Valorisation par compostage de résidus solides de digestion anaérobie des déchets organiques

Valorisation of anaerobic digestion solid residues through composting

• Auteur / Autrice : Cécile Teglia
• Direction : José Martinez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Déchets -- Valorisation

Biodégradation

Compostage

Méthanisation

Résumé

Dans un contexte environnemental où la pression s'accroît en termes de besoins énergétiques et de lutte contre le réchauffement climatique, les politiques environnementales tendent à encourager les filières de traitement biologique des déchets. La méthanisation, alliant production d'énergie renouvelable et recyclage matière via le retour au sol du résidu de traitement (digestat) est un procédé de traitement en plein essor. Son développement est néanmoins lié à la qualité du produit fini et à l'innocuité du traitement pour l'environnement. Ce travail de thèse avait donc pour objectif de caractériser différents digestats de méthanisation et d'optimiser leur post-traitement par compostage afin de contribuer à l'établissement d'une filière biologique de valorisation énergétique et agronomique complète des déchets organiques non dangereux. Premièrement les données de caractérisation acquises sur un panel de résidus de méthanisation de déchets organiques ont permis d'étudier leurs propriétés au regard d'une valorisation agronomique et d'une potentielle traitabilité aérobie. La biodégradabilité résiduelle non négligeable des digestats et leur éventuelle phyto-toxicité conduisent à envisager un post-traitement par compostage afin d'aboutir à un produit organique valorisable en tant qu'amendement. Dans un deuxième temps, la simulation du procédé de compostage à l'échelle laboratoire a permis d'étudier et de proposer une optimisation de la gestion du compostage des digestats afin de garantir la qualité du produit organique et d'assurer la minimisation de l'impact environnemental du traitement.

The steady increase in waste generation, and awareness of environmental issues associated with waste, led European countries to implement environmental policies in which sustainable waste management is a priority. Biological treatments offer the opportunity to recycle organic wastes by producing an organic soil amendment that can be valued in agriculture. Anaerobic digestion allows also the production of renewable energy as biogas can be valorised into electricity and/or heat. However, its development is influenced by the quality of organic residues (digestates) and the potential harmful environmental impacts of their treatment. Therefore, this PhD work aimed at characterizing different solid digestates and at optimizing their post-treatment through composting in order to assure a reliable and global valorisation of non-hazardous organic wastes. Firstly, characterization results were obtained on several digestion residues and used to investigate their properties in terms of agricultural use and suitability for an aerobic post-treatment. The significant residual biodegradability and the potential phyto-toxicity of these digestates led to consider an aerobic post-treatment through composting in order to achieve the recycling of organic matter as soil amendment. Secondly, the simulation of the composting process at laboratory scale was used to propose an optimization of the management of the composting step, to ensure a final product quality in agreement with an agricultural use and to minimize the environmental impact of the waste treatment.