# Développement d'un nouveau procédé membranaire pour la purification in-situ du biogaz par méthanation biologique

Laure Deschamps, Nabila Imatoukene, J. Lemaire, Mahamadou Mounkaila, Filali Rayen, Michel Lopez, Marc-André Theoleyre

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Laure Deschamps, Nabila Imatoukene, J. Lemaire, Mahamadou Mounkaila, Filali Rayen, et al. Développement d'un nouveau procédé membranaire pour la purification in-situ du biogaz par méthanation biologique. Journées Recherche Innovation "Biogaz et Méthanisation", CTBM; ATEE, Mar 2022, Lyon, France. hal-04452906

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Submitted on 15 Feb 2024

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# Développement d'un nouveau procédé membranaire pour la purification in-situ du biogaz par méthanation biologique

L. Deschamps<fnref n="1" />*, N. Imatoukene<fnref n="1" />, J. Lemaire<fnref n="2" />, M. Mounkaila<fnref n="2" />, R. Filali<fnref n="2" />, M. Lopez<fnref n="1" />, M.A. Theoleyre<fnref n="3" />

Un bioréacteur continu de 150 L utilisant des technologies membranaires a été conçu dans le cadre du projet METHAGRID (ADEME Graine 2017) pour démontrer les performance d'un procédé innovant de méthanation biologique. La technologie permet de convertir *in situ* en biométhane, le biogaz produit par méthanisation d'eaux usées industrielles alimentées en continu. Elle repose sur la concentration de la flore méthanogène naturelle, issus d'un méthaniseur agricole, par filtration membranaire du digestat en continu, et l'injection de H₂ et CO₂ via des contacteurs membranaires.

Une productivité élevée en biogaz (1,7 Nm³Biogaz/m³Bioréacteur/jour) avec une teneur élevée en CH₄ (97,9 %) a été atteinte. La méthanation in situ n'a pas affecté l'efficacité d'élimination de la DCO de la digestion anaérobie (>94%). La résilience du procédé a été testée à la fois pour la surcharge en substrat organique fermentescible et l'injection intermittente de H₂. Après 7 jours sans injection de H₂, le procédé a été capable d'atteindre de nouveau une teneur élevée en CH₄ (>97%) seulement quelques heures après la réinjection de H₂. L'influence de la communauté microbienne a été étudiée, montrant que les voies hydrogénotrophes et homoacétogènes-acétoclastiques étaient toutes deux impliquées.

<footnote n="1">¹URD Agro-Biotechnologies Industrielles (ABI), CEBB, AgroParisTech, 51110 Pomacle, France</footnote>

<footnote n="2">² Université Paris-Saclay, CentraleSupélec, Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux, SFR Condorcet FR CNRS 3417, Centre Européen de Biotechnologie et de Bioéconomie (CEBB), 3 rue des Rouges Terres, 51110 Pomacle, France</footnote>

<footnote n="3">³ TMA Process, 51100 Reims, France</footnote>

<footnote>*Correspondance : laure.deschamps@agroparistech.fr</footnote>