale.
Remarques sur l'article
Les expériences et les résultats issus de l'analyse de cet article résultent d'expériences de paillasse en laboratoire, il s’agit d'une ouverture sur des applications à plus grande échelle. Il est important de prendre conscience que de mettre en œuvre de tel exploitation à plus grande échelle peut représenter un défi technique contraignant.
Les expériences et les résultats issus de l'analyse de cet article résultent d'expériences de paillasse en laboratoire, il s’agit d'une ouverture sur des applications à plus grande échelle. Il est important de prendre conscience que de mettre en œuvre de tel exploitation à plus grande échelle peut représenter un défi technique contraignant.
Figure
Cinétique de productions cumulées de biogaz pour les quatre déchets organiques a température d’incubation 32°c (en haut) et 45°C (en bas)
Afilal et al. 2014
Cinétique de productions cumulées de biogaz pour les quatre déchets organiques a température d’incubation 32°c (en haut) et 45°C (en bas)
Afilal et al. 2014
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