SNAC: Système de titration pour l’ammoNiac, les Acides gras volatils et le Carbone inorganique

Cyrille Charnier (1, 2) , Eric Latrille (1) , Jérémie Miroux (2) , Jean-Philippe Steyer (1)

1 LBE - Laboratoire de Biotechnologie de l'Environnement [Narbonne]
2 BioEnTech

Dans le contexte actuel de la méthanisation, l’ammonium et les acides gras volatils font partie des principaux inhibiteurs du procédé de digestion anaérobie. Des estimations précises de ces composés sont possibles par infra-rouge ou chromatographie en phase gazeuse par exemple mais ces méthodes sont trop onéreuses pour les unités de taille modeste. Seules les méthodes de titration correspondent aux attentes de ces unités. Malheureusement, les méthodes de titration manquent de précision et de robustesse sur les milieux complexes tels que les échantillons de digesteur à la ferme, d’unité collective ou encore de digesteurs traitant des boues de station d’épuration. Partant de ce constat, un capteur titrimétrique estimant avec le maximum de précision et de robustesse l’’azote ammoniacal (TAN), les acides gras volatils (AGV) et le carbone inorganique (CI) a été développé. Ce capteur, nommé SNAC (System of titration for Nitrogen, volatil fatty Acids and inorganique Carbon) combine la mesure de la conductivité électrique et du pH lors de la titration. SNAC a été testé sur 24 échantillons d’unités différentes dans une gamme de 0-0.16 mol.L-1 TAN, 0.01-0.21 mol.L-1 CI et 0-0.04 mol.L-1 AGV. L’erreur maximale d’estimation a été de 0.026 mol.L-1 TAN, 0.030 mol.L-1 CI et 0.007 mol.L-1 AGV. Le coefficient de détermination R² entre l’estimation SNAC et la valeur de référence a été de 0.95, 0.94 et 0.95 pour TAN, CI et AGV respectivement. En utilisant les mêmes échantillons, les méthodes actuelles basées uniquement sur une analyse du pH en point clés donnent une erreur maximale de 0.124 mol.L-1 AGV et 0.088 mol.L-1 CI et un coefficient de détermination R² de 0.87 CI et 0.05 AGV. Ces résultats montrent que SNAC est un outil précis et adaptés pour améliorer le pilotage des unités de digestion anaérobie. Il est en cours de prototypage afin d’être utilisé pour le suivi de digesteurs au stade industriel.

Mots clés: méthanisation; capteur titimétrique; erreur d'estimation; amélioration des procedes

Domaines: Sciences du Vivant [q-bio]

Cyrille Charnier, Eric Latrille, Jérémie Miroux, Jean-Philippe Steyer. SNAC: Système de titration pour l’ammoNiac, les Acides gras volatils et le Carbone inorganique. Journées Recherche et Industrie Biogaz méthanisation, Association Technique Energie Environnement (ATEE). FRA., Feb 2016, Limoges, France. ⟨hal-01595424⟩