méthanisation innovation biogaz état des lieux
A
Études
Déchets et Propreté
TSM 9 2020 - Page(s) 33-56

Méthanisation (partie 2) : technologies de digestion et procédés utilisés – état de l’art

Anaerobic digestion (part 2): digestion technologies and applied processes – state-of-the-art

Résumé

La méthanisation est un processus biologique de dégradation anaérobie de la matière organique, poursuivant deux buts principaux : une valorisation énergétique par la production de biogaz, composé en majorité de méthane (CH4) et de gaz carbonique (CO2), et une valorisation agronomique par la production de digestat (résidu organique liquide ou pâteux des déchets non digérés), riche en nutriments (azote, phosphore,
potassium) et pouvant être utilisé comme fertilisant ou amendement (épandage direct ou compostage). La méthanisation suit un schéma global relativement générique (prétraitement des déchets entrants; digestion; posttraitement du digestat produit et valorisation du biogaz), mais les technologies existantes et les procédés qui leur sont associés sont souvent complexes et variés. Certaines technologies ont été développées en voie humide (réacteurs infiniment mélangés, à lit fixe, à lit fluidisé ou à lit de boues) et d’autres en voie sèche (réacteurs verticaux à recirculation de digestat ou de biogaz, horizontaux à piston, batch à percolation ou cellules de méthanisation). Les procédés qui sont associés à ces diverses technologies se différencient par les choix de prétraitement et de posttraitement appliqués en amont et en aval de la méthanisation, avec une contrainte principale : la nature des déchets à méthaniser. Toutes les variantes sont ensuite possibles à décliner afin d’optimiser l’efficacité du procédé choisi.

Abstract

Anaerobic digestion is a biological process of degradation of organic matter, furthering two primary aims: an energetic valorization through the production of biogas, mainly composed of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2), and an agricultural valorization through the production of digestate (liquid or pasty organic residue of undigested waste), rich in nutrients (nitrogen, phosphorus, potassium) and which can be used as a fertilizer or enrichment (direct spreading or composting). Anaerobic digestion follows a relatively generic global scheme (incoming waste pre-treatment; digestion; produced digestate post-treatment and biogas energy recovery), but existing technologies and associated processes are usually complex and diverse. Some developed technologies are wet ones (infinitely stirred reactors, fixed bed, fluidized bed and sludge bed
reactors) and others are dry technologies (vertical reactors with digestate or biogas recirculation, horizontal piston reactors, dry batch-operated percolation reactors, anaerobic digestion cells). Associated processes
differentiate by chosen pre-treatment and post-treatment upstream and downstream of anaerobic digestion, with a main constraint: the nature of the waste to be fermented. All variants can be implemented to optimize the effectiveness of the chosen process.

Mots clés : méthanisation, technologie de méthanisation, procédé de méthanisation, prétraitement, posttraitement, voie humide, voie sèche
Keywords : Anerobic digestion, anaerobic digestion technology, anaerobic digestion process, pre-treatment, post-treatment, wet technology, dry technology
https://doi.org/10.36904/tsm/202009033

Institut national de recherche et sécurité (INRS) – Vandoeuvre-lès-Nancy

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