Pourquoi réaliser régulièrement des analyses de digestas?

Les digestas représentent le milieu dans lequel doivent vivre et travailler les bactéries qui mènent à la production de biogaz. Ce milieu est donc l'endroit le plus intéressant et le plus riche en informations sur le déroulement des fermentations.

En effet, par une simple analyse du digesta on peut détecter tout dysfonctionnement et par déduction les causes et les remèdes de ceux-ci. On peut également détecter bien avant le plantage d'un biométhaniseur ce qui ne tourne pas rond et rectifier l'alimentation afin de ne pas subir les conséquences désagréables que procure un digesteur anaérobie irrécupérable.

Certaines analyses sont faciles à réaliser par le biométhaniseur lui-même moyennant un petit matériel de laboratoire peu onéreux et une ou deux scéances de formation. c'est par exemple le cas de la vérification du pH, l'analyse FOS/TAC qui vous donnent des signaux d'alerte avant qu'il ne soit trop tard.

D'autres analyses sont plus complexes et doivent être effectuées en laboratoire équipé (acides gras volatils, ammoniac, azote total, cellulose brute, acides gras etc...). Nous nous tenons à votredisposition pour ces analyses qui, lorsqu'elles émanent de nos laboratoire, sont toujours revues par nos nutritionnistes et accompagnées d'une évaluation et de conseils clairs et pratiques.

Où faire les analyses?

Nous nous rendons bien compte que nos conseils et revues d'analyses sont prisées par nos clients. Si nous préférons bien entendu réaliser les analyses dans nos propres laboratoires, nous acceptons également de commenter les rapports d'analyses effectuées dans d'autres laboratoires. Si vous ne parvenez pas à débroussailler les rapports d'analyses de votre laboratoire actuel, nous nous ferons un plaisir de vous aider à tirer des conclusions et vous fournir nos conseils.

Où que vous fassiez vos analyses, elles sont primordiales pour conduire rationnellement un digesteur. Elles sont encore plus nécessaires lorsque la production ou la qualité du biogaz est déficiente. Nous avons trop souvent entendu des tergiversations inutiles sur base de suppositions. Un diagnostic rapide et efficace ne peut se faire que sur base de données exactes.

Il est bien entendu que nous ne faisons jamais effectuer des analyses inutiles. Lors du dysfonctionnement d'un digesteur, nous pouvons poser un diagnostic sur base des matières premières incorporées dans la ration d'alimentation. Nous disposons de notre base de donnée (8000 matières premières) nous permettant dans la majorité des cas de détecter tout déséquilibre nutritionnel dans la ration.

Quelles analyses et à quelle fréquence?

1. FOS/TAC

Nous vous conseillons, vu la simplicité du protocole d'analyse et son faible coût, d'effectuer cette analyse tous les jours (surtout si l'alimentation varie fortement d'un jour à l'autre). Sinon, 2 analyses par semaine vous permettent de réagir suffisamment rapidement.

2. pH

Vu la simplicité de l'analyse et le faible coût actuel des pH-mètres, nous vous conseillons de réaliser cette analyse avec la même fréquence que le FOS/TAC.

Une faible variation de pH peut avoir de lourdes conséquences sur le taux de H2S libéré dans le biogaz, toutes autres choses restant constantes. Un pH élevé peut indiquer la forte présence de NH3 dans le digesteur. Ceci est un indicateur qu'il est temps de réaliser une analyse de l'azote ammoniacal et éventuellement une correction de l'alimentation protéique du digesteur.

Un pH bas indiquera presque toujours une alimentation trop riche en glucides hautement fermentescibles et un manque de cellulose dans l'alimentation.

Des variations brusques de pH indiquent toujours un trop faible pouvoir tampon de la ration de base. Il est nécessaire de rééquilibrer à terme le rapport entre les glucides hautement fermentescibles et les celluloses et hémicelluloses.

3. Matière sèche et matière organique

L'analyse de la matière sèche sur les digestas finaux devrait être effectuée mensuellement.

Si la matière sèche des digestas finaux augmente, il est nécessaire de vérifier si cette augmentation est due à une augmentation des cendres ou une augmentation de la matière organique indigérée.

- augmentation du taux de cendres: elle peut être due à une alimentation à très forte teneur en matière minérales composée de matières premières peu riches en matières organiques (terres de filtration, vinasses , sous produits de sucrerie chaulés etc...). Il est nécessaire de réaliser une analyse de cendres brutes sur chacune de matières premières pour détecter laquelle cause cette augmentation.

- augmentation du taux de matière organique: L'augmentation du taux de matière organique survient lorsque l'on aliment conjointement un digesteur avec des produits à digestibilité de la matière organique faible et à forte teneur en matière sèche. Une alimentation à faible matière sèche (20%) de produits peu digestibles ne provoquera que rarement une augmentation de la matière sèche des digestats. Lorsque l'on alimente avec des produits secs, il est absolument nécessaire de s'assurer de la digestibilité de la matière organique, sinon, on arrive rapidement à des digestats difficilement pompables. Lors d'analyses de potentiel et de cinétique de dégradation, nous incluons automatiquement la digestibilité de la matière organique dans nos rapports. Lorsque la digestibilité de la matière organique est anormalement faible, nous pouvons, sur demande, déterminer la digestibilité des nutriments individuels (protéines, matières grasses, glucides et fibres).

Un taux élévé de matières organiques dans les digestats peut également mener à revoir les prétraitements (par exemple mouture, broyage, applatissage etc...). Nous réalisons régulièrement l'analyse comparative de l'effet de ces prétraitements sur la digestibilité et sur la cinétique de dégradation. Par exemple, le broyage de balles de céréales n'a aucun effet sur le potentiel mais a un effet considérable sur la cinétique de dégradation. L'applatissage d'un blé humide à 38% de matière sèche a un effet énorme tant sur le potentiel biogaz que sur la cinétique de dégradation.

4. Acides gras volatils

Lorsque le FOS/TAC se situe au dessus de 1, il est nécessaire et même vital de réaliser l'analyse des acides gras volatils individuels:

• acide acétique (C2)
• acide propionique (C3)
• acide butyrique (C4)
• acide valérique (C5)

L'augmentation du taux d'acide acétique en soi indique que la flore méthanogène ne parvient pas à évacuer cet acide qu'elle décompose en CH4 et CO2. Cette augmentation se produit surtout lors d'alimentation en produits riches en hydrates de carbones rapidement hydrolysables. Cette augmentation n'est cependant pas catastrophique tant que les concentrations des autres acides gras volatils reste dans l'ordre: C2>C3>C4>C5. Par contre, lorsque l'inversion de l'ordre de ces concentrations indique la catastrophe imminente. Il est alors nécessaire de réagir rapidement sur l'alimentation du digesteur.

Fréquence de l'analyse des acides gras volatils individuels

• peut, mais ne doit pas, se faire mensuellement par esprit de tranquilité
• Doit se faire journalièrement lorsque l'on modifie l'alimentation du digesteur (apport d'une matière première nouvelle, augmentation d'un des constituants etc...) car elle permet de corriger la montée en puissance de l'introduction d'une matière première. L'inversion de l'ordre des concentrations permettra de déterminer si il faut ralentir la montée en puissance ou pas de la nouvelle ration.
• Doit se faire pendant quelques jours de suite lorsque le FOS/TAC augmente brusquement au dessus de 1.

5. Autres analyses

Lorsque nous réalisons le suivi d'un digesteur, nous réalisons également les analyses suivantes (tous les 15 ou 30 jours):

Proteines brutes (N total)

Azote ammoniacal

Cellulose brute

Extrait étheré

Ca, Na, K, Mg, S

Capacité tampon

et parfois également d'autres paramètres selon le type d'alimentation du digesteur (nous évaluons les besoins en analyses complémentaires lors des contrôles des rations).