LES DOSSIERS BIOMETHANISATION : Effet des sulfates sur les bactéries méthanogènes

1. introduction

Pour le biométhaniseur, la sulfato-réduction à des effets pervers sur les digesteurs. Dans le cas d'une alimentation trop riche en soufre oxydé, la méthanogénèse peut même s'arrêter complètement.

Quel est l'effet des sulfates et autres formes de soufre oxydé sur les bactéries méthanogènes. Toxicité? H2S dans le biogaz? diminution de la richesse en méthane du biogaz? Quels sont les matières premières et sous produits agro-industriels riches en soufre? Comment aborder un produit riche en soufre lors de la formulation d'une ration pour digesteur anaérobie? Comment cohabitation des bactéries sulfatoréductrices (BSR) et méthanogènes? Quels sont les mécanismes de la sulfato-réduction?

A METTRE QUELQU PART DANS L'ARTICLE

En présence de fortes concentrations en sulfates, la méthanogénèse est arrêtée. Cependant, les sulfates en faible concentration sont bénéfiques pour la croissance des bactéries méthanogènes, et ce surtout en présence de fer dans le digesteur.

mecanisme de l'inhibition de la méthanogénèse: Il s'agît non pas d'une toxicité mais bien d'une compétition pour les substrats (acétate, pyruvate, lactate, H2...) entre les bactéries méthanogènes et les bactéries sulfato-réductrices (BSR).

La question est: qui gagne la bataille pour s'accaparer les substrats?

La raison pour laquelle les bacéries oxydent les substrats organiques en CO2 et H2O est la production d'énergie biochimiquement utilisable (donc pour la survie, croissance, multiplication ..). Pour réduire les substrats organiques et produire de l'énergie, il faut un accepteur d'électrons final, tant dans la respiration aérobie que dans las processus de fermentation anaérobie. Dans le respiration aérobie, c'est l'oxygène qui joue le rôle d'accepteur final d'électrons. Dans les processus de fermentation anaérobie, plusieurs accepteurs d'électrons sont possibles (les sulfates pour les BSR, XXX TO BE CONTINUED ETC....).

Les sulfates jouent le rôle d'acepteurs final d'électrons pour les BSR. La réduction des sulfates (et donc l'oxydation des substrats organiques) s'accompagne d'une forte différence d'énergie libre qui rend le processus tellement plus énergétiquement rentable que la méthanogénèse quel les BSR utiliseront en priorité tout l'acétate oxydable par les sulfates. Les méthanogènes se trouvent donc complètement privées de carburant mais ne meurent pas.

En attendant, les BSR ont produit du CO2 et du H2S avec l'acétate qui aurait dû servir à produire du CH4 et du CO2. Le biogaz est donc TRES PAUVRE en CH4 lorsqu'il y a présence de sulfates dans l'alimentation. On a démontré qu'il s'agît bien d'une compétition pour les substrats plutôt que la toxicité des sulfates qui mènent à l'arrêt de la méthanogénèse en ajoutant un excès d'acétate dans le digesteur. La méthanogénèse reprend immédiatement.

Calculons maintenant les implications économiques (gaspillage de matière organique de la ration) dues à la présence d'ions sulfates dans l'aliment du digesteur: Avec une mole de sulfate, les BSR oxydent une mole d'acétate. XXX ETC TO BE CONTINUED