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Poster communications

Biodégradation aérobie de déchets solides : caractérisation par couplage de méthodes d'analyse

Résumé : La biodégradation de matrice solide en milieu aérobie, communément appelée compostage, est une solution simple et pratique pour valoriser les déchets organiques. Avec l'évolution technique et la problématique de gestion environnementale européenne des déchets, le compostage se voit soutenu et son champ d'application s'est élargi. Ainsi, la filière compostage concerne aujourd'hui tous types de déchets organiques, tels que les déchets verts, les bio-déchets, les ordures ménagères, les boues de station d'épuration collectives ou industrielles, les déchets agroalimentaires, les effluents d'élevage. Le compostage repose sur l'utilisation par les micro-organismes de la matière organique constitutive de ces déchets selon 2 phases successives. La première étape de compostage est essentielle. C'est durant celle-ci, que les processus rapides de dégradation de la matière (réactions enzymatiques,) conduisent à une stabilisation de la matrice organique. La nature physico-chimique du déchet et la biomasse active inhérente à celui-ci sont autant de facteurs qui influent sur le processus de biodégradation. Aussi, le développement d'outils permettant de mesurer le potentiel de biodégradabilité aérobie d'un substrat et sa cinétique de biodégradation est un enjeu important. Ces informations conditionnent la quantité minimale d'oxygène qu'il faudra apporter au cours de cette étape de compostage pour stabiliser le substrat ainsi que le temps minimum de traitement. Au Cemagref, le potentiel biodégradable de boues agro-industrielles a été quantifié par une méthode respirométrique. En effet, la consommation d'oxygène est une mesure directe de l'activité de biodégradation de la matière organique par les micro-organismes contenus dans le bio-déchet. Ces mesures ont permis de modéliser les processus biologiques et de quantifier les paramètres cinétiques de biodégradation de la matière organique en conditions contrôlées. Néanmoins, c'est à partir des seules courbes respirométriques modélisées que les paramètres biologiques de développement de la biomasse et de dégradation de la matrice sont quantifiés, et non par un couplage de différentes méthodes expérimentales. Par ailleurs, les courbes respirométriques obtenues sur d'autres déchets, comme les ordures ménagères, sont différentes de celles observées avec les boues et requièrent des études complémentaires pour comprendre les processus biologiques au sein de la matrice. L'objectif de cette étude est de caractériser l'évolution de ces 2 types de déchets au fil du processus de biodégradation dans le respiromètre par une batterie de méthodes analytiques chimiques et microbiologiques, afin de comprendre quelles sont les différences physico-chimiques de la matière mais aussi l'activité et la nature des communautés microbiennes sélectionnées. Pour comprendre ces mécanismes, des cinétiques respirométriques de biodégradation d'ordures ménagères et de boues agroindustrielles sont réalisées. Elles sont couplées avec différentes méthodes analytiques qui déterminent : - La composition chimique la matière : paramètres globaux (DCO, COT, ), bio-polymères, protéines, polysaccharides, substances humiques, celluloses, hémicelluloses, lignines, sucres, acides aminés. - L'activité métabolique : activités enzymatiques (protéases, cellulases, uréases, déshydrogénases), adénosine-5'-triphosphate (ATP) intra et extra-cellulaire. - La composition de la biomasse : quantification des groupes microbiens dominants par PCR en temps réel, analyse des communautés microbiennes par typage moléculaire (CE-SSCP). L'ensemble des résultats obtenus permettra d'améliorer notre compréhension des phénomènes biologiques de biodégradation de la matière, mais aussi d'optimiser le modèle cinétique actuellement utilisé au Cemagref et d'affiner la détermination expérimentale de ses paramètres.
Document type :
Poster communications
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https://hal.inrae.fr/hal-02593123
Contributor : Migration Irstea Publications <>
Submitted on : Friday, May 15, 2020 - 4:56:12 PM
Last modification on : Friday, November 27, 2020 - 3:54:03 PM

Identifiers

  • HAL Id : hal-02593123, version 1
  • IRSTEA : PUB00028537

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Citation

Karine Esteve, A. Trémier, P. Dabert. Biodégradation aérobie de déchets solides : caractérisation par couplage de méthodes d'analyse. ResMO 2009 "Matières organiques et environnement", Jan 2009, Sainte-Maxime, France. 2009. ⟨hal-02593123⟩

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