Valorisation des composants des eaux de procédés de l’industrie laitière en méthanisation et dénitrification

• Auteur / Autrice : Matthieu Sage
• Direction : Georges Daufin, G. Gésan-Guiziou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest

Mots clés

Mots clés libres

Industrie laitière, pertes de matière, eaux de procédés, valorisation, dénitrification, méthanisation, épuration

Résumé

L’industrie laitière doit impérativement réduire à la charge et le volume de ses effluents. L’approche préventive retenue consite à collecter à lasource les eaux de procédés (EP), fluides véhiculant la majeure partie des pertes de matière non accidentelles puis à les valoriser par conversion énergétique (méthanisation) ou comme supplément carboné de dénitrification en station d’épuration, en remplacement du méthanol, actuellement utilisé. Après avoir caractérisé et modélisé la composition, variable à EP à partir d’une enquête réalisée sur sites industriels, nous avons quantifié la fonctionnalité des EP et ses limites en méthanisation et en dénitrification puis proposé des solutions pour repousser ces limites. La matière grasse est le composant limitant principal la méthanisation des EP : elle se méthanise après une latence de plusieurs jours, et à une vitesse maximale 2 à 5 fois plus faible que les autres composants laitiers (lactose, protéines). Une pré-lipolyse des EP exacerbe ces limites en augmentant la concentration instantanée des inhibiteurs de la méthanisation : les acides gras libres (insaturés notamment). Une pré-digestion biologique aérobie ou anaérobie, éventuellement combinée à l’action d’une lipase, pourrait repousser ces limites mais l’efficacité de ce pré-traitement reste à quantifier. En dénitrification nous avons dressé les bases d’un modèle prédisant la fonctionnalité d’une eau de procédés à partir de celle de ses composants. La vitesse maximale de dénitrification est conférée par le lactose. Elle est supérieure à celle avec méhanol et peut être augmentée par hydrolyse enzymatique ou acidification lactique. La vitesse de dénitrification avec les composants plus lentement assimilables (matière grasse et, à un degré moindre, protéines) est augmentée par protéolyse ou lipolyse