LA BIORAFFINERIE ENVIRONNEMENTALE DE L EFFET CASCADE AU BOUCLAGE DES CYCLES Jean-Philippe Steyer / 9 Juin 2015
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, 30-60 kg 02
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, 30-60 kg Traitement anaérobie Biogaz 40-45 m 3 (70% CH 4 ) 285 kwh Influent 100 kg DCO anaérobie Effluent 10-20 kg DCO 03 Boues, 5kg
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
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
06 La méthanisation ou digestion anaérobie En Allemagne à la ferme
La méthanisation ou digestion anaérobie 07 Etat des lieux de la filière méthanisation en France Septembre 2011 Association Technique Energie Environnement (ATEE Club Biogaz)
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
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
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
N oublions pas la Nature! Pollution traitée (kg COD /m 3.j) 100 50 Min Max 0 011
N oublions pas la Nature! 400 Pollution traitée (kg COD /m 3.j) 100 50 Min Max 70? 220 0 012
013 N oublions pas la Nature!
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 %
N oublions pas la Nature! CO 2 CH 4 CO O 2 2 + 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
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
N oublions pas la Nature! Eaux traitées Eaux usées CO microalgues CH 4 2 CO 2 CH 4 CO 2 CH 4 CO O 2 2 + 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
Laboratoire de Biotechnologie de l Environnement INRA Narbonne 018 http://www.montpellier.inra.fr/narbonne Jean-Philippe.Steyer@supagro.inra.fr
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