La biométhanisation

Illustration de A. Bortolotti

Définition

Dégradation biologique anaérobie de la matière organique (EU, Reg 142/2011). Le produit de la digestion anaérobie est le biogaz, un mélange composé de 60% de méthane (CH4), de 30% de dioxyde de carbone (CO2), et d’autres gaz comme l’hydrogène sulfuré (Mata-Alvarez et al, 2000). La digestion anaérobie produit également un digestat composé d’une fraction liquide (90%) et solide (10%). La formation du biogaz via la digestion anaérobie implique l’intervention de différentes familles de bactéries en quatre étapes qui sont l’hydrolyse, l’acidogénèse, l’acétogénèse et la méthanogénèse. Le potentiel de biométhanisation et la conception des installations dépendent fortement de la composition des déchets insérés dans le système (Rajendran et al., 2012).

Fonctionnement

Les installations de digestion anaérobie se distinguent en fonction de leur taille (digesteurs d’échelles micro-, méso et macro) ; du fait que les différentes étapes se déroulent dans des cuves séparées ou non (digesteurs à un, deux, trois ou quatre étages etc.) ; que le processus se déroule avec un substrat liquide ou sec (voie sèche vs voie liquide); que les bactéries présentes dans le digesteur soient mésophiles (c’est-à-dire qu’elles vivent à une température comprise entre 30-40 °C) ou thermophiles (53-58 °C) (Holm-Nielsen et al, 2009). Il existe également des variations quant à l’emplacement des installations (enterré ou externe) ou aux matériaux qui ont servi à leur construction (inox, acier, béton, etc.). [Fig.5]

Variante

Les deux techniques représentatives retenues dans le catalogue reflètent la différence très nette entre d’une part, les modèles commercialisés en Europe dans le secteur agricole (ayant une capacité d’au moins 20 m3 et un processus thermophile mobilisant au moins deux cuves séparées) et d’autre part, les modèles très répandus dans les ménages asiatiques, ayant une capacité à partir de 2 m3 et une seule cuve dans laquelle se déroulent les quatre étapes de la biométhanisation mésophile.

Evaluation d’impact environnemental : + / + +
Coût de fonctionnement** (€/kg) = > 10

Cette fiche est issue du rapport suivant : Bruxelles Environnement, 2016. "Analyse théorique de la littérature décrivant les outils techniques de valorisation décentralisée de biodéchets des professionnels. Fiches synthétiques – Annexes ". Auteurs : A. Bortolotti, S. De Muynck et S. Kampelmann S., ULB-LoUIsE.
Vous pouvez également consulter le rapport final de l'étude.