biogaz co-digestion digestat matière organique méthanisation
A
Études
Déchets et Propreté
TSM 10 2020 - Page(s) 53-66

Optimisation de la production du biogaz par les plans de mélanges de déchets agro-industriels et biofertilisation par les résidus de codigestion

Optimization of biogas production by mixture design of agro-industrial waste and biofertilization by co-digestion residues

Résumé

L’objectif de cette étude est de proposer, par approche intégrée, une voie de gestion des déchets agro-industriels : halieutique, avicole, agrumicole. La valorisation énergétique du point de vue de la production de biogaz et aussi la valorisation du digestat qui en découle sont étudiées. Dix mixtures sont établies dans le cadre d’un plan simplexe-centroïde, leur digestion anaérobie dure environ 5000 min, suffisante pour atteindre la stabilité. L’évolution de plusieurs paramètres physico-chimiques tels que le pH, la conductivité, la matière sèche est déterminée. La conversion du carbone organique total (COT), le phosphore (P) et l’azote (NT) sont étudiés et modélisés par les surfaces d’isoréponses. Les contrôles microbiologiques pour vérifier l’hygiénisation des digestats sont menés. Le volume de biogaz produit pour les différents mélanges est mesuré en fonction du temps en utilisant la méthode du liquide déplacé. Finalement, le digestat est valorisé dans la fertilisation des sols agricoles, pour cela des tests de fertilisation sont ainsi conduits sur des cultures de poivrons (Capsicum annum). Les résultats montrent qu’il est possible de générer, après processus de digestion anaérobie optimale, un digestat, intéressant pour une application dans la fertilisation des sols agricoles, hygiénique par l’absence des micro-organismes d’altération, riche en azote, phosphore, potassium, caractérisé par un pH idéal pour la culture de poivrons.

Abstract

The objective of this study is to propose, by an integrated approach, a way of managing agroindustrial waste: fishery, poultry, citrus. The energy recovery by production of biogas and also the recovery of the digestate which results from it are studied. Ten mixtures in a simplex-centroid plan are established, their anaerobic digestion lasts approximately 5000 min, sufficient to achieve stability. The evolution of several physico-chemical parameters such as pH, conductivity, dry matter is determined. The conversion of total organic carbon (TOC), phosphorus (P) and nitrogen (NT) are studied and modeled by the iso-response surfaces. Microbiological controls to check the hygiene of the digestates are carried out. The volume of biogas produced from the various mixtures is measured as a function of time using the displaced liquid method. Finally, the digestate is valued in the fertilization of agricultural soils; this test is conducted on pepper cultures (Capsicum annum). The results show that it is possible to generate, after the process of optimal anaerobic digestion, a digestate, interesting for an application in the fertilization of agricultural soils, hygienic by the absence of alteration microorganisms, rich in nitrogen, phosphorus, potassium, characterized by an ideal pH for growing peppers.

Mots clés : biogaz, déchets organiques, digestat, digestion anaérobie, Fertilisation, Industrie agroalimentaire, milieux aquatiques, Plan de mélange ternaire
Keywords : biogas, organic waste (or biowaste), digestate, anaerobic digestion, Fertilization, Ternary mixture design, Food industry, Capsicum annum
https://doi.org/10.36904/tsm/202010053

1,2,3,4,5,6,7 Université Hassan II – Laboratoire de biochimie, environnement et agroalimentaire – URAC36 – Faculté des sciences et techniques de Mohammedia – Casablanca – Maroc

2 Institut supérieur des professions infirmières et des techniques de santé – Casablanca – Maroc

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