Intrants et compatibilité
Potentiel méthanogène et conditions de compatibilité
Tableau synthèse intrants
Les valeurs ci-dessous sont celles du référentiel de scénarios. Elles sont des paramètres de dimensionnement, à adapter en étude selon composition réelle.
| Intrant | Eau (%) | TS (kg/t) | VS/TS | VS (kg/t) | BMP (Nm³ CH₄/kg VS) | CH₄ (%) | Biogaz (Nm³/t) | Énergie (kWh/t) | Points de vigilance |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Algues invasives échouées fraîches | 85 | 150 | 0.8 | 120 | 0.256 | 62 | 49.55 | 305.49 | sable, salinité, sulfures, variabilité forte |
| Boues de STEP fraîches | 97 | 30 | 0.7 | 21 | 0.25 | 65 | 8.08 | 52.21 | NH₃, micropolluants, stabilité, H₂S |
| Graisses de STEP fraîches | 10 | 900 | 0.95 | 855 | 0.8 | 65 | 1052.31 | 6802.00 | inhibition LCFA, dosage, émulsions, sécurité gaz |
| Déchets verts broyés frais | 60 | 400 | 0.85 | 340 | 0.285 | 96.9 | 100.00 | 963.62 | lignine, hydrolyse lente, besoin structurant et temps |
Remarque : Les paramètres sont des hypothèses de référence. Toute contractualisation exige une caractérisation locale.
Détails par intrant
Schéma de traitement des intrants
Le schéma ci-dessous illustre le parcours de traitement des différents intrants dans le système 4NK.ORGANIC. Il montre comment chaque type d'intrant est préparé, traité dans les deux étages de méthanisation, et valorisé en biogaz, amendements et eau.
Figure 1 : Schéma de traitement des intrants. Le diagramme montre les différentes étapes de préparation, les protocoles spécifiques selon le type d'intrant, et les adaptations nécessaires pour maîtriser les contraintes spécifiques (salinité, inhibiteurs, granulométrie).
Algues invasives échouées fraîches
Contraintes spécifiques
- Charge saline et sulfates, favorisant la production de sulfures et donc d'H₂S en anaérobie
- Présence d'inertes (sable) et de fibres longues, défavorables à l'hydraulique et au pompage
- Risque d'inhibition par NH₃ libre lorsque co-digestion avec lisiers/boues
- Besoin de sécuriser le biogaz (H₂S) et de maîtriser les volumes hydrauliques par séparation/évaporation avant thermophilie
Traitement recommandé
Co-digestion multi-substrats (lisiers, biodéchets, boues, FOG, vinasse, fibres) avec additifs de maîtrise d'inhibiteurs (fer, zéolithe). Ajustement hydraulique pour viser 10 % de matière sèche en digesteur 1.
Boues de STEP fraîches
Contraintes spécifiques
- Charge azotée élevée (NH₄⁺ potentiellement élevé), risque d'ammoniac libre en fonction du pH et de la température
- Charge organique soluble élevée (DCO), variabilité journalière
- Présence possible d'inhibiteurs (détergents/tensioactifs, désinfectants) selon réseau collecté
- Présence potentielle de micropolluants et contaminants organiques
- Biogaz : présence attendue de H₂S variable (soufre des boues)
Traitement recommandé
Formulation de référence : mélange 90 % boues (TS 20 %) + 10 % graisses (TS 90 %). Ajustement hydraulique vers TS cible 10 % avec ajout d'eau. Maîtrise NH₃ via dilution/échange ionique (zéolithe) et H₂S via fer réactif.
Graisses de STEP fraîches
Contraintes spécifiques
- Risques de surcharge en acides gras à longue chaîne (AGLC/LCFA)
- Moussage, flottants et croûtes
- Déstabilisation par accumulation d'AGV si hydrolyse trop rapide ou charge trop brutale
- Nécessité de dosage contrôlé et co-digestion
Traitement recommandé
Co-digestion avec boues de STEP (ratio contrôlé). Charge progressive pour éviter à-coups. Régulation biologique orientée graisses (Pseudomonas, Lactobacillus, Clostridium, biochar).
Déchets verts broyés frais
Contraintes spécifiques
- Forte hétérogénéité granulométrique et composition (bois, feuilles, herbe, tailles)
- Fibres longues : risque de pontage, colmatage, blocage hydraulique
- Flottants : accumulation en surface, risque de dessiccation locale
- Cinétique lente : hydrolyse limitante
- Risque d'inhibition par composés phénoliques/terpéniques selon essences
Traitement recommandé
Ajustement hydraulique vers TS cible 10 % (ajout d'environ 3 m³ d'eau pour 1 t de déchets verts TS 40 %). Macération/broyage préalable pour granulométrie cible. Gestion des flottants fibreux et séparation des phases.
Règles de compatibilité
Compatibilité « directe »
Intrants homogènes, peu contaminants, humidité compatible, absence d'inhibiteurs majeurs, variabilité modérée.
Exemple typique : déchets alimentaires, intrants sucrés, certaines algues si prétraitées
Compatibilité « conditionnelle »
Intrants à risques d'inhibition, variabilité forte, contaminants possibles.
Exigences :
- Prétraitement (tri, dessablage, déshuilage)
- Dilution ou co-digestion (ratio contrôlé)
- Bioremédiation dédiée et plan d'analyses renforcé
Exemples typiques : boues STEP, graisses, sargasses très sableuses, huiles
Compatibilité « à exclure sans étude spécifique »
- Intrants présentant risques HSE majeurs non gérés par le périmètre (solvants, halogénés, charges minérales extrêmes)
- Intrants poussiéreux explosibles si maintenus en phase sèche (traitables uniquement si stratégie de mise en phase humide documentée)
Plan d'analyses minimal par famille
Algues, sargasses, biomasses marines
- Humidité, matières sèches, VS/TS
- Salinité, sulfates/sulfures, sable (fraction minérale)
- H₂S potentiel (pilotage sécurité gaz)
Boues et graisses de STEP
- TS, VS/TS, azote ammoniacal potentiel, métaux selon filière
- H₂S, siloxanes selon contexte
- Contaminants organiques selon exutoires
Déchets verts
- Lignocellulose, granulométrie, besoin de structurant
- Cinétique hydrolyse, besoin de temps de séjour
- Présence de terre/pierres
Huiles et graisses concentrées
- Risque LCFA, stratégie de dosage, co-digestion
- Stabilité émulsions, séparation de phases
- Contrôle charge organique
Vidéo : Solution Sargasses Martinique
Cette vidéo présente une application concrète du système 4NK.ORGANIC pour le traitement des sargasses en Martinique. Elle illustre les défis spécifiques rencontrés (salinité, sulfates, variabilité), les adaptations mises en œuvre et les résultats obtenus en termes de production de biogaz, d'amendements et d'eau valorisable.
Vidéo : Cas d'usage sargasses Martinique. La vidéo montre l'installation sur site, les opérations de traitement, les contrôles effectués et les performances obtenues dans un contexte tropical avec contraintes salines spécifiques.
Pages détaillées par intrant
Sargasses
Protocole complet de traitement des algues invasives échouées avec maîtrise des contraintes salines et sulfates
Déchets verts
Protocole de qualification pour les déchets verts broyés avec préparation hydrolytique
Boues et Graisses de STEP
Protocole de traitement avec gestion des inhibitions lipidiques, azotées et soufrées