Thèse soutenue

Rôle des gaz dissous dans la digestion anaérobie par voie sèche de déchets ligno-cellulosiques

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Auteur / Autrice : Elisabeth, A. Cazier
Direction : Renaud Escudié
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Agroressources, Procédés, Aliments, Bioproduits
Date : Soutenance le 26/11/2015
Etablissement(s) : Montpellier
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences des Procédés – Sciences des Aliments (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement (Narbonne)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Renaud Escudié, Pierre Buffière, André Pauss, Guillaume Bastide, Denis Bouyer, Eric Trably
Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Buffière, André Pauss

Résumé

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La digestion anaérobie par voie sèche est un procédé de valorisation des déchets organiques qui est défini par une teneur en matière sèche supérieure à 15%. Ce procédé est particulièrement adapté aux déchets ligno-cellulosiques puisqu’il ne nécessite qu’un ajout limité en eau. Cependant, la digestion anaérobie est inhibée pour des teneurs en matière sèche élevées, due à une diminution des transferts gaz-liquide au sein du milieu qui provoquerait des accumulations locales de produits inhibiteurs comme les gaz dissous. L’objectif de cette thèse est donc de comprendre le rôle des gaz dissous dans la digestion anaérobie par voie sèche à l’échelle microscopique et mésoscopique. Les principaux résultats montrent que l’hydrogène inhibe spécifiquement l’hydrolyse de la matière ligno-cellulosique à l’échelle microscopique. Cette inhibition est réversible en ajoutant du dioxyde de carbone, par consommation de l’hydrogène, avec cependant des effets rémanents inhibiteurs visibles sur la méthanogenèse et la dégradation de l’acétate. A l’échelle mésoscopique, la diminution des transferts de matière inhiberait l’hydrolyse, par l’accumulation locale d’hydrogène. De plus, un gradient de concentration d’hydrogène se met en place et serait responsable du gradient de concentration des acides gras volatils au sein du milieu. De plus, l’ajout de dioxyde de carbone à l’échelle mésoscopique avec un transfert gaz-liquide limitant augmente la concentration en acides gras volatils et baisse le pH du milieu, ce qui indique le rôle important du dioxyde de carbone dans la diminution des performances de la digestion anaérobie pour de fortes teneurs en matières sèches.