Mécanismes d’interactions entre la matière organique et minérale (phosphates) lors de la valorisation par liquéfaction hydrothermale : application aux digestats de méthanisation – D2LIFE

Le projet D2LIFE vise à comprendre les interactions entre les matières organique et minérale (phosphates) lors de la valorisation des biomasses résiduaires par liquéfaction hydrothermale (e.g. boues organiques, digestats, lisiers, agro-déchets). Cette connaissance permettra de contribuer au développement d’un procédé hydrothermal qui intègre la récupération du phosphore (P) à la production de bio-carburant, en concentrant le P dans une phase solide principalement composée de phosphates de calcium (Ca) qui seront valorisés comme engrais. L’objectif du projet D2LIFE est d’identifier et de décrire l’effet des paramètres opératoires du procédé hydrothermal (température, pression, temps de réaction et ajout de réactifs) sur les voies et sur les cinétiques de conversion du P contenu dans la biomasse et sur la répartition du P parmi les phases aqueuse, huileuse et solide issues de la liquéfaction. L’approche méthodologique du projet porte sur des expériences de liquéfaction hydrothermale conduites en réacteur discontinu sur substrat réel (digestats de méthanisation) suivies par la modélisation des résultats. Les phases aqueuse, huileuse et solide issues du réacteur seront séparées et caractérisées pour quantifier les principales formes de P organique et inorganique. Les résultats permettront d’identifier et de décrire l’effet des paramètres opératoires du procédé hydrothermal sur les voies de conversion et sur les mécanismes de répartition du P parmi les phases issues de la liquéfaction, et de développer finalement un modèle de conversion du P contenu dans les digestats. Une analyse technico-économique du procédé intégrant la récupération du P à la production du bio-carburant sera enfin effectuée pour identifier les paramètres opératoires optimaux sur les critères exergétiques, les rendements de conversion et de récupération des produits (phosphates de Ca et bio-carburants). Les résultats du projet D2LIFE auront un impact dans le domaine du management des bio-déchets et des biomasses résiduaires, et contribueront au développement d’une filière durable de valorisation des digestats.