Optimisation et étude de faisabilité d'une filière de bioraffinerie environnementale méthane-struvite-algues

L'objectif du projet BIOMSA a été d'optimiser et d'étudier la faisabilité d'une filière de bioraffinerie environnementale combinant la méthanisation, la précipitation de struvite et la culture de microalgues pour accompagner le développement de la méthanisation en France.

Des outils numériques et expérimentaux originaux ont été développés pour étudier

(1) la dynamique des minéraux et notamment du phosphore au cours de la méthanisation,
(2) les dynamiques et interactions microalgues/bactéries au cours de la culture de microlagues,
(3) les performances du procédé de culture de microalgues à partir de digestat et
(4) la récolte des microalgues par séparation membranaire.

La filière optimale BIOMSA a été défini à partir des résultats techniques obtenus au cours du projet et grâce à un travail d'écoconception orignal s'appuyant sur l'analyse de cycle de vie. Cette filière est composée d'un procédé de méthanisation, d'une séparation de phase du digestat de type presse à vis ou centrifugation et d'un procédé de culture de microalgues alimenté avec la phase liquide du digestat. Malgré l'optimisation de filière, les taux de récupération du N, P et C dans la biomasse algale restent modérés et de l'ordre de 25, 85 et 12% pour N, P et C, respectivement. De plus, il est nécessaire d'ajouter de l'alcalinité en complément du digestat pour la culture des algues et de l'eau de dilution est nécessaire et des problèmes de floculation spontanée des microalgues ont été observés expérimentalement.

Les pistes d'amélioration de la filière sont, d'une part, d'utiliser des effluents moins concentrés et, d'autre part, d'identifier des voies de valorisation à haute valeur ajoutée pour les microalgues.