Modélisation phénoménologique du procédé de biométhanisation au sein d'une analyse de flux de matières pour l'évaluation de scénarios de traitement

L'analyse de flux de matières (MFA) est de plus en plus utilisée comme outil d'aide à la décision pour la conception et l'évaluation de systèmes complexes de gestion des matières résiduelles. La représentation des processus de traitement par des coefficients de transfert empiriques telle qu'habituellement effectuée apportent certes une simplification avantageuse des processus, elle est cependant difficilement applicable à des processus plus complexes comme la biométhanisation. Ce mémoire propose de prendre en compte l'effet de la composition des flux de matières et des conditions d'opération sur la performance du procédé de biométhanisation et sur la composition des flux sortants en utilisant l'Anaerobic Digestion Model no. 1 (ADM1). Une méthodologie est développée pour caractériser un flux de matières en termes des composés du modèle à partir des compositions élémentaires de ses différentes fractions.

Abstract

Material flow analysis (MFA) as a decision support tool in waste management is growing in popularity for the design and evaluation of complex systems. Although the use of transfer coefficients derived from empirical data as traditionally used in MFAs provides a useful simplification, its applicability to represent complex processes such as anaerobic digestion is limited. This thesis suggests considering the effect caused by waste composition and operating conditions on the process performance and outflow characteristics using the Anaerobic Digestion Model no. 1 (ADM1). A methodology is developed to characterize an incoming waste flow in terms of the model's components using its elemental composition. It is based on elemental mass and theoretical oxygen demand balances.