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Macro et microéléments: les alliés de la digestion anaérobie
Les carences en macro et/ou microéléments font partie des facteurs qui influencent négativement la biologie dans un digesteur.
Les macroéléments représentent les constituants des macromolécules biologiques (comme les glucides, les protéines et les matières grasses) et sont proportionnellement prépondérants dans les cellules microbiennes. Il s’agit du carbone, de l’azote, du phosphore, du potassium et du soufre. Le calcium et le magnésium, qui relèvent de cette catégorie, sont importants dans la régulation de la pression osmotique du liquide de fermentation Les éléments de ce type sont largement fournis à travers l’alimentation de l’installation. Les affluents d’ensilage et d’élevage ainsi que les sous-produits sont tous des matrices qui apportent des quantités suffisantes à la biologie du fermenteur de macroéléments, étant constitués de macromolécules qui en contiennent.
Les microéléments, en revanche, sont présents sous forme de traces dans les matrices qui sont généralement utilisées dans les alimentations des installations de biogaz. Ils comprennent le manganèse, le molybdène, le cobalt, le sélénium, le nickel et le fer. Ils ont pour fonction d’activer les enzymes participant à la digestion anaérobie et donc à la production de méthane et de biogaz. À ce jour, on en sait peu sur la fonction de tous les microéléments qui peuvent être intégrés à un digesteur. Ce que l’on sait avec certitude est présenté ci-après. Le cobalt active certains enzymes importants, tant durant l’acétogenèse, c’est-à-dire la phase de production d’acide acétique à partir des divers acides produits dans l’étape précédente de la digestion anaérobie, que durant la méthanogenèse, c’est-à-dire la phase de transformation de l’acide acétique en méthane et en dioxyde de carbone. Le fer est indispensable pour la méthanogenèse du processus biologique, mais il est également ajouté pour réduire la concentration d’acide sulfhydrique (H2S), qui peut entraîner des problèmes soit biologiques, soit à l’intérieur des cogénérateurs ou des systèmes de production de biométhane. Le sélénium joue un rôle essentiel dans la croissance des bactéries (nous rappelons qu’un digesteur anaérobie est un élevage de bactéries). Il intervient également dans la production biosynthétique de l’acide acétique et du méthane. Le molybdène stimule la production de méthane et participe à l’inhibition des bactéries sulfatoréductrices, qui produisent de fortes concentrations d’acide sulhydrique et entrent en compétition avec les bactéries nécessaires à la digestion anaérobie pour l’acide acétique.
Tous ces microéléments suivent la loi du minimum de Liebig: il suffit qu’un seul de ces métaux se retrouve dans une concentration qui n’est pas optimale pour que l’ensemble du processus de digestion anaérobie soit perturbé, ce qui entraîne dans le pire des cas un blocage de la production de méthane et de biogaz. Il est donc important de surveiller constamment la concentration de ces oligoéléments essentiels et de les intégrer dans les bonnes concentrations de manière continue afin que le processus de digestion anaérobie soit toujours efficient et ne crée pas de problèmes susceptibles d’entraîner également des pertes économiques.
Voilà pourquoi il est essentiel de se tourner vers un partenaire compétent en mesure d’apporter une assistance biologique pour les installations de biogaz. Un partenaire disposant des compétences, de l’expérience et des technologies indispensables pour la gestion quotidienne de l’installation et l’optimisation de la production de biogaz.
