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Connaître les déchets pour mieux les dégrader et les valoriser

Les déchets organiques sont par essence constitués de mélanges de matières très variées. Bien connaître la nature et la composition de ces déchets est donc une étape clé pour pouvoir les valoriser. Les scientifiques d’Irstea développent des méthodes adaptées pour caractériser ces matières complexes, suivre leur évolution et pour, in fine, optimiser les procédés de traitement et de valorisation.

Caractérisation des déchets : du laboratoire au site industriel

Scanner les déchets par spectrométrie infrarouge

Pénétration de la lumière IR dans une pomme.

Les spécialistes de l’analyse des milieux complexes par la SPIR utilisent leur savoir-faire pour caractériser les déchets. Á la clé : tri, prédiction de leur pouvoir méthanogène et pilotage des procédés de méthanisation…

 

Mesurer au plus près la biodégradabilité des déchets

Mieux caractériser les déchets pour optimiser leur dégradation dans les procédés de méthanisation par voie sèche, c’est le but du projet C-ProRMN.

Suivi de la dégradation au coeur même d'une décharge

Les installations de stockage de déchets non dangereux – nos anciennes décharges – constituent la dernière solution de traitement des déchets qui n’ont pu être valorisés autrement. L’enjeu est donc d’accélérer la dégradation des stocks de déchets pour réduire le risque environnemental qu’elles présentent et en faire à terme de nouvelles mines….

De la caractérisation des déchets à la réutilisation

Recycler le phosphore des déchets : une alternative durable pour produire les engrais
A Irstea, des spécialistes de la valorisation des déchets organiques ont développé un procédé permettant d’extraire le phosphore des lisiers de porcs. Il consiste à dissoudre le phosphore de la matière organique (par acidification biologique) puis à le cristalliser pour obtenir in fine une forme minérale utilisable comme engrais. Fort de cette expertise inédite en France comme en Europe, les scientifiques sont aujourd’hui impliqués dans plusieurs projets d’envergure qui visent à développer, à partir de déchets, de nouveaux modes de production d’engrais durables et rentables. Outre leur intérêt écologique (réduction de la tension sur des ressources épuisables notamment), ils pourraient réduire la dépendance vis-à-vis des pays exportateurs d’engrais et de phosphore.
 
Dans le cadre du projet de recherche Valodim1 (12,5 millions d’euros) dont le but est de valoriser les digestats, résidus issus de la méthanisation, en engrais pour l’agriculture2, les scientifiques ont mis en œuvre leur procédé en amont de la méthanisation. « L’extraction du phosphore des lisiers avant qu’ils entrent dans l’unité de méthanisation permet d’une part d’obtenir un digestat qui présente un ratio d’azote et de phosphore adapté aux besoins des cultures sur lesquelles il sera épandu et, d’autre part, de récupérer la fraction excédentaire qui pourra être utilisée par ailleurs », explique Marie-Line Daumer, chercheuse au sein de l’unité OPAALE. Via ce procédé, 60 à 70 % du phosphore entrant dans l’unité de méthanisation pourraient être recyclés.
 
Par ailleurs, le procédé développé par Irstea - ou plus exactement le phosphore qui en est issu - est actuellement testé dans le cadre des travaux du consortium européen Newfert3 piloté par l’entreprise de production d’engrais, Fertiberia. Objectif : déterminer si le phosphore extrait des lisiers peut remplacer le phosphore habituellement utilisé dans les procédés industriels de fabrication des engrais. Si cette entreprise qui vise à introduire 15 à 20 % de phosphore recyclé dans ses engrais fait figure de pionnière, la démarche se répand progressivement. Pour preuve : les sollicitations croissantes reçues par les chercheurs d’Irstea, désormais identifiés comme experts du recyclage du phosphore des déchets, que ce soit des effluents d’élevage ou des boues d’épuration
 
1- Projet PIA (2013-2019), partenaires : 2 PME (Union des Distilleries de la Méditerranée, K-Révert), 3 ETI (Cap Seine, Fertigaz, Ovalie Innovation), Vivescia (Grande Entreprise), 3 laboratoires (INSA Toulouse, Université Technologique de Compiègne, Irstea Rennes). Piloté par K-Révert.
2- Le digestat concentre la quasi-totalité des nutriments (azote, phosphore) qui entrent dans le méthaniseur.
3- Projet H2020, BBI-JU.