Traitement du digestat liquide de méthanisation à l’aide de zéolite naturelle puis de la culture de la cyanobactéries Arthrospira platensis : de l’échelle laboratoire à l’échelle pilote

Au cours de la dernière décennie, l’utilisation du digestat liquide comme source de nutriments pour la culture de microalgues a suscité un intérêt considérable.

Toutefois, sa forte concentration en ammonium et sa turbidité élevée inhibent fréquemment la croissance algale.

Afin de pallier ces limitations, la clinoptilolite, une zéolite naturelle, a été étudiée comme une approche innovante visant à réduire la toxicité du digestat avant la culture de microalgues, à la fois à l’échelle laboratoire et à l’échelle pilote.

La clinoptilolite a été utilisé dans des colonnes d’adsorption à l'échelle laboratoire à la dose de 0,5 kgZéolite·L⁻¹ pour traiter 0,45 L de digestat liquide. Après 24 h de traitement, la concentration en ammonium a été significativement réduite, passant de 2273 à 115 mgN·L⁻¹, ce qui correspond à une efficacité d’élimination de 95 % et à une capacité d’adsorption de 4,31 mg·gzéolite⁻¹. Arthrospira platensis a présenté une croissance soutenue dans le digestat traité avec une dilution minimale (≤5x), contrairement au digestat non traité qui nécessitait de fortes dilutions (≥20x). Les résultats obtenus à l’échelle laboratoire ont été efficacement transposés à l’échelle pilote, permettant la détoxification de 15,5 L de digestat avec des performances similaires.

Le digestat prétraité a ensuite été utilisé comme milieu de culture pour Arthrospira platensis dans des photobioréacteurs panneaux plats, sans dilution supplémentaire, atteignant une concentration finale de 0,82 gMS·L⁻¹ et une productivité en biomasse de 33 mg·L⁻¹·j⁻¹. Ces résultats soulignent le potentiel de la zéolite naturelle pour améliorer les procédés à base de microalgues dédiés à la détoxification des digestats et à l’atténuation des émissions de CO₂.