Dégradation anaérobie de déchets solides : caractérisation, facteurs d'influence et modélisations

par Maxime Rouez

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Rémy Gourdon.

Soutenue en 2008

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    La caractérisation des phénomènes de biodégradation des déchets ménagers et assimilés (DMA), la compréhension des facteurs qui influencent ces phénomènes et la prévision du comportement des DMA en conditions anaérobies sont des enjeux importants pour la bonne gestion de ces déchets organiques. Cette étude a permis d'explorer ces trois thématiques par la mise en œuvre de tests anaérobies contrôlés sur DMA et fractions de DMA. Les résultats obtenus montrent que pour les différents déchets et fractions étudiés, la biodégradabilité anaérobie est bien corrélée avec la biodégradabilité aérobie, mais difficilement corrélable avec les caractérisations chimiques qui se sont révélées insuffisantes. L'étude expérimentale a révélé la difficulté de réalisation d'un test de Potentiel Bio Méthanogène (PBM) optimisé, d'un point de vue cinétique notamment. La quantité de matière organique dégradable et disponible vis-à-vis de l'activité bactérienne au sein du test s'avèrent être des facteurs importants et délicats à maîtriser. Par ailleurs, des essais spécifiques ont confirmé les connaissances actuelles sur l'influence de quelques facteurs tels que la granulométrie et la teneur en eau. Une démarche de complexification successive d'un modèle a été mise en œuvre en se restreignant aux expériences menées au laboratoire. Au-delà de la difficulté d'intégrer les facteurs d'influence dans un formalisme commun, un modèle suffisant a pu être identifié pour chaque condition opératoire.

  • Titre traduit

    Solid waste anaerobic degradation : characterisation influence factors and modelings


  • Résumé

    Characterisation of municipal solid waste (MSW) biodegradation phenomena, understanding of factors influencing those phenomena and prediction of MSW behaviour under anaerobic conditions are important issues for an efficient MSW management. This study explored those three thematics by means of controlled anaerobic tests performed with MSW and fractions of MSW. The obtained results showed that, for the different studied wastes, anaerobic biodegradability is well correlated with aerobic biodegradability, but weakly correlated with chemical characterisation, which remained unsufficient. The experimental study demonstrated the difficulty in performing an optimised Biochemical Methane Potential (BMP) test, particularly from a kinetic point of view. Degradable and available organic matter quantity with regard to the bacterial activity within the test are important factors, whose control remained fussy. Also, specific trials confirmed the actual knowledge on factors affecting the biogas production, such as particle size and water content. A modeling approach of increasing complexity was implemented to represent some of the laboratory scale experiments. Beyond the difficulty to integrate all studied influence factors, a sufficient model has been identified for each specific condition.

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Informations

  • Annexes : Bibliogr. p. 232-239

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