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Comment donner de la valeur à nos déchets ? : produire des acides organiques

La valorisation des ordures ménagères résiduelles par fermentation acidogène permet de produire des composés à forte valeur ajoutée tels que des acides organiques. Ces derniers sont reconnus comme des éléments de base importants en ce qui concerne leur potentiel en tant que sources de carbone renouvelables pouvant alimenter la chimie verte pour diverses applications. L’utilisation de réacteur à lit percolant est pertinente au vu de la teneur en solides élevée du substrat. Cependant, le lit de déchets est un milieu poreux complexe et hétérogène. L’objectif des travaux de recherches mené au sein de l’équipe Symbiose est de comprendre les processus i/ d’une part de la fermentation acidogène en étudiant l’effet de plusieurs paramètres (sélection et inoculation des micro-organismes, pH, teneur en solides) sur les productions et le type d’acides produits et ii/d’autre part de caractériser l’hydrodynamique au sein des réacteurs à lit percolant et ainsi évaluer la répartition de l’eau au sein du milieu poreux. Ce travail a pour objectif  de mettre au point un procédé intégré production d’acides organiques et alcools.

Projet INPROVFA (en cours d’instruction)

Le but d'INPROVFA est de proposer, par une approche de rétro-ingénierie, un outil méthodologique et des lignes directrices pour la conception de procédés intégrés de production d’acides organiques à partir de biodéchets, couplant la fermentation à l'état solide et la récupération en cours d'eau afin d'obtenir diverses compositions de fractions d’acides organiques pour différentes applications.

 

Chiffres clés

  • Financement : ANR
  • Budget : 547 000 euros
  • Partenaires: TBI, LGC, SayFood

Projet RECOWER(2016-2019)

Le projet a permis de déterminer les paramètres de procédés  permettant d’optimiser la production d’acides organiques à partir de biodéchets et limiter la production de méthane. Pour cela différentes conditions de pH et d’inoculation ont été comparées. La répartition du lixiviat au sein du massif de résidus et la gestion de sa recirculation a été étudiée et modélisée pour pouvoir prédire l’extraction des molécules d’intérêt de la phase solide vers la phase liquide. L’impact de la composition du lixiviat sur l’extraction de molécules a été également été étudié.

 

Chiffres clés

  • Financement : Institut Carnot 3BCAR 
  • Budget : de 170 000 euros 
  • Partenaires: TBI, LBE, LGC, CRITT GPTE.
  • Publication : Digan, Laura, Pierre Horgue, Gérald Debenest, Simon Dubos, Sébastien Pommier, Etienne Paul, et Claire Dumas. « An improved hydrodynamic model for percolation and drainage dynamics for household and agricultural waste beds ». Waste Management 98 (1 octobre 2019): 6980. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.07.027.

CircRural 4.0(2018-2021)

Lauréat de l’appel à projets Interreg Sudoe, le projet ressemble des acteurs internationaux espagnols, portugais et français avec le principal défi d’entreprendre la conversion de petites et moyennes stations d’épuration des eaux usées (STEP) en zones rurales en installations destinées à la récupération des ressources. L’axe du projet développé dans l’équipe consiste à construire des algorithmes de contrôle automatique pour l’optimisation de l'élimination du phosphore et la consommation d'énergie dans des stations d’épuration de petite et moyenne taille.

 

Projet DESIGN(2018-2021)

Le projet DESIGN
 est financé par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) sur le défi sociétal principal : Mobilité et systèmes urbains durables. Il a pour but de développer et d’évaluer des scénarios innovants de séparation à la source et de valorisation des eaux usées. L’enjeu du projet est d’évaluer les bénéfices réels et les contraintes de ces approches alternatives en intégrant différents critères :

  • sur le plan environnemental, en évaluant par analyse de cycle de vie les différentes solutions ;
  • d’un point de vue technologique et économique : en développant des technologies clés pour les nouvelles filières, i.e. des toilettes à séparation sous vide qui n’existent pas actuellement, une nouvelle technologie de récupération de l’azote ammoniacal pour produire un fertilisant ; 
  • d’un point de vue sociologique, en mesurant la capacité d’appropriation de ces nouveaux dispositifs de gestion des rejets humains et des systèmes décentralisés par les collectivités, les usagers et les professionnels du milieu urbain ;
  • enfin sur le plan urbanistique, par l’évaluation de l’adéquation des scénarios de séparation à la source aux différentes typologies urbaines.

Le projet DESIGN associe deux laboratoires de recherche, deux bureaux d’études spécialisés dans l’environnement, et deux entreprises développant des équipements innovants.

En savoir plus :