Brevet FR3047562A1 (20170811)
REVENDICATIONS1. Procédé de configuration d'un modèle de prédiction des caractéristiques d'un substrat destiné à être incorporé dans un méthaniseur pour être biodégradé par digestion anaérobie, ledit procédé comprend au moins les étapes suivantes : a) on dispose d'un ensemble d'échantillons de substrats d'un méthaniseur ; b) on soumet ledit ensemble d'échantillons de substrats à une spectroscopie dans le proche infrarouge (ci-après abrégé « NIR ») de manière à acquérir des données spectrales de chaque échantillon de substrat ; c) on réalise des analyses de laboratoire déterminées sur chaque échantillon de substrat de manière à obtenir pour chaque échantillon de substrat au moins les caractéristiques expérimentales suivantes : - le potentiel biochimique du méthane (ci-après abrégé « BMP ») dudit échantillon de substrat, - le temps nécessaire pour la production de méthane exprimé en pourcentage de BMP de l'échantillon de substrat ; d) on corrèle les données spectrales de l'étape b) avec les caractéristiques expérimentales obtenues à l'étape c) de manière à établir un modèle configuré pour prédire les caractéristiques d'un substrat qui est destiné à être incorporé dans un méthaniseur à partir des données spectrales d'un échantillon de ce substrat.\n<CLM>\1\tProcédé de configuration d'un modèle de prédiction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat se présente sous forme solide.\n<CLM>\1\tProcédé de configuration d'un modèle de prédiction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat est choisi parmi : - les eaux usées industrielles, les eaux usées urbaines ; - les boues de station d'épuration ; les micro-algues ; - les déchets municipaux dont notamment les déchets alimentaires ; - les déchets industriels ; - les déchets de l'agriculture ; pris seuls ou en mélanges. 35\n<CLM>\1\tProcédé de configuration d'un modèle de prédiction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape c), on obtient en outre pour chaque échantillon de substrat au moins l'une des caractéristiques expérimentales suivantes : 3047562 37 la composition biochimique de l'échantillon de substrat ; - la demande chimique en oxygène (ci-après abrégée « DCO ») de l'échantillon de substrat ; - la biodégradabilité de l'échantillon de substrat. 5\n<CLM>\1\tProcédé de configuration d'un modèle de prédiction selon la revendication 4, caractérisé en ce que la composition biochimique de l'échantillon de substrat comprend au moins l'une des teneurs suivantes : - la teneur en glucides de l'échantillon de substrat ; 10 - la teneur en lipides de l'échantillon de substrat ; - la teneur en azote de l'échantillon de substrat.\n<CLM>\1\tProcédé de configuration d'un modèle de prédiction selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on traite avec au moins une méthode 15 chimiométrique les données spectrales de l'étape b).\n<CLM>\1\tProcédé de configuration d'un modèle de prédiction selon l'une quelconque 1 à 6, caractérisé en ce qu'on corrèle les données spectrales de l'étape b) avec les caractéristiques expérimentales obtenues à l'étape c) avec au moins un traitement 20 mathématique.\n<CLM>\1\tProcédé de configuration d'un modèle de prédiction selon la revendication 7, caractérisé en ce que le traitement mathématique consiste en une régression des moindres carrés partiels (ci-après abrégé « PLS »). 25\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation d'au moins une des caractéristiques de la biodégradation d'un substrat par digestion anaérobie dans un méthaniseur qui comprend au moins les étapes suivantes : a) à partir de données spectrales d'un échantillon du substrat, on prédit avec au 30 moins un modèle de prédiction des caractéristiques d'un substrat destiné à être incorporé dans un méthaniseur pour être biodégradé par digestion anaérobie au moins les caractéristiques de ce substrat suivantes : - le BMP dudit substrat, - le temps nécessaire pour la production de méthane exprimé en pourcentage de BMP du substrat ; b) on implémente au moins un modèle mathématique de digestion anaérobie sur la base des caractéristiques du substrat prédites à l'étape a) de façon à déterminer 3047562 38 une estimation d'au moins une des caractéristiques de la biodégradation dudit substrat par digestion anaérobie dans un méthaniseur, ledit modèle de prédidion des caractéristiques d'un substrat destiné à être incorporé dans un méthaniseur pour être biodégradé par digestion anaérobie 5 ayant été établi avec le procédé de configuration d'un modèle de prédiction selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t10. Procédé d'estimation selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en 10 outre une étape supplémentaire de conversion d'au moins une des caractéristiques du substrat qui ont été prédites à l'étape a).\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le modèle mathématique de digestion anaérobie est en outre implémenté sur la base d'au 15 moins un paramètre de fonctionnement du méthaniseur.\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le modèle mathématique de digestion anaérobie est un modèle ADM1 (acronyme anglophone pour « Anaerobic Digestion Model n°1 ») ou l'une des 20 variantes du modèle.ADM1.\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation selon l'une quelconque des revendication 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire de traitement des données spectrales de l'échantillon du substrat avec au moins une méthode chimiométrique. 25\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation selon l'une quelconque des revendication 9 à 13, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre par une unité de traitement informatique.\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation selon l'une quelconque des revendication 9 à 14, caractérisé en 30 ce qu'il comprend en outre une étape de réception des données spectrales d'un échantillon dudit substrat en provenance d'un système d'analyse de spectroscopie dans le NIR.\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape d'acquisition de données spectrales d'un 35 échantillon dudit substrat. 3047562 39\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 9 à 16, caractérisé en ce que le substrat est choisi parmi": - les eaux usées industrielles, les eaux usées urbaines ; - les boues de station d'épuration ; les micro-algues ; - les déchets municipaux dont notamment les déchets alimentaires ; - les déchets industriels ; les déchets de l'agriculture ; pris seuls ou en mélanges. 10\n<CLM>\1\tProcédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 9 à 17, caractérisé en ce que les caractéristiques de la biodégradation d'un substrat par digestion anaérobie dans un méthaniseur sont choisies parmi : la production cumulée de méthane en fonction du temps par le méthaniseur ; 15 la composition du biogaz produit la concentration en produits intermédiaires et en inhibiteurs ; - le pourcentage de DCO de substrat biodegradé.