Les procédés de séparation de phases des digestats de méthanisation des boues d’épuration nécessitent encore d’être optimisés pour garantir une valorisation noble des phases liquide et solide obtenues. L’ajout de réactifs de coagulation-floculation, fréquemment de type polyacrylamide cationique, est un outil pertinent à cette optimisation. Il existe actuellement un intérêt grandissant pour les biopolymères naturels, produits à partir de ressources renouvelables et présentant une innocuité environnementale. Le chitosane fait partie des biopolymères les plus abondants dans le monde, et a fait l’objet de plusieurs recherches en coagulation-floculation d’effluents et de digestat. Toutefois, ses applications sont limitées à des conditions acides puisqu’il n’est pas soluble aux valeurs de pH supérieures à 6. Afin d’étendre sa solubilité sur toute la gamme de pH, il est possible de le fonctionnaliser, notamment avec du chlorure de glycidyltriméthylammonium pour y greffer une charge cationique (ammonium quaternaire). Au cours de cette étude, trois lots de chitosane fonctionnalisé de différents degrés de quaternisation (DQ) ont été synthétisés et testés sur un digestat de méthanisation de boue de station de traitement des eaux usées tout en étant comparés à un floculant de type polyacrylamide cationique usuel. Ont été évalués les effets du DQ sur les propriétés physico-chimiques du digestat et son comportement rhéologique, sa décantabilité et sa filtrabilité. Les tests ont révélé que l’ajout de chitosane quaternisé entraîne peu ou pas de variations du pH et de la conductivité électrique du digestat, tandis qu’il génère une baisse de la viscosité du digestat, au contraire du polymère commercial qui augmente son caractère visqueux. Concernant la séparation de phases, les floculants améliorent tous la décantabilité du digestat et diminuent sa résistance spécifique à la filtration. Quel que soit le paramètre étudié, l’efficacité du chitosane fonctionnalisé augmente avec l’augmentation du DQ et de la dose appliquée.

Phase separation processes of digestate from anaerobic digestion of sewage sludge still need to be optimized to ensure a noble valorization of the liquid and solid phases obtained. Adding coagulationflocculation reagents, notably cationic polyacrylamides, is a relevant tool to this optimization. Currently there is a rising interest for natural biopolymers made from renewable resources and being environmentally-friendly. Chitosan is one of the world’s most abundant biopolymers, and has been the subject of several studies in coagulation-flocculation of wastewater and digestate. However, its application is limited to acidic conditions since it is not soluble at pH higher than 6. In order to improve its solubility on the whole pH range, it is possible to functionalize it with glycidyltriméthylammonium chloride to graft a cationic charge (quaternary ammonium). During this study, three chitosans functionalized at different quaternization degrees (DQ) were synthesized and tested on a digestate obtained from wastewater treatment plant and compared to an usual commercial flocculant. The effects of the chitosan DQ were assessed on physico-chemical properties of the digestate and its rheological behaviour, as well as its settleability and filterability. Tests have shown that the addition of quaternized chitosan has low impact on pH and electrical conductivity of digestate, and decreases its viscosity contrarily to the commercial polymer. Regarding digestate phase separation, flocculants improve settleability and lowers specific resistance to filtration. Whatever the parameters studied, it seems that the modified chitosan efficiency improves with the increase of DQ and applied dosage.