Caractérisation des DIgestats et de leurs filières de Valorisation Agronomique
Résumé
The project focused on 2 farm anaerobic digesters, 1territory digester and 2 digester-composting plants of urban waste (1 treating biowaste and 1 treating the fermentable fraction of household waste). Five sampling campaigns were carried out on 1 year for each site with collection of raw digestate, separated digestates (solid and liquid phases), and where possible post-processed digestates (composts, dried digestate, membrane filtration condensate). In the absence of a regulatory framework for digestate, their physical and chemical characteristics were analyzed using existing standards for fertilizer and amendment (NFU44-051, NFU44-095 and NFU42-001) and by rheological tests, dehydratability, and biological activity (respirometry, methanogen potential). The behavior of raw and separated digestate (liquid and solid phases) of the five sectors was studied in laboratory pilots during various post-processing: drying or composting for raw digestates and solid phases, biological oxidation or membrane separation for liquid phases. Whenever possible, the performance in terms of sanitization, drying, gaseous emissions and energy consumption during processing was determined. The composition of the products obtained was analyzed. The agronomic value of raw, separated and post-processed digestates, and the benefits/ risks associated with their return to the soil, were determined by tests in the laboratory and in the field, and modeling. These tests were used to determine the nitrogen fertilizer value and risk of volatilization of ammonia and N2O emission in the short term after spreading. The contribution to soil in the medium term, carbon (C) and nitrogen (N) mineralization dynamics and the ability of the contributions of digestates to maintain organic matter stocks in soils, risk of phytotoxicity and simulation of C and N fate into the field were determined. The data obtained by the project partners combined with data from real sites and, when necessary, bibliographic data were used for the environmental assessment (using the Life Cycle Analysis) and the economic evaluation of digestate post-treatment in comparison to a direct application of raw digestate.
Le projet s’est concentré sur 2 installations à la ferme, 1 installation territoriale et 2 usines de méthanisation-compostage (1 traitant des biodéchets et 1 traitant la fraction fermentescible des ordures ménagères). Cinq campagnes de prélèvement ont été réalisées sur 1 an pour chaque site, avec collecte des digestats bruts et séparés (phases solides et liquides), et lorsque c’était possible post-traités (composts de digestats, digestats séchés, condensats de filtration membranaire). En l’absence de cadre réglementaire, les caractéristiques physique et chimique des digestats ont été analysées selon les normes engrais et amendement existantes (NFU44-051, NFU44-095 et NFU42-001), ainsi que par des tests de rhéologie, de déshydratabilité et d’activité biologique (respirométrie, potentiel méthanogène). Le comportement des digestats bruts et séparés (phases liquide et solide) des cinq filières a été étudié en pilotes de laboratoire lors de différents post-traitements : séchage ou compostage pour les digestats bruts et phases solides, oxydation biologique ou séparation membranaire pour les phases liquides. Chaque fois que c’était possible, les performances en termes d'hygiénisation, de séchage, d’émissions gazeuses, et de consommation énergétique lors du traitement ont été déterminées. La composition des produits obtenus a été analysée. La valeur agronomique des digestats bruts, séparés et post-traités ainsi que les bénéfices/risques associés à leur retour au sol ont été déterminés par des essais au laboratoire et au champ, et de la modélisation. Ces essais ont permis de déterminer la valeur fertilisante azotée et les risques de volatilisation d’ammoniac et d’émission de N2O à court terme après l’apport au sol, ainsi que la dynamique de minéralisation du carbone (C) et de l’azote (N) à moyen terme et la capacité des apports de digestats à entretenir les stocks de matière organique dans les sols, les risques de phytotoxicité, et la simulation du devenir au champ du C et N. Les données obtenues par les partenaires du projet, associées aux données des sites réels et, lorsque nécessaire, aux données bibliographiques ont été utilisées pour l’évaluation environnementale (via l’Analyse du Cycle de Vie) et l’évaluation économique des filières de post-traitement en comparaison avec un épandage direct du digestat brut.
Domaines
Sciences de l'environnement
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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