Recherche et innovation

PAM - Comparaison des systèmes de préparation mécanique de fumiers et autres déchets agricoles avant leur méthanisation

statut du projet | En cours
Détails de la manifestation
Date de début : Janvier 1
Date de fin : Mars 3
Appel à projets de recherche : GRAINE - Gérer, produire et valoriser les biomasses : une bioéconomie au service de la transition écologique et énergétique
Année de l’appel à projets : 2021
Programme de la stratégie de Recherche : Déchets et matière, collecte, tri, recyclage et valorisation
Programme de la stratégie de Recherche : Production durable des matières agricoles et forestières
Programme de la stratégie de Recherche : Caractérisation, mobilisation et valorisation de la biomasse
Programme de la stratégie de Recherche : Gestion durable des sols, sites pollués et stockage du CO2
Organisme coordinateur : INSA Lyon - DEEP
Partenaires : Noremat
Partenaires : Université de Lorraine - ENSAIA
Zone d’implantation
des porteurs du projet :
Auvergne-Rhône-Alpes / Rhone / villeurbanne
Ce projet de recherche a pour objectif de produire une synthèse de bonnes pratiques des conditions de préparation des rations de déchets organiques et autres déchets agricoles avant méthanisation pour les acteurs de la filière : agriculteurs méthaniseurs, bureaux d’étude et de conseil, financeurs, etc…

Le déploiement de la méthanisation agricole en France s’accompagne de nombreux questionnements techniques. La plupart des installations françaises sont des technologies de type infiniment mélangé en voie humide, configurées pour des intrants typiquement rencontrés en Europe du Nord (lisiers, maïs). Toutefois, les conditions l’élevage bovins sont différentes avec en France une production de résidus agricoles davantage sous la forme de fumier. La présence de paille confère à ces intrants un caractère solide et hétérogène. De plus, la ration du méthaniseur est très souvent complétée par des déchets de type herbe (sous forme d’ensilages ou autre), avec pour conséquence des installations qui n’atteignent pas le potentiel de conversion en méthane estimé et qui rencontrent des difficultés d’homogénéisation et de mélange dans les digesteurs. Notre projet vise à établir un regard scientifique et pratique sur des systèmes de préparation mécanique de fumiers et autres déchets agricoles avant leur méthanisation.

Parmi les solutions prometteuses, l’amélioration de la préparation de la charge au moyen de systèmes mécaniques est l’objet de notre projet : de nombreux systèmes sont disponibles sur le marché (pulpeurs, pompes dilacératrices, broyeurs, malaxeurs), mais peu d’informations techniques et économiques sont disponibles sur de tels dispositifs, qui permettraient de quantifier les gains d’efficacité. La raison principale est la complexité de relier l’aptitude à la méthanisation d’un déchet donné à ses caractéristiques physiques. C’est tout l’enjeu du présent projet qui vise à répondre à des questionnements scientifiques liés à l’origine et à la quantification des gains de productivité induits par la mise en place de technologies avancées de préparation de la charge dans le cas d’effluents d’élevages de type fumiers ou herbe : conditions de préparation de la charge et augmentation de la vitesse et du potentiel de conversion, équilibre de la ration (fractions solubles / fractions insoluble), amélioration de la ration et gain d’efficacité du réacteur.

Ainsi, à l’issue d’une phase de recensement et de classification des dispositifs disponibles sur le marché, nous effectuerons une évaluation à l’échelle du terrain d’un certain nombre de ces dispositifs. L’évaluation portera sur les gains de productivité en méthane, d’efficacité du méthaniseur, de mode de transformation de la matière du point de vue biologique et physique. Elle portera également sur la consommation énergétique de ces dispositifs.

Plusieurs techniques analytiques avancées permettront de caractériser l’effet des dispositifs et des techniques de prétraitement sur fumiers et déchets fibreux de type herbe à la fois au niveau des propriétés mécaniques, hydrauliques et de texture (taille, viscosité), que des propriétés biochimiques (composition chimique, biodégradabilité et accessibilité) ou cinétiques.

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