Digestion anaérobie des boues d’épuration et de la paille de blé prétraitée à l’alcali à l’échelle pilote semi-continue : performances et évaluation énergétique

Au cours de la dernière décennie, l'application d'un prétraitement a été étudiée afin d'améliorer la production de méthane à partir de biomasse lignocellulosique telle que la paille de blé (WS).

Néanmoins, la plupart de ces études ont été menées dans le cadre d'essais discontinus en laboratoire, ce qui peut masquer des problèmes d'instabilité ou d'inhibition et empêcher de prédire avec précision les performances d'un réacteur à grande échelle.

À cette fin, l'effet d'un prétraitement alcalin sur les performances du processus et les rendements en méthane à partir de WS (0,10 g NaOH g−1 WS à 90 °C pendant 1 h) co-digérée avec des boues d'épuration fraîches a été évalué dans un réacteur à l'échelle pilote (20 L).

Les résultats ont montré que le prétraitement alcalin permettait une meilleure délignification (44 %) et une meilleure solubilisation de l'hémicellulose (62 %) par rapport aux WS non traités. L'étude à l'échelle pilote a montré que le prétraitement alcalin améliorait la production de méthane (261 ± 3 Nm3 CH4 t−1 VS) par rapport aux WS non traités (201 ± 6 Nm3 CH4 t−1 VS). Un processus stable sans aucune inhibition a été observé et une alcalinité élevée a été maintenue dans le réacteur grâce au NaOH utilisé pour le prétraitement.

L'étude confirme ainsi que le prétraitement alcalin est une technologie prometteuse pour une application à grande échelle et pourrait améliorer les avantages économiques globaux pour les usines de biogaz à 24 EUR t−1 VS traité, améliorer la récupération d'énergie par unité de matière organique, réduire le volume de digestat et ses coûts d'élimination.