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Les industries agroalimentaires génèrent des effluents qu’il faut traiter par voie biologique et/ou physico-chimique. Ces effluents peuvent quelques fois contenir des matières grasses ou graisses.
Parmi les entreprises agroalimentaires génératrices de graisses, on compte : les abattoirs de bovins (bœuf, veaux,…), les abattoirs de volailles (dindes, poulets, poules…), les salaisonneries, les triperies, les entreprises de préparation de plats cuisinés, les conserveries, beurreries…
Deux solutions sont employées pour les effluents contenants des matières grasses non solubles et en quantité importante :
- Une lagune anaérobie qui sert de prétraitement est placée en traitement de traitements biologiques de finition. Cette technique présente comme avantage de n’utiliser aucune source d’énergie électrique. En revanche son application est de plus en plus restreinte pour plusieurs raisons : grande surface foncière, formation aléatoire de la croute supérieure, rendement épuratoire et départs de boues fluctuants.
- La séparation physique (voire physico-chimique). Les effluents agroalimentaires contenant des graisses sont tamisés. Une fois tamisé les effluents rejoignent un dégraisseur, on parle alors de dégraissage ou un flottateur, on parle alors de flottation. Ces procédés sont dits physiques.
La flottation, peut-être couplée à une coagulation et une floculation, procédé chimique. Dans ce cas, le rendement du flottateur est artificiellement augmenté. En effet, les colloïdes sont déstabilisés et floculent entre-eux. On améliore alors le rendement sur la DCO, la DBO, les graisses et les MES.
Les graisses issues du dégraissage et de la flottation sont communément appelées graisses de flottation. Leur siccité varie en fonction des performances du dégraisseur/flottateur et des réglages afférents.
Il existe plusieurs voies d’élimination des graisses :
- traitement par une entreprise extérieure
- traitement in-situ
- traitement sur des unités de méthanisation industrielle ou agricole
L’évacuation des graisses représente un coût non négligeable pour l’entreprise et la simplification des filières d’élimination des sous-produits de l’épuration.
C’est pourquoi, différentes voies sont désormais exploitées :
- le traitement des graisses in-situ par voie aérobie ou anaérobie dans des réacteurs exclusivement réservés à leur traitement.
- le traitement des graisses sur des unités de méthanisation industrielles ou agricoles grâce à des digesteurs infiniment mélangés.
Procédés aérobies – Traitement in-situ
La biodigestion des graisses est réalisée par voie aérobie. La voie aérobie consiste à apporter de l’oxygène aux bactéries pour pouvoir dégrader la pollution. L’apport d’oxygène se fait grâce à des aérateurs de type turbine ou diffuseurs d’air.
Sous l’action bactérienne et grâce à des conditions strictes de température, de pH et des concentrations en nutriments, les graisses sont éliminées.
Cette dégradation biologique génère des boues biologiques. Ces boues biologiques sont évacuées sur la filière « eau » et rejoignent dont les boues issues du traitement des effluents dégraissés voire directement le réseau communal dans le cas d’un prétraitement dans le cas où la production de boues permet de contenir une concentration en MES* (*Matières en Suspension) inférieure à 600mg/l.
Procédés anaérobies – Traitement in-situ
La biodigestion des graisses peut également être réalisée par voie anaérobie, c'est-à-dire en l’absence d’oxygène et en milieu réducteur.
L’avantage de cette technique est de permettre une réduction de la production de boues biologiques issues de la dégradation bactérienne des graisses et de ne nécessiter qu’un faible coût énergétique.
De plus, l’élimination des graisses par voie anaérobie (méthanisation ou biodigestion anaérobie) génère du gaz chargé en méthane et en dioxyde de carbone. Ce gaz est appelé biogaz, il est employé pour partie au maintient en température du digesteur via une chaudière.
En revanche, le coût d’investissement est supérieur à celui d’un traitement biologique aérobie et le temps de retour sur investissement n’est intéressant que pour des quantités importantes de graisses. Il convient donc d’étudier chaque cas avec précision.
Traitement des graisses, cas de la méthanisation des déchets industriels et agricoles
Les graisses représentent un gisement important de biogaz. Elles sont utilisées comme coproduit dans les unités de méthanisation industrielles ou agricoles.
Leur pouvoir énergétique à la tonne de matière fraîche entrante est 10 à 20 fois supérieur à celui du lisier et permet donc pour un même volume de réacteur d’augmenter la production de biogaz. Les graisses de flottation ne peuvent toutefois être incorporées que dans une certaine proportion.
Le biogaz généré par la dégradation des graisses est valorisé grâce à une cogénération, une chaudière eau chaude ou vapeur.
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