Amélioration du rendement en méthane de la digestion anaérobie d'épluchures de légumes : Expérimentations à l'échelle du laboratoire dans des conditions optimales

Abstract

Anaerobic digestion is a promising solution for food waste management and energy production. Nevertheless, inhibitions of this process can be encountered, thus decreasing the methane yield. In this context, anaerobic digestion of several vegetable peels (potatoes, red cabbage and carrots) was studied. Several strategies for improving the methane yield of anaerobic digestion were carried out as part of tests to define the biochemical methane potential. Peelings were first tested in mono- and co-digestion with a non-acclimated and then with an acclimated inoculum. They were also co-digested with garden waste. Finally, several fungal strains (Aspergillus terreus, Penicillium canescens and Trichoderma virens) were tested together and separately on the peelings in a fungal pretreatment. The results showed that co-digestion between the different vegetable peels did not have a significant impact on methane yield, nor was the impact of inoculum acclimation on methane yield significant. The addition of garden waste to the anaerobic digestion of vegetable peelings increased their methane potential by up to 62% compared to their mono-digestion. The application of a fungal pretreatment from the three fungal strains tested simultaneously increased the methanogenic potential by 21%, the other pretreatments applied did not show a significant positive difference in yield. As a recommendation, measurements of the composition of the substrates studied should be carried out in order to validate the hypotheses put forward. Further experiments could also be carried out in the future to improve the scientific knowledge on inoculum acclimation and fungal pretreatment.

La digestion anaérobie est une solution prometteuse pour la gestion des déchets alimentaires et la production d’énergie. Néanmoins, des inhibitions de ce procédé peuvent être rencontrées, diminuant ainsi le rendement en méthane. C’est dans ce contexte que la digestion anaérobie de plusieurs épluchures de légumes a été étudiée (pommes de terre, chou rouge et carottes). Plusieurs stratégies d’amélioration du rendement en méthane de la digestion anaérobie ont été appliquées dans le cadre de tests de définition du potentiel méthanogène. Les épluchures ont d’abord été testées en monodigestion et en co-digestion avec un inoculum non acclimaté et puis avec un inoculum acclimaté. Elles ont aussi été mises en co-digestion avec des déchets verts. Et enfin, trois souches de champignons (Aspergillus terreus, Penicillium canescens et Trichoderma virens) ont été testées ensemble et séparément sur ces épluchures dans le cadre d’un prétraitement fongique. Les résultats ont montré que la co-digestion entre les différentes épluchures de légumes n’avait pas d’impact significatif sur le rendement en méthane, de même, l’impact de l’acclimatation de l’inoculum sur le rendement en méthane n’était pas significatif. L’ajout de déchets verts à la digestion anaérobie des épluchures de légumes a permis d’augmenter leur potentiel méthanogène jusqu’à 62% en comparaison avec leur monodigestion. L’application d’un prétraitement fongique à partir des trois souches de champignons testées simultanément a permis d’augmenter le potentiel méthanogène de 21%, les autres prétraitements appliquées n’ont pas montré de différence significative positive du rendement. En guise de recommandation, des mesures concernant la composition des substrats étudiés devraient être menées afin de valider les hypothèses avancées. D’autres expériences pourraient également être menées à l’avenir afin d’améliorer les connaissances scientifiques concernant l’acclimatation de l’inoculum et le prétraitement fongique.