Étude des effets de la minimalisation des boues sur la méthanisation par digestion anaérobique

Abstract

Le biogaz se présente comme une solution aux problèmes énergétiques actuels. La minimalisation des boues semble nous éloigner de notre objectif pour l’implantation d’un système de production d’énergie renouvelable. Les effets sur la méthanisation sont donc à étudier en profondeur. La modélisation et simulation des multiples procédés associés à la méthanisation par digestion anaérobique et la postérieur analyse financière ont permis de connaitre et comprendre l’effet de la minimalisation. Cette modélisation étant effectuée grâce au modèle ASDM. Pour des stations modélisées pouvant asservir de 10.000 EH à 200.000 EH (municipalités 1 à 4). Réalisant toutes l’épuration par un système de boues activées. Un coût d’épuration de 0,25 $/m3. Un coût de l’énergie de 0,06 $/kWhth. Un prix de vente de l’énergie produite de 0,16 $/kWhth. Des taux de minimalisation des boues en excès allant de 0% à 100%. Une aide au financement du 25%. Les résultats obtenus suggèrent : Une réduction de la quantité de boues produites en un 44,8%, 33%, 28,3% et 30.2% par rapport à la production maximale volumétrique. Les rapports MVS/MES restent plus ou moins constants face à une variation du taux de minimalisation indépendamment de la taille de la municipalité. Les taux de contenues en méthane emboîté entre un 64,09% et 62,65%. Dans le cas d’un dimensionnement fixé : Le calcul du pourcentage perdu en Biogaz entre le cas de minimalisation nulle et celui de minimalisation maximale révèle des pertes de : 4,8%, 7,7%, 8,8% et 8,8% du flux de biogaz pour les municipalités de 1 à 4 respectivement. Dans le cas d’un dimensionnement variable en fonction du TMBA : Les résultats montrent des réductions maximales de la production de biogaz de 45,0%, 33,13%, 28,53% et 30,20%. Par rapport aux PRI : Les viabilités financières des municipalités 2, 3 et 4 et avec une TMBA nul sont assurées avec des PRI de 8, 5 et 4 années respectivement. La viabilité financière pour la première municipalité dépend du TMBA, et une valeur de 60% est nécessaire pour obtenir un PRI inférieur à la durée de vie du projet (15 ans) et en assurer ainsi la viabilité. La minimalisation se présente comme une bonne solution pour la réduction des boues envoyées vers sa disposition finale mais aussi possède un grand effet sur la production énergétique par DA si le dimensionnement est mal choisi. Les tendances obtenues restent valables que dans le cadre hypothétique maintenu tout au long des simulations. Mots clés: eaux usées, assainissement, digestion anaérobique, boues activées, ASDM, minimalisation, méthanisation.