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La digestion anaérobie est un processus par lequel les bactéries décomposent la matière organique – comme le fumier animal, les biosolides d’eaux usées et les déchets alimentaires – en l’absence d’oxygène. La digestion anaérobie pour la production de biogaz a lieu dans une cuve étanche appelée réacteur, qui est conçue et construite sous différentes formes et tailles en fonction du site et des conditions de la matière première (en savoir plus sur la conception et la technologie des systèmes de DA). Ces réacteurs contiennent des communautés microbiennes complexes qui décomposent (ou digèrent) les déchets et produisent le biogaz et le digestat résultants (les produits finaux de matières solides et liquides du processus de DA) qui sont évacués du digesteur.

Des matières organiques multiples peuvent être combinées dans un seul digesteur, une pratique appelée codigestion. Les matières co-digérées comprennent le fumier ; les déchets alimentaires (c’est-à-dire les matières générées par la transformation, la distribution et les consommateurs) ; les cultures énergétiques ; les résidus de culture ; et les graisses, les huiles et les graisses (FOG) provenant des trappes à graisse des restaurants, et de nombreuses autres sources. La codigestion peut augmenter la production de biogaz à partir de déchets organiques à faible rendement ou difficiles à digérer.

La figure suivante illustre le flux des matières premières dans le système de DA pour produire du biogaz et du digestat.

Sorties du digesteur anaérobie

La digestion anaérobie produit deux sorties précieuses : le biogaz et le digestat.

Biogaz

Le biogaz est composé de méthane (CH4), qui est le principal composant du gaz naturel, à un pourcentage relativement élevé (50 à 75 %), de dioxyde de carbone (CO2), de sulfure d’hydrogène (H2S), de vapeur d’eau et de traces d’autres gaz. L’énergie contenue dans le biogaz peut être utilisée comme le gaz naturel pour fournir de la chaleur, produire de l’électricité et alimenter des systèmes de refroidissement, entre autres. Le biogaz peut également être purifié en éliminant les constituants inertes ou de faible valeur (CO2, eau, H2S, etc.) pour produire du gaz naturel renouvelable (GNR). Celui-ci peut être vendu et injecté dans le système de distribution de gaz naturel, comprimé et utilisé comme carburant pour véhicules, ou traité plus avant pour générer un carburant de transport alternatif, des produits énergétiques ou d’autres produits biochimiques et bioproduits avancés.

Digestat

Le digestat est la matière résiduelle laissée après le processus de digestion. Il est composé de parties liquides et solides. Celles-ci sont souvent séparées et manipulées indépendamment, car chacune a une valeur qui peut être réalisée avec des degrés variables de post-traitement.

Avec un traitement approprié, les parties solides et liquides du digestat peuvent être utilisées dans de nombreuses applications bénéfiques, telles que la litière pour animaux (solides), les engrais riches en nutriments (liquides et solides), un matériau de base pour les produits biosourcés (ex, bioplastiques), le compost riche en matières organiques (solides) et/ou simplement comme amendement du sol (solides), ce dernier cas pouvant inclure l’épandage du digestat sur le champ comme engrais. Les produits du digestat peuvent être une source de revenus ou d’économies, et sont souvent recherchés pour augmenter le bénéfice financier et net-environnemental d’un projet de DA/biogaz.

En savoir plus

• Les avantages de la digestion anaérobie. Présente les nombreux avantages de la DA par rapport aux systèmes traditionnels de gestion du fumier.
• Conception et technologie des systèmes de DA. Décrit les éléments d’un système de valorisation du biogaz et du digestat.
• Manuel de développement de projets AgSTAR. Compilation des dernières connaissances de l’industrie sur les meilleures pratiques pour les systèmes de DA/biogaz. Contient des informations sur les applications et les processus de DA, les avantages, les défis, les matières premières, les produits, les facteurs économiques et financiers, et plus encore.
• Planification des projets de DA. Fournit des informations utiles pour aider à planifier un projet de DA, notamment :
  • 10 clés pour la réussite d’un digesteur
  • La DA convient-elle à votre exploitation ?
  • Liste de contrôle de l’analyse des risques et de l’examen technique pour la préparation des plans de projets de biogaz
  • Planification et financement des projets
  • Répertoire des fournisseurs de DA
• Profils de projets AgSTAR. Filtrez, triez et recherchez des profils de projets et des études de cas de systèmes AD/biogaz réussis.
• Base de données des digesteurs anaérobies de bétail. Répertorie et fournit des informations clés sur tous les projets de digesteurs anaérobies dans les exploitations d’élevage aux États-Unis.
• Guide de l’opérateur de système de digestion anaérobie/biogaz. Fournit aux opérateurs de systèmes de DA/biogaz à la ferme des informations et des conseils qui peuvent être utilisés pour aider à exploiter et à entretenir avec succès les systèmes de DA/biogaz.

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