Caractérisation de la matière organique de biomasses résiduelles, biodéchets et déchets ménagers - Focus sur analyse thermique et biodégradabilité

Abstract

International audienceLe développement de multiples filières de gestion des déchets potentiellement biodégradables nécessite de disposer d’outils de caractérisation de la matière organique. Qu’il s’agisse d’une valorisation matière (production d’amendement organique) ou d’une valorisation énergie (production de méthane par voie biologique), de nombreux tests biologiques sont mis en œuvre pour caractériser ces déchets afin d’évaluer leur stabilité ou leur biodégradabilité. Cependant, les protocoles opératoires sont souvent longs et couteux, et nécessitent le recours à des tests de caractérisation complémentaires visant à déterminer les propriétés physico-chimiques de la matière organique. Depuis une vingtaine d’années, les méthodes d`analyse thermique ont été testées pour vérifier si ces méthodes simples, rapides et peu couteuses permettraient d’évaluer la bioréactivité de biomasses. Les travaux publiés sont prometteurs mais la plupart ne concernent que la caractérisation de composts, en vue d’estimer leur stabilité.Nous nous sommes intéressés à la caractérisation de déchets par analyse calorimétrique différentielle couplée à la thermogravimétrie. Le premier objectif a été d’étudier l’effet de traitements biologiques, aérobie et anaérobie, sur des déchets organiques de différentes origines et sur leurs propriétés bio-physico-chimiques : Analyse Globale : Matière Volatile (MV), Demande Chimique en Oxygène (DCO), Carbone Organique Total (COT) et charge organique de la fraction dissoute (COD) ; Analyse de la matière organique : Protéines et lipides, Indice d’Humification (ISH), fractionnement van Soest « Fraction Soluble (SF), Hémicellulose (HEM), Cellulose (CELL), Fraction Résiduelle (RES) » ; Analyse de l`activité biologique : Demande Biologique d’Oxygène en 28 jours (DBO28), Potentiel Biométhanogène (PBM). Une analyse en composantes principales (ACP) a permis de confronter l’ensemble des résultats quantitatifs des analyses thermiques aux données bio-physico-chimiques. Cette analyse a montré de bonnes corrélations des paramètres thermiques avec les paramètres bio-physicochimiques. Ces résultats ouvrent des perspectives sur l’utilisation des méthodes thermiques pour évaluer la stabilité/biodégradabilité de déchets organiques

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