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Le pouvoir méthanogène des boues urbaines - Cartographie des boues de STEP et réduction du temps de mesure par un couplage « expérimentation en réacteur/modélisation »

Le programme MOCOPEE (Modélisation, Contrôle et Optimisation des Procédés d’Epuration des Eaux, www.mocopee.com) vise à générer la connaissance et les outils métrologiques et mathématiques nécessaires à la maîtrise et l’optimisation des stations d’épuration. Au regard de la place importante occupée par la digestion anaérobie dans les stations d’épuration de l’agglomération parisienne, de nombreuses actions R et D traitant de la question de l’optimisation du procédé de digestion ont été engagées dans ce programme. Ces actions visent notamment à valider à l’échelle industrielle des méthodes d’estimation du potentiel méthane des boues urbaines et à construire des modèles de prédiction du fonctionnement des systèmes de digestion anaérobie. Cet article technique, consacré à l’évaluation du BMP des boues urbaines, a permis de dresser un état des lieux des niveaux de potentiel méthanogène des boues urbaines. Les valeurs moyennes sont comprises entre 300 et 500 Nml CH4/g MV (160 et 370 Nml CH4/g MS) pour tous les types de boues (primaires, biologiques, mixtes, etc.). Ce travail a également confirmé que la mesure des paramètres classiques (DCO, MV, MS) ne permettait pas de prédire de manière précise le potentiel méthanogène ; la mesure du BMP en réacteur restant le seul moyen d’avoir une information précise. Une méthode de réduction du temps nécessaire à l’estimation du potentiel méthanogène par un couplage entre expérimentation en réacteurs (système AMPTS II®) et modélisation mathématique (modèle ADM simplifié) a donc été proposée. Ce couplage permet d’obtenir une valeur de BMP équivalente à celle obtenue avec une mesure en réacteur classique (erreur relative de 4% en moyenne) en réduisant le temps d’expérimentation de 20 à 4 jours. Cette réduction du temps de mesure va probablement permettre de redonner un caractère opérationnel fort au BMP, trop peu utilisé à ce jour sur les sites de traitement.