Caractérisation des déchets et des effluents

La Demande Chimique en Oxygène (DCO) une expression de la teneur en matière organique d’un substrat. Il s’agit de la quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder par voie chimique les matières organiques contenue dans un substrat. Elle s’exprime en g O₂ / kg.



Demande Chimique en Oxygène "dure"

La « DCO dure » est la part de DCO dite « résiduelle » c'est-à-dire celle qui ne peut pas être métabolisée par les bactéries. Le principe de la mesure de la « DCO dure » repose sur la capacité de bactéries aérobies à dégrader un substrat donné. Le protocole de l’expérience consiste dans le suivi de la DCO d’un effluent au cours du temps dans un réacteur agité et aéré, mis au contact avec des boues activées.

Matière sèche

La Matière Sèche correspond au résidu sec appelé parfois extrait sec. Il s’agit des matières restantes après séchage de l’échantillon à 105°C pendant 24 heures. La Matière Sèche comprend à la fois les Matières En Suspension et les sels dissous.

Matière volatile

La Matière Volatile représente la quantité de matière organique du résidu sec (Matière Sèche). Il s’agit de la matière volatilisée par séchage de la matière sèche à 550°C pendant au minimum 4 heures. La matière volatile est également appelée matière organique (MO).

Anions/cations

Le dosage des ions (anions (NO₃^-, NO₂^-, PO₄^3-, SO₄^2-) et cations (NH₄⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, K⁺) d’un effluent s’effectue par chromatographie ionique. La mesure des concentrations de ces ions nous permet entre autres d’anticiper les phénomènes d’inhibition mais aussi les problèmes potentiels de carence.

L’azote Kjeldhal (NTK) correspond à la teneur en azote ammoniacal (NH₄⁺) et en azote organique (protéines…). Le dosage ne prend pas en compte les autres formes oxydées de l’azote (nitrates, nitrites) qui sont mesurées par chromatographie ionique.

Phosphore

La mesure de la teneur en phosphore permet d’appréhender comme dans le cas du dosage l’azote, l’équilibre optimal des éléments nutritifs contenu dans l’échantillon. Ce dosage s’effectue par une minéralisation en milieu acide de l’échantillon puis mesure par spectrophotométrie.



Fibres

La caractérisation des fibres dans un déchet (nature et concentration) permet d’avoir une première approximation de la biodégradabilité potentielle d’un déchet. Les fibres sont dosées par des extractions successives permettant de quantifier les différentes fractions (cellulose, hémicellulose, lignine ainsi que les composés assimilés). Les protocoles basés sur la méthode Van Soest ou Weende (pour les fibres brutes) sont utilisés au laboratoire.

Matières Extractibles à l'Hexane

Le dosage des Matières Extractibles à l’Hexane donne une indication sur la teneur en graisses (composés lipophiles) de l’échantillon. Le protocole utilisé consiste en une extraction des lipides totaux par un mélange d’hexane et de méthanol.

Protéine

La teneur en protéines d’un échantillon est notamment un bon indicateur de la quantité d’azote organique pouvant potentiellement être minéralisé par les populations anaérobies. Le dosage est réalisé grâce à la méthode de Lowry qui permet de quantifier les liaisons peptidiques.

Sucre

Le dosage des sucres vient compléter le fractionnement biochimique d’un échantillon. Le protocole utilisé est basé sur la méthode à l’Anthrone.

Valeur agronomique des digestats

Afin de déterminer la valeur agronomique du digestat, les dosages des élements suivants sont effectués : soufre, cuivre, sodium, magnésium, potassium, phosphore, calcium, ainsi que les éléments traces organiques et métalliques. Ces mesures sont comparées aux valeurs seuils auxquelles doivent répondre les amendements organiques selon la norme NF U-44-051.

Les acides gras volatils (AGV) sont des intermédiaires réactionnels produits lors que la conversion de la matière organique en méthane. Ce sont des indicateurs importants des performances de la digestion anaérobie. Leur accumulation dans le réacteur peut augmenter le risque d’une interruption irréversible de l’activité biologique. La nature et la concentration en acides gras volatils sont déterminées par chromatographie en phase gazeuse.