Methanization of poultry industry co-products : role of pretreatments and co-digestion on the performances of bioreactors
Méthanisation des coproduits de l'industrie aviaire : rôle des prétraitements et de la co-digestion sur les performances des bioréacteurs
Résumé
The development of the poultry industry generates huge quantities of waste at various stages of the production chain, from breeding to the selling point. Poultry waste is rich in organic matter, enabling it to be used as a substrate for biogas production through anaerobic digestion by consortia of microorganisms in bioreactors. The demand for renewable and biosourced energy, coupled with concerns about livestock waste management, has fuelled interest in methane production, which can generally account for up to 60% of biogas. As part of our work, we therefore studied the valorization of poultry waste through anaerobic digestion. The methanogenic potential of representative poultry waste (slaughterhouse waste and droppings) was first determined in order to validate this biomass as a potential energy source. A positive effect of a thermal hygienization pretreatment applied to the inputs was highlighted. We also investigated the influence of the substrate/inoculum ratio, its nature, ammonia concentrations and manure storage time on the anaerobic digestion process. Optimal process conditions were identified and validated in a 150-day semi-continuous trial. A study of the biodegradability of the biochemical compounds of the used substrates supported our results. Finally, and with the aim of improving methane production in semi-continuous mode, co-digestion of poultry droppings with physico-chemical sludge from poultry slaughterhouse wastewater treatment plant was carried out. The overall approach shows promise for valorization of poultry wastes and sustainable agro-industrial strategies.
Le développement de la filière aviaire engendre d’énormes quantités de déchets aux différents niveaux de la chaîne de production, depuis l’élevage jusqu’à la commercialisation. Ces déchets aviaires sont riches en matière organique, permettant leur utilisation comme substrat pour la production de biogaz par digestion anaérobie réalisée par des consortiums de microorganismes au sein de bioréacteurs. La demande en énergie renouvelable et biosourcée, couplée au souci de la gestion des déchets d'élevage, a avivé l'intérêt pour la production de méthane qui peut généralement représenter jusqu’à 60 % du biogaz. Dans le cadre de notre travail, nous avons donc étudié la valorisation de déchets aviaires par digestion anaérobie. Le potentiel méthanogène de déchets aviaires représentatifs (déchets d’abattoirs et fientes) a d’abord été déterminé afin de valider cette biomasse comme source potentielle d’énergie. Un effet positif d’un prétraitement thermique d’hygiénisation appliqué aux intrants a pu être mis en évidence. Nous avons également approfondi l’influence du ratio substrat/inoculum, de sa nature, des concentrations d’ammoniac et du temps de stockage des fientes sur le processus de méthanisation. Les conditions optimales du procédé ont été identifiées puis validées lors d’un essai en mode semi-continu de 150 jours. L'étude de la biodégradabilité des composés biochimiques des substrats utilisés a appuyé l’ensemble de ces résultats. Enfin, et dans le but d’améliorer la production de méthane en mode semi-continu, une co-digestion des fientes aviaires avec de la boue physico- chimique issue de station d’épuration d’abattoir a été menée. L’approche globale s’avère être prometteuse pour une valorisation renforcée des déchets aviaires et des stratégies agroindustrielles durables.
Origine : Version validée par le jury (STAR)