La méthanisation en milieu rural et ses perspectives de développement en France

De nombreux pays européens s’accordent sur le fait que la méthanisation est un réel atout pour le développement durable. Les différentes approches qu’ils mettent en œuvre sont autant de modèles intéressants à étudier. En effet, quelles prises de positions par rapport aux points positifs et négatifs de ce procédé dénotent ces choix ? Dans quelle mesure permettent-ils une mise en perspective constructive pour l’avenir de la méthanisation

Optimization of struvite precipitation in synthetic biologically treated swine wastewater - Determination of the optimal process parameters

A sustainable way to recover phosphorus (P) in swine wastewater involves a preliminary step of P dissolution followed by the separation of particulate organic matter. The next two steps are firstly the precipitation of struvite crystals done by adding a crystallization reagent (magnesia) and secondly the filtration of the crystals. A design of experiments with five process parameters was set up to optimize the size of the struvite crystals in a synthetic swine wastewater. More than 90% of P was recovered as large crystals of struvite in optimal conditions which were: low Mg:Ca ratio (2.25:1), the leading parameter, high N:P ratio (3:1), moderate stirring rate (between 45 and 90 rpm) and low temperature (below 20°C). These results were obtained despite the presence of a large amount of calcium and using a cheap reactant (MgO). The composition of the precipitates was identified by Raman analysis and solid dissolution. Results showed that amorphous calcium phosphate (ACP) co-precipitated with struvite and that carbonates were incorporated with solid fractions

Orchestrated transcription of biological processes in the marine picoeukaryote Ostreococcus exposed to light/dark cycles

Background: Picoeukaryotes represent an important, yet poorly characterized component of marine phytoplankton. The recent genome availability for two species of Ostreococcus and Micromonas has led to the emergence of picophytoplankton comparative genomics. Sequencing has revealed many unexpected features about genome structure and led to several hypotheses on Ostreococcus biology and physiology. Despite the accumulation of genomic data, little is known about gene expression in eukaryotic picophytoplankton. Results: We have conducted a genome-wide analysis of gene expression in Ostreococcus tauri cells exposed to light/dark cycles (L/D). A Bayesian Fourier Clustering method was implemented to cluster rhythmic genes according to their expression waveform. In a single L/D condition nearly all expressed genes displayed rhythmic patterns of expression. Clusters of genes were associated with the main biological processes such as transcription in the nucleus and the organelles, photosynthesis, DNA replication and mitosis. Conclusions: Light/Dark time-dependent transcription of the genes involved in the main steps leading to protein synthesis (transcription basic machinery, ribosome biogenesis, translation and aminoacid synthesis) was observed, to an unprecedented extent in eukaryotes, suggesting a major input of transcriptional regulations in Ostreococcus. We propose that the diurnal co-regulation of genes involved in photoprotection, defence against oxidative stress and DNA repair might be an efficient mechanism, which protects cells against photo-damage thereby, contributing to the ability of O. tauri to grow under a wide range of light intensities

Disarmament, Development and Security

SUMMARY Only action can make further discussion of the relationship between disarmament, development and security credible. Although the Brandt and Palme Commissions heightened public awareness, governments have largely ignored both such bodies and popular movements. The superpowers hold the key but alternative voices must be heard, including middle?country coalitions, the Commonwealth, and the smallest countries which feel special insecurity. Collective security would help developing countries cut arms spending. The Brandt Symposium in April 1985 urged governments to plan for conversion of resources from military to civilian use. The projected UN Conference on Disarmament and Development could make practical advances and reassert the centrality of the disarmament and development relationship. SOMMAIRE Désarmement, développement et sécurité Seul le fait d'agir peut restituer une certaine crédibilité à la discussion des rapports entre le désarmement, le développement et la sécurité. Quoique les commissions Brandt et Palme ont atteint la connaissance du public, les gouvernements ont grandement ignorés ces organisations ainsi que les mouvements populaires. Les grandes puissances tiennent les rênes mais d'autres doivent avoir droit à la parole, les pays moyens y compris, le Commonwealth, et les plus petits pays qui souffrent d'une certaine insécurité. Une sécurité collective aiderait les pays en voie de développement à freiner leurs dépenses en armement. Le Symposium de Brandt en avril 1985 pressait les gouvernements à mettre sur pied une stratégie pour convertir les ressources à but militaire à usage civil. La future Conférence des Nations Unies sur le Désarmement et le Développement pourrait avancer des idées pratiques et réaffirmer la centralisation des rapports du désarmement et du développement. RESUMEN Desarme, desarrollo y sequridad Cualquiera discusión futura acerca de la relación entre desarme, desarrollo y seguridad sólo tendrá credibilidad a través de la acción. Aunque las Comisiones. Brandt y Palme acrecentaron la conciencia pública sobre el problema, por lo general los gobiernos han ignorado tanto a esos organismos como a los movimientos populares. Las superpotencias tienen la última palabra pero las opiniones alternativas debieran hacerse oir incluyendo aquellas de coaliciones de países intermedios, del Commonwealth y los países más pequeños que sienten gran inseguridad. Los países en desarrollo podrían disminuir su gasto de armamentos mediante la creación de sistemas de seguridad colectivos. El symposium Brandt de abril de 1985 urgió a los gobiernos para que planificaran la conversión de recursos de uso militar a uso civil. La proyectada conferencia de las Naciones Unidas sobre Desarme y Desarrollo podría resultar en adelantos prácticos y reafirmar el carácter central de la relación entre desarme y desarrollo

Batch enrichment of anammox bacteria and study of the underlying microbial community dynamics

The anaerobic ammonium oxidation (anammox) consists on the biological conversion of ammonium (NH4+) into dinitrogen gas under absence of oxygen. Nitrite (NO2-) is a substrate of the anammox reaction, but also an inhibitor at high concentrations. This study investigates the effect of nitrite on the microbial community during the batch enrichment of anammox sludge. Six inoculums collected from different environments were enriched after a conditioning pretreatment and under controlled conditions during 4 months. Concerning the mineral medium used, two different nitrite supply strategies were applied; i.e., (i) initially low concentration at 25 mg NO2-–N/L and progressive increase to 150 mg NO2-–N/L, and (ii) constant high concentration at 150 mg NO2-–N/L. All tested inoculums developed anammox activity but only when the enrichment was started at low nitrite concentration. In such case, the specific ammonium conversion rates finally obtained ranged from 21 ±1 to 118 ±1 mg NH4+–N/g VS/d (VS, volatile solids). Abundance of the functional gene encoding for the enzyme hydrazine oxidoreductase (hzo) was assessed using the real-time quantitative polymerase chain reaction (q-PCR) showing positive correlation with the anammox activity finally reported. In addition, high-throughput DNA sequencing helped to elucidate the underlying microbial community dynamics. The raw inoculum source, the conditioning pretreatment, and the cultivation conditions applied were jointly determinants of the final microbial community structure of the enrichments despite a clear convergence at the end of the experimental period. On the other hand, the cultivation conditions alone determined the selection of anammox species belonging to the genus Candidatus Brocadia.Postprint (updated version

Evolution of chemical composition and gas emissions from aged pig slurry during outdoor storage with and without prior solid separation

Chemical composition and gas emissions from two types of pig slurry were evaluated: the liquid fraction of mechanical solid-liquid separated slurry (SS), and raw slurry (RS). The slurry was obtained at the end of a pig fattening period and was stored in 100 l vessels for 15 weeks simulating outdoor storage conditions. During this period, representative samples were taken and analysed for chemical composition. Methane, carbon dioxide, ammonia, water vapour and nitrous oxide emissions were recorded. The results showed a high biological degradation during the first five weeks of outdoor storage in SS and RS slurries, as a result of an increase in the dissolved chemical oxygen demand, volatile fatty acids and carbon dioxide emission observed in this period. However, methanogenic activity was not evident until week 6 of storage in both slurries, confirmed by the volatile fatty acids accumulation and the negligible methane emissions during the first five weeks of storage. The results showed that differences in the initial slurry organic matter content, influenced by solid separation process affects the evolution pattern of the organic matter degradation. Storage time can considerably affect the biodegradability of organic matter in pig slurry. © 2011 IAgrE.This work was supported by the Agrobiogas project financed by the Agroalimed Foundation of the Conselleria de Agricultura, Pesca, Alimentacion y Agua of Valencia, Spain.Moset, V.; Cambra López, M.; Estellés, F.; Torres Salvador, AG.; Cerisuelo, A. (2012). Evolution of chemical composition and gas emissions from aged pig slurry during outdoor storage with and without prior solid separation. Biosystems Engineering. 111(1):2-10. doi:10.1016/j.biosystemseng.2011.10.001S210111

Connaissance du devenir des éléments à risques dans les différentes filières de gestion des effluents porcins

Cet article résume les apports du programme "Porcherie verte" dans la connaissance et la maîtrise du devenir de l'azote, du phosphore et des éléments traces métalliques qui ont, à des titres divers, un impact sur l'environnement. La diminution de la teneur en protéines de l'aliment permet de réduire fortement les quantités d'azote excrétées par les animaux. Une part importante de l'azote est éliminée sous forme gazeuse lorsque les animaux sont placés sur litière ou lorsque le lisier est composté. L'importance de ces pertes d'azote peut cependant varier fortement selon les techniques utilisées et la nature des substrats. Le traitement biologique abat la majeure partie de l'azote et certains types de stations permettent de capter le reste dans des coproduits potentiellement exportables. La bonne valorisation agronomique des effluents nécessite de bien connaître leur valeur fertilisante azotée, ce que facilite l'approche typologique mise au point dans le cadre du programme. Un certain nombre de leviers alimentaires permettent de diminuer la fraction du phosphore alimentaire qui est excrétée dans les effluents: ajustement des apports alimentaires grâce à une meilleure connaissance des besoins des animaux, amélioration de la digestibilité du phosphore alimentaire par une meilleure connaissance de sa disponibilité dans les diverses matières premières ou via l'adjonction de phytase exogène. Les traitements biologiques avec séparation de phases permettent de capter le phosphore dans des coproduits potentiellement exportables et la valeur fertilisante phosphatée des effluents est en général très élevée et facile à prédire. Les éléments traces métalliques (cuivre et zinc) sont souvent ajoutés dans l'aliment à des concentrations dépassant largement les besoins stricts des animaux (pour éviter les carences) afin de bénéficier de leur effet protecteur vis-à-vis des pathologies digestives. La supplémentation par des éléments traces métalliques est utile pendant la phase de post-sevrage, mais pas au-delà et l'adjonction de phytase microbienne à l'aliment améliore la disponibilité du zinc pour l'animal. Les traitements biologiques avec séparation de phases permettent de capter le zinc et le cuivre dans des coproduits potentiellement exportables. Après épandage, les éléments traces métalliques sont peu mobiles dans le sol alors que les apports au sol excèdent en général largement les capacités d'exportation par les plantes, ce qui peut conduire à des situations de phytotoxicité à plus ou moins long terme. En fin de compte, la manière la plus simple et la plus économique de gérer les effluents d'élevage reste d'utiliser au mieux leur valeur fertilisante, ce qui s'obtient par un bon équilibre entre la quantité d'animaux produits et la capacité des sols à recevoir leurs effluents. En l'absence d'un tel équilibre, l'abattement de l'azote excédentaire par l'utilisation de litières ou par le compostage du lisier a un impact environnemental important alors même que ces solutions ne résolvent rien en termes de phosphore et d'éléments traces métalliques. Les traitements biologiques les plus sophistiqués permettent d'éliminer le phosphore et une partie des éléments traces métalliques dans des coproduits potentiellement exportables, mais ils ont un coût économique et écologique très élevé. (Résumé d'auteur

Calibration of a complex activated sludge model for the full-scale wastewater treatment plant

In this study, the results of the calibration of the complex activated sludge model implemented in BioWin software for the full-scale wastewater treatment plant are presented. Within the calibration of the model, sensitivity analysis of its parameters and the fractions of carbonaceous substrate were performed. In the steady-state and dynamic calibrations, a successful agreement between the measured and simulated values of the output variables was achieved. Sensitivity analysis revealed that upon the calculations of normalized sensitivity coefficient (Si,j) 17 (steady-state) or 19 (dynamic conditions) kinetic and stoichiometric parameters are sensitive. Most of them are associated with growth and decay of ordinary heterotrophic organisms and phosphorus accumulating organisms. The rankings of ten most sensitive parameters established on the basis of the calculations of the mean square sensitivity measure (δjmsqr) indicate that irrespective of the fact, whether the steady-state or dynamic calibration was performed, there is an agreement in the sensitivity of parameters