LA BIORAFFINERIE ENVIRONNEMENTALE DE L EFFET CASCADE AU BOUCLAGE DES CYCLES. Jean-Philippe Steyer / 9 Juin 2015

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1 LA BIORAFFINERIE ENVIRONNEMENTALE DE L EFFET CASCADE AU BOUCLAGE DES CYCLES Jean-Philippe Steyer / 9 Juin 2015

2 Le traitement des eaux et des déchets Hier et aujourd hui Traitement aérobie Aeration (100 kwh) Perte de chaleur Influent 100 kg DCO aérobie Effluent 2-10 kg DCO Boues, kg 02

3 Le traitement des eaux et des déchets Hier et aujourd hui Traitement aérobie Aeration (100 kwh) Perte de chaleur Influent 100 kg DCO aérobie Effluent 2-10 kg DCO Boues, kg Traitement anaérobie Biogaz m 3 (70% CH 4 ) 285 kwh Influent 100 kg DCO anaérobie Effluent kg DCO 03 Boues, 5kg

4 La méthanisation ou digestion anaérobie Hier et aujourd hui Résidus CH 4 Produits épurés Électricité Chaleur Réseau GN Biocarburant 04 Digestat: épandu, composté ou traité

5 La méthanisation ou digestion anaérobie Principaux verrous scientifiques Caractérisation des ressources Biodégradabilité prédictive Prétraitements ciblés Production et traitement du biogaz Déchets Complexes, hétérogènes Biogaz (CH 4 et/ou H 2 ) Compromis Activité biologique difficilement mesurable Digestat Conditions réactionnelles Inhibitions Valorisation agronomique des digestats Diversité microbienne Biodiversité fonctionnelle Ingénierie des bioprocédés Développement technologique Optimisation des conditions opératoires

6 06 La méthanisation ou digestion anaérobie En Allemagne à la ferme

7 La méthanisation ou digestion anaérobie 07 Etat des lieux de la filière méthanisation en France Septembre 2011 Association Technique Energie Environnement (ATEE Club Biogaz)

8 Raisonner global, agir local et penser filière Donner de la valeur à nos résidus Production transformation Usages Eau Energie Fertilisants Molécules plateformes Bioraffinerie Environnementale w Gaz Liquides Solides 08

9 JOUR / MOIS / ANNEE Intégration dans une approche systémique Etre acteur pour agir en fonction de besoins d usage Nos résidus ont une valeur et sont une ressource Penser dans une logique d économie circulaire Quelle contribution de l agriculture française à la réduction des émissions de gaz à effet de serre? Potentiel d'atténuation et coût de dix actions techniques 09 NOM DE L AUTEUR

10 Intégration dans une approche systémique Etre acteur pour agir en fonction de besoins d usage FFOM et biodéchets Boues de STEP Procédés de valorisation CH 4 et/ou H 2 Résidus agricoles Effluents agro-industriels Molécules plateforme Digestat Déjection animales Nouvelles biomasses 01 Choix des substrats (notions de co-traitements & de territoires) Définir les procédés & prétraitements ciblés Qualité du digestat (C,N,P,S, ) Besoins du sol & de la plante

11 N oublions pas la Nature! Pollution traitée (kg COD /m 3.j) Min Max 0 011

12 N oublions pas la Nature! 400 Pollution traitée (kg COD /m 3.j) Min Max 70?

13 013 N oublions pas la Nature!

14 N oublions pas la Nature! Substrats rapidement biodégradables carnivores enzymes assimilation (sucres, acétate, etc.) 80 % 20 % 0 % omnivores 30 % 50 % 20 % 014 Substrats lentement biodégradables herbivores 20 % 10 % 70 %

15 N oublions pas la Nature! CO 2 CH 4 CO O CO 2 O 2 O 2 CO 2 CO 2 C org Sédimentation N, P Microalgues Bacteries aerobies Bacteries anaerobies Minéralisation Hydrolyse/Acidogenese Méthanisation 015

16 N oublions pas la Nature! production de biomasse fixation du CO 2 synergie microalgues bactéries surface CO 2 CH 4 CO O 2 2 O 2 + CO 2 O 2 CO 2 CO 2 Une partie importante de l azote et du phosphore est recyclée par la boucle microbienne C org Sédimentation N, P Microalgues Bacteries aerobies Bacteries anaerobies 016 digestion anaérobie fond Minéralisation Hydrolyse/Acidogenese Méthanisation

17 N oublions pas la Nature! Eaux traitées Eaux usées CO microalgues CH 4 2 CO 2 CH 4 CO 2 CH 4 CO O CO 2 biogaz nutriments biomasse O 2 O 2 CO 2 CO 2 Digestat digestion anaérobie Matière organique C org Sédimentation N, P Microalgues Bacteries aerobies Bacteries anaerobies traitement gaz liquide solide production bioénergie & fertilisant Minéralisation Hydrolyse/Acidogenese Méthanisation 017

18 Laboratoire de Biotechnologie de l Environnement INRA Narbonne 018

19 Merci pour votre attention

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