FR3145160A1 - Process for valorizing a liquid effluent containing organic matter - Google Patents

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Mathieu Haddad
Troy HOLST
Clément ROCHE
Valéry GEAUGEY
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Abstract

Procédé de valorisation d’un effluent liquide contenant de la matière organique, comprenant : Une étape de fourniture de l’effluent liquide (1) ;Une étape de digestion anaérobie, produisant un digestat et du biogaz, dans laquelle une partie au moins de la matière organique est dégradée par mise en contact avec des microorganismes ; Une étape de production d’une boue enrichie en mycéliums et/ou molécules produites par des souches mycéliennes, dans laquelle une partie au moins du digestat est mise en contact dans un réacteur aérobie avec des souches mycéliennes pendant un deuxième temps de séjour ;Une étape de déshydratation de la boue enrichie produisant un gâteau et un flux de liquide ;et dans lequel :- lors de l’étape (c), on contrôle la teneur en matière organique et/ou le deuxième temps de séjour pour produire un gâteau comprenant une teneur cible en mycéliums et/ou molécules. Figure de l’abrégé : figure 1Process for valorizing a liquid effluent containing organic matter, comprising: A step of supplying the liquid effluent (1); An anaerobic digestion step, producing a digestate and biogas, in which at least part of the organic matter is degraded by contact with microorganisms; A step of producing a sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by mycelial strains, in which at least part of the digestate is brought into contact in an aerobic reactor with mycelial strains during a second residence time; dehydration of the enriched sludge producing a cake and a flow of liquid; and in which: - during step (c), the organic matter content and/or the second residence time is controlled to produce a cake comprising a target content of mycelia and/or molecules. Abstract Figure: Figure 1

Description

Procédé de valorisation d’un effluent liquide contenant de la matière organiqueProcess for recovering liquid effluent containing organic matter Domaine de l’inventionField of invention

L’invention se rapporte à un procédé de valorisation d’un effluent liquide contenant de la matière organique.The invention relates to a process for recovering a liquid effluent containing organic matter.

Etat de la techniqueState of the art

Les stations d'épuration des eaux usées municipales produisent des boues qui sont des sous-produits des différents processus de traitement utilisés pour nettoyer l'eau. Ces boues sont constituées de divers composés organiques et contiennent du carbone, de l'azote, du phosphore ainsi que d'autres nutriments et micronutriments.Municipal wastewater treatment plants produce sludge, which is a byproduct of the various treatment processes used to clean the water. This sludge is made up of various organic compounds and contains carbon, nitrogen, phosphorus, and other nutrients and micronutrients.

Ces boues sont souvent traitées par digestion anaérobie qui est un processus clé pour récupérer l'énergie initialement présente dans les eaux usées sous forme de biogaz et qui permet de réduire la masse globale des boues résiduaires à éliminer. Cependant, le produit final (les boues digérées) est généralement plus difficile à déshydrater car la digestion anaérobie altère les quantités de substances polymères extracellulaires (SPE) présentes en plus d’augmenter la teneur en colloïdes.These sludges are often treated by anaerobic digestion which is a key process to recover the energy initially present in the wastewater in the form of biogas and which allows to reduce the overall mass of the residual sludge to be disposed of. However, the final product (digested sludge) is generally more difficult to dewater because anaerobic digestion alters the amounts of extracellular polymeric substances (EPS) present in addition to increasing the colloid content.

Par ailleurs, la déshydratation des boues digérées engendre des coûts d'exploitation notables qui vont varier en fonction de l’ajout de produits chimiques floculants en des quantités plus ou moins élevées pour atteindre un niveau de siccité souhaité. En outre, plus la siccité à atteindre est élevée, plus le volume de boues résiduelles à évacuer est faible, ce qui réduit les coûts de transport.Furthermore, the dewatering of digested sludge generates significant operating costs that will vary depending on the addition of flocculating chemicals in greater or lesser quantities to achieve a desired level of dryness. In addition, the higher the dryness to be achieved, the lower the volume of residual sludge to be evacuated, which reduces transportation costs.

Ces boues digérées, une fois déshydratées, peuvent être utilisées pour l’épandage dans les champs. Cependant, elles doivent respecter une certaine qualité, notamment relativement aux métaux lourds et aux agents pathogènes pouvant être présents. La présence de produits chimiques de type floculants qui sont des polymères peut en outre s’avérer problématique lorsque les boues digérées sont destinées à l’agriculture. De même, la présence de micropolluants dans les boues digérées et déshydratées peut contaminer les champs lors de l’épandage ce qui peut s’avérer problématique.This digested sludge, once dehydrated, can be used for spreading in the fields. However, it must meet a certain quality, particularly with regard to heavy metals and pathogens that may be present. The presence of flocculant-type chemicals that are polymers can also be problematic when the digested sludge is intended for agriculture. Similarly, the presence of micropollutants in the digested and dehydrated sludge can contaminate the fields during spreading, which can be problematic.

Il est également connu de traiter les boues en les mettant en contact avec de la biomasse fongique qui peut décomposer et transformer la matière organique présente dans les boues.It is also known to treat sludge by bringing it into contact with fungal biomass which can decompose and transform the organic matter present in the sludge.

Le traitement par de la biomasse fongique permet d’améliorer la déshydratation et la filtrabilité des boues traitées. En effet, les champignons piègent les particules solides présentes dans les boues et compriment les boues avec leurs mycéliums filamenteux (hyphes) qui modifient la porosité des biosolides (correspondant au résidu issu du traitement des eaux usées pouvant être recyclé). Les composés solubles sont ainsi adsorbés et les solides insolubles présents dans les boues sont piégés par le corps filamenteux de la biomasse fongique, formant des grains ou granules (« pellets » en anglais). Les granules fongiques peuvent augmenter leur biomasse en déplaçant leur métabolisme secondaire en utilisant les solides solubles/insolubles des boues. En conséquence, l'eau interstitielle est libérée, ce qui peut améliorer la filtrabilité et donc la déshydratation des boues traitées par les champignons.Treatment with fungal biomass improves the dewatering and filterability of treated sludge. Indeed, fungi trap solid particles present in the sludge and compress the sludge with their filamentous mycelia (hyphae) which modify the porosity of biosolids (corresponding to the residue from wastewater treatment that can be recycled). Soluble compounds are thus adsorbed and insoluble solids present in the sludge are trapped by the filamentous body of the fungal biomass, forming grains or granules (“pellets” in English). Fungal granules can increase their biomass by shifting their secondary metabolism using the soluble/insoluble solids of the sludge. As a result, interstitial water is released, which can improve the filterability and therefore the dewatering of sludge treated by fungi.

Ainsi, le document US 7270751 décrit un procédé de traitement de boues comprenant une étape de traitement des boues par des micromycètes permettant de dégrader une fraction plus importante de matière organique et minérale des boues et de réduire d’autant le volume des boues traitées. Cette étape de traitement par des micromycètes remplace ainsi un traitement de digestion anaérobie.Thus, document US 7270751 describes a sludge treatment method comprising a step of treating the sludge with micromycetes making it possible to degrade a larger fraction of organic and mineral matter in the sludge and to reduce the volume of the sludge treated accordingly. This step of treatment with micromycetes thus replaces an anaerobic digestion treatment.

Malgré l'excellente capacité du processus de digestion anaérobie à transformer la matière organique contenue dans les boues en biogaz valorisable, à réduire le volume des boues, à stabiliser les boues et à éliminer les agents pathogènes, il reste encore de nombreux polluants émergents dans les boues traitées. L'utilisation de certains champignons comme étape de traitement des boues après digestion anaérobie a démontré sa capacité à éliminer une grande variété de micropolluants. Certains champignons produisent en effet des enzymes qui peuvent dégrader des composés organiques tels que des composés pharmaceutiques, des composés filtrant les UV (provenant des crèmes solaires), les composés retardateurs de flamme. La publication C.E. Rodriguez- Rodriguez et al. Journal of Hazardous Materials 233-234 (2012) rapporte ainsi l’élimination de composés pharmaceutiques, de retardants de flamme et filtres UV présents dans des boues traitées par le champignonTrametes versicolor. Des boues digérées et stérilisées sont introduites dans un bioréacteur aéré en présence d’une solution de macronutriments, de micronutriments et de glucose avant d’être inoculées avec de la biomasse deT. versicolor, du glucose étant ajouté régulièrement pour la croissance de la biomasse. Le traitement décrit nécessite ainsi l’introduction de carbone exogène, le glucose par exemple, pour la croissance de la biomasse fongique.Despite the excellent capacity of the anaerobic digestion process to transform organic matter contained in sludge into valuable biogas, to reduce sludge volume, to stabilize sludge and to eliminate pathogens, there are still many emerging pollutants in the treated sludge. The use of certain fungi as a sludge treatment step after anaerobic digestion has demonstrated its ability to eliminate a wide variety of micropollutants. Some fungi produce enzymes that can degrade organic compounds such as pharmaceutical compounds, UV filtering compounds (from sunscreens), and flame retardant compounds. The publication CE Rodriguez- Rodriguez et al. Journal of Hazardous Materials 233-234 (2012) reports the elimination of pharmaceutical compounds, flame retardants and UV filters present in sludge treated by the fungus Trametes versicolor . Digested and sterilized sludge is introduced into an aerated bioreactor in the presence of a solution of macronutrients, micronutrients and glucose before being inoculated with T. versicolor biomass, with glucose being added regularly for biomass growth. The treatment described thus requires the introduction of exogenous carbon, such as glucose, for fungal biomass growth.

L’invention vise à pallier tout ou partie des inconvénients précités. L’invention vise également à fournir un procédé permettant d’améliorer la valeur agronomique des boues, en particulier en vue de leur épandage.The invention aims to overcome all or part of the aforementioned drawbacks. The invention also aims to provide a method for improving the agronomic value of sludge, in particular with a view to spreading it.

Un premier objet de l’invention concerne un procédé de valorisation d’un effluent liquide contenant de la matière organique, notamment issu d’un procédé de traitement, comprenant :

  1. Une étape de fourniture d’un effluent liquide à traiter contenant de la matière organique ;
  2. Une étape de digestion anaérobie de l’effluent liquide, produisant un digestat et du biogaz, dans laquelle une partie au moins de la matière organique contenue dans l’effluent liquide à traiter est dégradée par mise en contact avec des microorganismes pendant un premier temps de séjour ;
  3. Une étape de production de biomasse fongique produisant une boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules produites par des souches mycéliennes, dans laquelle une partie au moins du digestat est mise en contact dans un réacteur aérobie et en présence de matière organique avec des souches mycéliennes pendant un deuxième temps de séjour ;
  4. Une étape de déshydratation de la boue enrichie en mycéliums produisant un gâteau comprenant des mycéliums, et optionnellement les molécules produites par les souches mycéliennes, et un flux de liquide ;
    et dans lequel :
lors de l’étape (c), on contrôle la teneur en matière organique et/ou le deuxième temps de séjour pour produire un gâteau comprenant une teneur cible en mycéliums et/ou une teneur cible en molécules produites par les souches mycéliennes.A first object of the invention concerns a method for recovering a liquid effluent containing organic matter, in particular from a treatment method, comprising:
  1. A step of supplying a liquid effluent to be treated containing organic matter;
  2. A step of anaerobic digestion of the liquid effluent, producing a digestate and biogas, in which at least part of the organic matter contained in the liquid effluent to be treated is degraded by contact with microorganisms during an initial residence time;
  3. A fungal biomass production step producing a sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by mycelial strains, in which at least part of the digestate is brought into contact in an aerobic reactor and in the presence of organic matter with mycelial strains during a second residence time;
  4. A step of dehydration of the sludge enriched with mycelia producing a cake comprising mycelia, and optionally the molecules produced by the mycelial strains, and a liquid flow;
    and in which:
in step (c), the organic matter content and/or the second residence time are controlled to produce a cake comprising a target mycelial content and/or a target content of molecules produced by the mycelial strains.

Cet enchaînement d’étapes, et en particulier l’utilisation d’une étape de digestion anaérobie, d’une étape de production de biomasse fongique suivi d’une étape de déshydratation de la boue enrichie permet de déshydrater la boue et de produire un gâteau qui forme un résidu solide dont la valeur agronomique a été améliorée, et avantageusement dont la teneur en micropolluants a été réduite. En effet, le résidu solide est enrichi par les souches mycéliennes, et ses qualités en tant qu’engrais sont ainsi améliorées. En outre, le résidu peut également être enrichi en molécules produites par les souches mycéliennes, ces molécules incluant des hormones, protéines, vitamines, minéraux, antibiotiques, agents antimicrobiens, pesticides et herbicides, améliorant davantage les propriétés du résidu en tant qu’engrais. Enfin, l’étape de déshydratation du procédé selon l’invention peut être mise en œuvre avec un ajout de quantités réduites de composés d’aide à la séparation de type polymère et/ou coagulant, voire sans ajout de ce type de composés. Le résidu présente alors une quantité réduite de ces composés chimiques, voire en est dépourvu, et avantageusement, il peut présenter une teneur en micropolluants réduite par rapport à l’effluent liquide entrant dans le procédé selon l’invention.This sequence of steps, and in particular the use of an anaerobic digestion step, a fungal biomass production step followed by a dehydration step of the enriched sludge makes it possible to dehydrate the sludge and produce a cake that forms a solid residue whose agronomic value has been improved, and advantageously whose micropollutant content has been reduced. Indeed, the solid residue is enriched by the mycelial strains, and its qualities as a fertilizer are thus improved. In addition, the residue can also be enriched with molecules produced by the mycelial strains, these molecules including hormones, proteins, vitamins, minerals, antibiotics, antimicrobial agents, pesticides and herbicides, further improving the properties of the residue as a fertilizer. Finally, the dehydration step of the process according to the invention can be implemented with the addition of reduced quantities of polymer and/or coagulant type separation aid compounds, or even without the addition of this type of compound. The residue then has a reduced quantity of these chemical compounds, or is even devoid of them, and advantageously, it can have a reduced micropollutant content compared to the liquid effluent entering the process according to the invention.

De plus, l’enchaînement des étapes de l’invention permet de maximiser la valorisation énergétique du procédé en produisant du biogaz, de réduire le volume des boues à déshydrater du fait de la succession des étapes de digestion anaérobie et du traitement par les souches mycéliennes, d’améliorer la déshydrabilité des boues et en conséquence de réduire le volume des boues déshydratées ainsi que les coûts de transport, d’évacuation et/ou d’incinération du digestat traité et déshydraté.In addition, the sequence of steps of the invention makes it possible to maximize the energy recovery of the process by producing biogas, to reduce the volume of sludge to be dehydrated due to the succession of anaerobic digestion steps and treatment by mycelial strains, to improve the dehydrability of the sludge and consequently to reduce the volume of dehydrated sludge as well as the costs of transport, evacuation and/or incineration of the treated and dehydrated digestate.

Enfin, un intérêt de l’invention est également de permettre le réglage du temps de séjour de chacune des étapes pour ainsi assurer un apport en carbone suffisant à la mise en œuvre de l’étape de production d’une boue enrichie par les souches mycéliennes, la production de biogaz dans l’étape de digestion anaérobie, et une teneur suffisante en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes dans le gâteau pour augmenter sa valeur agronomique. Ainsi, avantageusement, l’étape (c) de production de biomasse ne nécessite pas d’ajout de carbone exogène, notamment de type glucose.Finally, an interest of the invention is also to allow the adjustment of the residence time of each of the steps to thus ensure a sufficient carbon supply for the implementation of the step of producing a sludge enriched by the mycelial strains, the production of biogas in the anaerobic digestion step, and a sufficient content of mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains in the cake to increase its agronomic value. Thus, advantageously, step (c) of biomass production does not require the addition of exogenous carbon, in particular of the glucose type.

Préférentiellement, lors de l’étape (c), la teneur en matière organique et/ou le deuxième temps de séjour peuvent être contrôlés en fonction d’au moins un paramètre indicateur de croissance mycélienne. Ce paramètre peut par exemple être choisi parmi une variation d’un paramètre représentatif d’une quantité de dioxygène transférée au réacteur aérobie, un paramètre représentatif d’une variation de la demande chimique en dioxygène de la boue au cours de l’étape (c), un paramètre représentatif d’une variation de la demande biologique en dioxygène dans la boue au cours de l’étape (c), un paramètre représentatif d’une variation de matière volatile dans la boue au cours de l’étape (c), une teneur en mycéliums de la boue enrichie sortant de l’étape (c) et/ou une teneur en molécules produites par les souches mycéliennes de la boue enrichie sortant de l’étape (c).Preferably, during step (c), the organic matter content and/or the second residence time can be controlled as a function of at least one mycelial growth indicator parameter. This parameter can for example be chosen from a variation of a parameter representative of a quantity of dioxygen transferred to the aerobic reactor, a parameter representative of a variation of the chemical dioxygen demand of the sludge during step (c), a parameter representative of a variation of the biological dioxygen demand in the sludge during step (c), a parameter representative of a variation of volatile matter in the sludge during step (c), a mycelial content of the enriched sludge leaving step (c) and/or a content of molecules produced by the mycelial strains of the enriched sludge leaving step (c).

Les différents paramètres présentés permettent d’estimer la croissance des souches mycéliennes dans le réacteur aérobie pour ainsi adapter le contrôle du deuxième temps de séjour et/ou de la teneur en matière organique présente dans l’étape (c) de production d’une boue enrichie.The various parameters presented make it possible to estimate the growth of mycelial strains in the aerobic reactor in order to adapt the control of the second residence time and/or the organic matter content present in step (c) of production of enriched sludge.

Avantageusement, afin d’améliorer davantage la qualité agronomique du résidu solide récupéré à l’étape (d), l’étape de production de biomasse fongique peut produire une boue enrichie en mycéliums et en molécules produites par des souches mycéliennes, lesdites souches mycéliennes étant sélectionnées parmi des souches produisant des molécules choisies parmi des hormones, des protéines, des vitamines, des minéraux, des antibiotiques, des agents antimicrobiens, des pesticides et des herbicides.Advantageously, in order to further improve the agronomic quality of the solid residue recovered in step (d), the fungal biomass production step can produce a sludge enriched in mycelia and in molecules produced by mycelial strains, said mycelial strains being selected from strains producing molecules chosen from hormones, proteins, vitamins, minerals, antibiotics, antimicrobial agents, pesticides and herbicides.

Avantageusement, une partie du digestat déshydraté et traité thermiquement peut être envoyée à l’étape (c) et une autre partie envoyée à l’étape (d), ou le digestat digérée déshydraté et traité thermiquement peut être séparé, optionnellement après dilution avec de l’eau, en un premier flux épaissi enrichi en matière sèche et un deuxième flux appauvri en matière sèche, et le premier flux est envoyé dans l’étape (c) et le deuxième flux est envoyé dans l’étape (b) et/ou l’étape (c).Advantageously, a portion of the dehydrated and heat-treated digestate may be sent to step (c) and another portion sent to step (d), or the dehydrated and heat-treated digested digestate may be separated, optionally after dilution with water, into a first thickened stream enriched in dry matter and a second stream depleted in dry matter, and the first stream is sent to step (c) and the second stream is sent to step (b) and/or step (c).

Avantageusement, au moins une partie du flux de liquide sortant de l’étape (d) de déshydratation est envoyée dans l’étape (b) de digestion anaérobie et/ou l’étape (c) de production de biomasse fongique.Advantageously, at least part of the liquid flow leaving the dehydration step (d) is sent to the anaerobic digestion step (b) and/or the fungal biomass production step (c).

Avantageusement, la teneur en matière organique peut être contrôlée :
(i) en contrôlant le premier temps de séjour de sorte que le digestat sortant de l’étape (b) présente une teneur cible en matière organique, et/ou
(ii) en ajoutant lors de l'étape (c) au moins une partie d’au moins un flux choisi parmi (iia) l’effluent liquide à traiter issu de l'étape (a), (iib) l’effluent liquide ayant subi un prétraitement par hydrolyse, (iic) le digestat sortant de l’étape (b) ayant subi une déshydratation et un traitement thermique, et optionnellement épaissi et/ou appauvri en matière sèche, (iid) le flux de liquide sortant de l’étape (d) de déshydratation.
Advantageously, the organic matter content can be controlled:
(i) by controlling the first residence time so that the digestate leaving step (b) has a target organic matter content, and/or
(ii) by adding during step (c) at least a portion of at least one stream chosen from (iia) the liquid effluent to be treated from step (a), (iib) the liquid effluent having undergone pretreatment by hydrolysis, (iic) the digestate leaving step (b) having undergone dehydration and heat treatment, and optionally thickened and/or depleted in dry matter, (iid) the liquid stream leaving step (d) of dehydration.

Le contrôle de la teneur en matière organique permet de contrôler la teneur en carbone dans l’étape (b) et dans l’étape (c) et ainsi contrôler le rendement du procédé et la valeur agronomique de l’effluent liquide à valoriser par ce procédé.Controlling the organic matter content makes it possible to control the carbon content in step (b) and in step (c) and thus control the yield of the process and the agronomic value of the liquid effluent to be recovered by this process.

L’invention a également pour objet une installation de valorisation d’un effluent liquide contenant de la matière organique, notamment issu d’un procédé de traitement, comprenant :

  • une conduite de fourniture d’un effluent liquide à traiter contenant de la matière organique ;
  • une unité de digestion anaérobie comprenant une conduite d’alimentation raccordée à la conduite de fourniture, une conduite d’évacuation de digestat et une conduite d’évacuation de biogaz ;
  • une unité de production de biomasse fongique contenant des souches mycéliennes, comprenant une conduite d’alimentation raccordée à la conduite d’évacuation de digestat et une conduite d’évacuation d’une boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes;
  • une unité de déshydratation de la boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes, comprenant une conduite d’alimentation raccordée à la conduite d’évacuation de la boue enrichie en mycéliums, une conduite d’évacuation d’un gâteau et une conduite d’évacuation d’un flux de liquide;
  • un système de contrôle configuré pour contrôler la teneur en matière organique présente dans l’unité de production de biomasse fongique et/ou le deuxième temps de séjour dans cette unité de production de biomasse fongique, en fonction d’une teneur cible du gâteau en mycéliums et/ou d’une teneur cible du gâteau en molécules produites par les souches mycéliennes.
The invention also relates to an installation for recovering a liquid effluent containing organic matter, in particular from a treatment process, comprising:
  • a supply line for a liquid effluent to be treated containing organic matter;
  • an anaerobic digestion unit comprising a feed line connected to the supply line, a digestate discharge line and a biogas discharge line;
  • a fungal biomass production unit containing mycelial strains, comprising a feed pipe connected to the digestate discharge pipe and a discharge pipe for a sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains;
  • a unit for dehydrating sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains, comprising a feed pipe connected to the evacuation pipe for the sludge enriched with mycelia, a evacuation pipe for a cake and a evacuation pipe for a liquid flow;
  • a control system configured to control the organic matter content present in the fungal biomass production unit and/or the second residence time in this fungal biomass production unit, as a function of a target content of the mycelial cake and/or a target content of the cake in molecules produced by the mycelial strains.

Avantageusement, la conduite de fourniture de l’effluent liquide à traiter peut être raccordée à une unité de prétraitement par hydrolyse comprenant une conduite d’évacuation d’un effluent liquide prétraité raccordée au moins à la conduite d’alimentation de l’unité de digestion anaérobie.Advantageously, the supply line for the liquid effluent to be treated can be connected to a hydrolysis pretreatment unit comprising a discharge line for a pretreated liquid effluent connected at least to the supply line of the anaerobic digestion unit.

Dans un mode de réalisation, la conduite d’évacuation de digestat peut être raccordée à une deuxième unité de déshydratation comprenant une conduite d’évacuation raccordée à une unité de traitement thermique comprenant une conduite d’évacuation du digestat déshydraté et traité thermiquement, et la conduite d’évacuation du digestat déshydraté et traité thermiquement peut être :
(i) raccordée à une première conduite d’évacuation raccordée à la conduite d’alimentation de l’unité de production de biomasse fongique et à une deuxième conduite d’évacuation raccordée à la conduite d’alimentation de l’unité de déshydratation, ou
(ii) raccordée à une unité de séparation, qui comprend une première conduite d’évacuation d’un premier flux épaissi enrichi en matière sèche et une deuxième conduite d’évacuation d’un deuxième flux appauvri en matière sèche, et la première conduite d’évacuation est raccordée à la conduite d’alimentation de l’unité de production de biomasse fongique et la deuxième conduite d’évacuation est raccordée à la conduite d’alimentation de l’unité de digestion et/ou à la conduite d’alimentation de l’unité de production de biomasse fongique, optionnellement la conduite d’évacuation du digestat déshydraté et traité thermiquement est raccordée à une conduite d’alimentation d’eau en amont de l’unité de séparation.
In one embodiment, the digestate discharge line may be connected to a second dehydration unit comprising a discharge line connected to a thermal treatment unit comprising a discharge line for the dehydrated and thermally treated digestate, and the discharge line for the dehydrated and thermally treated digestate may be:
(i) connected to a first discharge line connected to the feed line of the fungal biomass production unit and to a second discharge line connected to the feed line of the dehydration unit, or
(ii) connected to a separation unit, which comprises a first discharge pipe for a first thickened flow enriched in dry matter and a second discharge pipe for a second flow depleted in dry matter, and the first discharge pipe is connected to the feed pipe of the fungal biomass production unit and the second discharge pipe is connected to the feed pipe of the digestion unit and/or to the feed pipe of the fungal biomass production unit, optionally the discharge pipe for the dehydrated and heat-treated digestate is connected to a water feed pipe upstream of the separation unit.

Dans un mode de réalisation, la conduite d’évacuation du flux de liquide de l’unité de déshydratation peut être raccordée à la conduite d’alimentation de l’unité de digestion et/ou à la conduite d’alimentation de l’unité de production de biomasse fongique.In one embodiment, the liquid flow discharge line from the dehydration unit may be connected to the feed line of the digestion unit and/or to the feed line of the fungal biomass production unit.

Avantageusement, le système de contrôle peut être configuré pour contrôler la teneur en matière organique dans l’unité de production (i) en contrôlant le temps de séjour de l’effluent liquide dans l’unité de digestion anaérobie de sorte que le digestat sortant de cette unité présente une teneur cible en matière organique, et/ou
(ii) en contrôlant l’ajout dans l’unité de production de biomasse fongique d’au moins une partie d’un flux choisi parmi (iia) l’effluent liquide à traiter via une conduite d’alimentation raccordée à la conduite de fourniture de l’effluent liquide, (iib) l’effluent liquide ayant subi un prétraitement par hydrolyse via une conduite d’alimentation raccordée à une unité de prétraitement par hydrolyse, (iic) le digestat déshydraté et traité thermiquement via la conduite d’évacuation raccordée à la conduite d’évacuation du digestat déshydraté et traité thermiquement, et optionnellement épaissi en matière sèche via la première conduite d’évacuation de l’unité de séparation et/ou appauvri en matière sèche via une conduite raccordée à la deuxième conduite d’évacuation de l’unité de séparation, (iid) le flux de liquide sortant de l’unité de déshydratation via une conduite d’alimentation raccordée à l’unité de déshydratation.
Advantageously, the control system may be configured to control the organic matter content in the production unit (i) by controlling the residence time of the liquid effluent in the anaerobic digestion unit such that the digestate leaving this unit has a target organic matter content, and/or
(ii) by controlling the addition to the fungal biomass production unit of at least part of a flow selected from (iia) the liquid effluent to be treated via a feed line connected to the liquid effluent supply line, (iib) the liquid effluent having undergone pretreatment by hydrolysis via a feed line connected to a hydrolysis pretreatment unit, (iic) the dehydrated and heat-treated digestate via the discharge line connected to the discharge line for the dehydrated and heat-treated digestate, and optionally thickened in dry matter via the first discharge line of the separation unit and/or depleted in dry matter via a line connected to the second discharge line of the separation unit, (iid) the liquid flow leaving the dehydration unit via a feed line connected to the dehydration unit.

Avantageusement, l’installation peut comprendre en outre un réacteur (180) de culture de mycéliums et l’unité de production de biomasse fongique peut comprendre une conduite d’alimentation de mycéliums raccordée au réacteur de culture de mycéliums, et le système de contrôle peut être configuré pour commander de manière discontinue dans le temps l’alimentation de l’unité de production en mycéliums provenant du réacteur de culture. Ce réacteur de culture est ainsi distinct de l’unité de production de biomasse fongique et n’en fait pas partie.Advantageously, the installation can further comprise a mycelium culture reactor (180) and the fungal biomass production unit can comprise a mycelium supply line connected to the mycelium culture reactor, and the control system can be configured to discontinuously control over time the supply of mycelium to the production unit from the culture reactor. This culture reactor is thus distinct from the fungal biomass production unit and is not part of it.

Avantageusement, l’installation comprend une unité de dégazage entre l’unité de digestion et l’unité de production de biomasse fongique, optionnellement entre l’unité de digestion et la deuxième unité de déshydratation.Advantageously, the installation comprises a degassing unit between the digestion unit and the fungal biomass production unit, optionally between the digestion unit and the second dehydration unit.

DéfinitionsDefinitions /abréviations/abbreviations

Par « biomasse fongique », on entend de la biomasse constituée de micromycètes, à savoir des microorganismes, par opposition aux champignons supérieurs.By "fungal biomass" we mean biomass consisting of micromycetes, i.e. microorganisms, as opposed to higher fungi.

Par « souches mycéliennes », on entend les souches de micromycètes.By "mycelial strains" we mean strains of micromycetes.

Le mycélium correspond à l’appareil végétatif des champignons. Il se développe en décomposant la matière organique et en absorbant des nutriments et de l’eau. Il sécrète notamment des enzymes extracellulaires (de type hydrolases) puissantes lui permettant de décomposer la matière organique la plus résistante en brisant les polymères en monomères.Mycelium is the vegetative apparatus of fungi. It develops by breaking down organic matter and absorbing nutrients and water. In particular, it secretes powerful extracellular enzymes (hydrolase type) that allow it to break down the most resistant organic matter by breaking down polymers into monomers.

La siccité représente le pourcentage massique de matière sèche dans une boue.Dryness represents the mass percentage of dry matter in a sludge.

La demande chimique en dioxygène (notée DCO ou DCOtot) d’un échantillon est une mesure de la totalité des substances oxydables, qu’elles soient biodégradables ou non de cet échantillon. Elle est exprimée en kg/m3d’échantillon. La DCO peut être mesurée selon la norme NFT 90-101-février 2001 ou ISO 6060-1989.The chemical oxygen demand (denoted COD or DCOtot) of a sample is a measure of the totality of oxidizable substances, whether biodegradable or not, of this sample. It is expressed in kg/m 3 of sample. COD can be measured according to the NFT 90-101-February 2001 or ISO 6060-1989 standard.

La demande biochimique en dioxygène (notée DBO) d’un échantillon est une mesure de la totalité des substances oxydables biodégradables de cet échantillon. Elle est exprimée en kg/m3d’échantillon. La DBO peut être mesurée selon la norme ISO 5815-1 : 2019.The biochemical oxygen demand (BOD) of a sample is a measure of the totality of biodegradable oxidizable substances in that sample. It is expressed in kg/m 3 of sample. BOD can be measured according to ISO 5815-1:2019.

Les matières volatiles (MV), ou matières volatiles en suspension, désignent la partie des matières en suspension susceptibles d’être volatilisées à 550°C. la détermination de la teneur en matières volatiles d’un échantillon est réalisée par calcination à 550°C des matières en suspension obtenues après centrifugation puis séchage à 105°C. La teneur en matières volatiles, exprimée en kg/m3d’échantillon, peut être déterminée par gravimétrie selon la norme NF T90-105-2 : 1997.Volatile matter (VM), or suspended volatile matter, refers to the part of suspended matter that is likely to be volatilized at 550°C. The determination of the volatile matter content of a sample is carried out by calcination at 550°C of the suspended matter obtained after centrifugation and then drying at 105°C. The volatile matter content, expressed in kg/m 3 of sample, can be determined by gravimetry according to standard NF T90-105-2: 1997.

Le taux d'abattement est défini comme étant le pourcentage de réduction des valeurs d’un paramètre mesurées entre l'entrée et la sortie d’un réacteur. Le taux d’abattement se calcule en divisant la différence entre la valeur du paramètre d’entrée Pe et de sortie Ps par la valeur du paramètre Pe en entrée du réacteur selon la formule ((Pe-Ps)/Pe) x100.The reduction rate is defined as the percentage reduction of the values of a parameter measured between the inlet and the outlet of a reactor. The reduction rate is calculated by dividing the difference between the value of the input parameter Pe and the output parameter Ps by the value of the parameter Pe at the inlet of the reactor according to the formula ((Pe-Ps)/Pe) x100.

Par « matière organique », on entend de la matière contenant du carbone.By "organic matter" we mean matter containing carbon.

Description des figuresDescription of figures

D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other features and advantages of the invention will emerge from reading the description given below of several particular embodiments of the invention, given for information purposes only but not as a limitation, with reference to the appended drawings in which:

La est une représentation schématique de l’installation de valorisation selon un premier mode de réalisation de l’invention. There is a schematic representation of the recovery installation according to a first embodiment of the invention.

La est une représentation schématique de l’installation de valorisation selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. There is a schematic representation of the recovery installation according to a second embodiment of the invention.

La est une représentation schématique de l’installation de valorisation selon un troisième mode de réalisation de l’invention. There is a schematic representation of the recovery installation according to a third embodiment of the invention.

La est une représentation schématique de l’installation de valorisation selon un quatrième mode de réalisation de l’invention. There is a schematic representation of the recovery installation according to a fourth embodiment of the invention.

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

Les configurations alternatives des différentes étapes du procédé présenté ci-après sont combinables suivant l’objectif de valorisation décidé.The alternative configurations of the different stages of the process presented below can be combined depending on the decided recovery objective.

Etape (a)Step (a) de fournitureof supply d’un effluent liquideof a liquid effluent à traiterto be treated

Le procédé de valorisation comprend tout d’abord une étape de fourniture d’un effluent liquide contenant de la matière organique, notamment de la matière organique biodégradable.The recovery process firstly includes a step of supplying a liquid effluent containing organic matter, in particular biodegradable organic matter.

Cet effluent liquide peut être tout effluent liquide issu d’un procédé de traitement de l’eau et/ou de déchets organiques d’origine agricole, industrielle et/ou ménagère.This liquid effluent may be any liquid effluent from a water treatment process and/or organic waste of agricultural, industrial and/or household origin.

Cet effluent liquide peut notamment comprendre, ou être constitué, de boues fraîches issues d’un procédé de traitement de l’eau, l’eau étant optionnellement traitée en mélange avec des déchets organiques du type précité.This liquid effluent may in particular comprise, or consist of, fresh sludge from a water treatment process, the water optionally being treated in a mixture with organic waste of the aforementioned type.

Ce procédé de traitement de l’eau est typiquement en trois étapes : une étape de traitement primaire, une étape de traitement secondaire et une étape de traitement tertiaire. Les eaux usées traitées sont des eaux usées municipales et/ou industrielles.This water treatment process is typically in three stages: a primary treatment stage, a secondary treatment stage and a tertiary treatment stage. The treated wastewater is municipal and/or industrial wastewater.

La première étape de traitement primaire permet généralement de réduire la teneur des eaux usées à traiter en solides et/ou en matières organiques. Il s’agit typiquement d’une étape de décantation, possiblement assistée par une adjonction préalable de coagulant et/ou floculant, au cours de laquelle les eaux usées sont placées dans une cuve de retenue ou un bassin de décantation. Les solides contenus dans les eaux usées se déposent ainsi au fond de la cuve où ils sont collectés. Cette étape produit ainsi des boues dites primaires et un effluent présentant une teneur réduite en solides. La deuxième étape est typiquement une étape de traitement biologique au cours de laquelle les matières organiques, les composés azotés et/ou les composés phosphorés, de l’effluent de la première étape sont assimilés ou décomposés par des microorganismes aérobies et/ou anaérobies et/ou anoxies. Cette deuxième étape produit également des boues dites biologiques. La troisième étape de traitement tertiaire est conçue pour nettoyer davantage l'eau lorsqu'elle est déversée dans un écosystème sensible ou pour la réutiliser. Cette étape peut impliquer l'élimination du phosphore et/ou des micropolluants et/ou une désinfection et/ou une filtration. Cette troisième étape produit des boues dites tertiaires.The first primary treatment stage generally reduces the solid and/or organic matter content of the wastewater to be treated. This is typically a settling stage, possibly assisted by the prior addition of coagulant and/or flocculant, during which the wastewater is placed in a holding tank or settling basin. The solids contained in the wastewater are thus deposited at the bottom of the tank where they are collected. This stage thus produces so-called primary sludge and an effluent with a reduced solids content. The second stage is typically a biological treatment stage during which the organic matter, nitrogen compounds and/or phosphorus compounds, in the effluent from the first stage are assimilated or decomposed by aerobic and/or anaerobic and/or anoxic microorganisms. This second stage also produces so-called biological sludge. The third stage of tertiary treatment is designed to further clean the water when it is discharged into a sensitive ecosystem or for reuse. This stage may involve the removal of phosphorus and/or micropollutants and/or disinfection and/or filtration. This third stage produces so-called tertiary sludge.

Les boues fraîches à traiter sont ainsi tout ou partie de ces boues primaires, secondaires ou tertiaires. Les boues fraîches, et plus généralement les effluents liquides traités dans la présente invention, sont constitués de divers composés organiques et contiennent du carbone, de l'azote, du phosphore ainsi que d'autres nutriments, micronutriments et micropolluants. La teneur en matière solide de boues fraiches est typiquement de 1 à 40 g/L avant épaississement et de 30 à 100 g/L après épaississement et en amont d’une digestion anaérobie.The fresh sludge to be treated is thus all or part of this primary, secondary or tertiary sludge. The fresh sludge, and more generally the liquid effluents treated in the present invention, are made up of various organic compounds and contain carbon, nitrogen, phosphorus as well as other nutrients, micronutrients and micropollutants. The solid matter content of fresh sludge is typically 1 to 40 g/L before thickening and 30 to 100 g/L after thickening and upstream of anaerobic digestion.

Etape (e) optionnelle d’hydrolyseOptional hydrolysis step (e)

Optionnellement, avant d’être envoyée dans l’étape (b), l’effluent liquide à traiter issu de l’étape (a) peut être préalablement prétraité dans une étape (e) de prétraitement par hydrolyse.Optionally, before being sent to step (b), the liquid effluent to be treated from step (a) can be pretreated in a hydrolysis pretreatment step (e).

Cette étape (e) de prétraitement permet d’augmenter le rendement de l’étape (b) de digestion anaérobie en favorisant la dégradation de la matière organique par les microorganismes.This pretreatment step (e) makes it possible to increase the yield of the anaerobic digestion step (b) by promoting the degradation of organic matter by microorganisms.

Il peut s’agir d’une hydrolyse acide ou basique, généralement mise en œuvre à une température inférieure à 100°C, d’une hydrolyse thermique ou d’une hydrolyse biologique.This can be acid or basic hydrolysis, generally carried out at a temperature below 100°C, thermal hydrolysis or biological hydrolysis.

L’hydrolyse biologique est par exemple une étape de fermentation / hydrolyse en conditions mésophile (30 – 42°C) ou thermophile (45 – 70°C) avec un temps de séjour de l’ordre de 1 à 3 jours.Biological hydrolysis is, for example, a fermentation/hydrolysis step in mesophilic (30 – 42°C) or thermophilic (45 – 70°C) conditions with a residence time of around 1 to 3 days.

L’hydrolyse thermique peut être un processus d'hydrolyse thermique (THP) qui est un procédé consistant à maintenir les boues, ayant typiquement une teneur en matière sèche comprise entre 12% et 25 %, à une température comprise entre 140°C et 165°C avec une durée de traitement de 30 minutes à 60 minutes. Les boues hydrolysées sont ensuite généralement refroidies dans un flash tank avant d'être introduites dans le digesteur.Thermal hydrolysis can be a thermal hydrolysis process (THP) which is a process of maintaining sludge, typically having a dry matter content of between 12% and 25%, at a temperature of between 140°C and 165°C with a treatment time of 30 minutes to 60 minutes. The hydrolyzed sludge is then typically cooled in a flash tank before being introduced into the digester.

L'hydrolyse a pour objectif d'améliorer les performances de digestion et la déshydratation des boues en décomposant les parois cellulaires des microorganismes, le contenu cellulaire devient ainsi facilement dégradable en anaérobie. Elle est par exemple mise en œuvre dans un réacteur dédié.The aim of hydrolysis is to improve the digestion performance and dehydration of sludge by breaking down the cell walls of microorganisms, the cellular content thus becoming easily degradable anaerobically. It is for example implemented in a dedicated reactor.

Après hydrolyse, l’effluent liquide est généralement dilué à environ 10% de matière sèche avant d'être injecté dans le digesteur.After hydrolysis, the liquid effluent is generally diluted to around 10% dry matter before being injected into the digester.

Etape (b)Step (b) de digestion anaérobieanaerobic digestion

L’effluent liquide à traiter fourni lors de l’étape (a) ou l’effluent liquide prétraité sortant de l’étape (e) est ensuite envoyé, au moins en partie généralement en totalité, dans une étape de digestion anaérobie.The liquid effluent to be treated supplied during step (a) or the pretreated liquid effluent leaving step (e) is then sent, at least in part, generally in its entirety, to an anaerobic digestion step.

La digestion anaérobie ou méthanisation correspond à une cascade de réactions biochimiques permettant à des populations microbiennes méthanogènes de convertir la matière organique présente dans un digesteur en biogaz correspondant principalement en un mélange de dioxyde de carbone et de méthane. Les matières restantes sont appelées digestat. La digestion anaérobie peut être une digestion anaérobie mésophile ou thermophile. Les conditions de mise en œuvre de cette étape, notamment la température, le pH et le temps de séjour, peuvent avantageusement être choisies afin de maximiser la production de biogaz.Anaerobic digestion or methanization corresponds to a cascade of biochemical reactions allowing methanogenic microbial populations to convert the organic matter present in a digester into biogas corresponding mainly to a mixture of carbon dioxide and methane. The remaining materials are called digestate. Anaerobic digestion can be mesophilic or thermophilic anaerobic digestion. The conditions for implementing this step, in particular the temperature, pH and residence time, can be advantageously chosen in order to maximize biogas production.

L’étape (b) de digestion produit alors du biogaz et un digestat, dans laquelle une partie au moins de la matière organique contenue dans l’effluent liquide à traiter est dégradée par mise en contact avec des microorganismes pendant un premier temps de séjour (temps de séjour hydraulique).Digestion step (b) then produces biogas and a digestate, in which at least part of the organic matter contained in the liquid effluent to be treated is degraded by contact with microorganisms during an initial residence time (hydraulic residence time).

Cette étape de digestion est bien connue et ne sera pas davantage détaillée. Elle est typiquement mise en œuvre dans un bioréacteur à une température de 35 à 55 °C, généralement pendant un temps de séjour moyen de 10 à 20 jours.This digestion step is well known and will not be detailed further. It is typically carried out in a bioreactor at a temperature of 35 to 55 °C, generally for an average residence time of 10 to 20 days.

Etape optionnelle de dégazage sous vide du digestatOptional vacuum degassing step of the digestate

Dans un mode de réalisation, le procédé selon l’invention peut comprendre une étape de dégazage sous vide du digestat sortant de l’étape (b) dans une unité de dégazage pour récupérer le méthane, et optionnellement les autres gaz présents (CO2, …). Cette étape est de préférence mise en œuvre en amont de l’étape optionnelle de déshydratation et traitement thermique.In one embodiment, the method according to the invention may comprise a step of vacuum degassing of the digestate leaving step (b) in a degassing unit to recover the methane, and optionally the other gases present (CO2, etc.). This step is preferably implemented upstream of the optional dehydration and heat treatment step.

Le digestat est généralement dégazé dans un espace libre maintenu à une pression comprise entre 5 et 40 kPa inférieure à la pression partielle du gaz dissous, ce qui permet de réduire la solubilité des gaz et de faciliter leur évacuation. Le dégazage peut être réalisé au moyen d’une pompe à vide ou d’un compresseur relié à un réservoir de stockage de gaz.The digestate is usually degassed in a headspace maintained at a pressure between 5 and 40 kPa lower than the partial pressure of the dissolved gas, which reduces the solubility of the gases and facilitates their evacuation. Degassing can be carried out by means of a vacuum pump or a compressor connected to a gas storage tank.

L’avantage de cette étape optionnelle est de récupérer davantage de méthane et d’éviter qu’il ne soit relargué dans l’atmosphère lors de l’étape (c) de production de biomasse fongique.The advantage of this optional step is to recover more methane and prevent it from being released into the atmosphere during step (c) of fungal biomass production.

En outre, la présence de CO2abaisse le pH dans une gamme dans laquelle la récupération du phosphore dissous par précipitation en présence de magnésium sous forme de struvite est difficile. En éliminant le CO2par dégazage, on favorise la formation de struvite. Cette étape permet ainsi également d’améliorer la qualité agronomique du gâteau puisqu’on va pouvoir, en présence de magnésium et de phosphate, précipiter des microcristaux de struvite qui vont se retrouver dans le gâteau. On pourra notamment ajouter un composé contenant du magnésium au digestat avant cette étape de dégazage pour favoriser la formation de struvite.In addition, the presence of CO2 lowers the pH to a range in which recovery of dissolved phosphorus by precipitation in the presence of magnesium in the form of struvite is difficult. By removing CO2 by degassing, the formation of struvite is promoted. This step also improves the agronomic quality of the cake since, in the presence of magnesium and phosphate, it will be possible to precipitate struvite microcrystals which will end up in the cake. In particular, a compound containing magnesium can be added to the digestate before this degassing step to promote the formation of struvite.

Etape optionnelle de déshydratation et traitement thermiqueOptional dehydration and heat treatment step

Optionnellement, le digestat sortant de l’étape (b), ou de l’étape optionnelle de dégazage, peut être déshydraté et traité thermiquement avant d’être envoyé dans l’étape (c) de production de biomasse fongique.Optionally, the digestate leaving step (b), or the optional degassing step, can be dehydrated and heat treated before being sent to step (c) of fungal biomass production.

La déshydratation permet de diminuer la teneur en eau du digestat. Elle peut être réalisée par filtration (un filtre presse, une presse à piston, une presse à vis) et/ou par centrifugation de manière usuelle. L’eau récupérée peut être envoyée dans une unité de traitement en vue de sa réutilisation ou son rejet dans la nature.Dehydration reduces the water content of the digestate. It can be carried out by filtration (a filter press, a piston press, a screw press) and/or by centrifugation in the usual way. The recovered water can be sent to a treatment unit for reuse or discharge into nature.

Le digestat déshydraté est ensuite traité thermiquement, par exemple, avec un processus d’hydrolyse thermique comme décrit précédemment ou encore par un processus de carbonisation hydrothermale (HTC). Ce processus HTC fonctionne typiquement à des températures comprises entre 180°C et 280 °C pendant une durée allant de quelques minutes à plusieurs heures dans une atmosphère non oxydante. Le digestat déshydraté humide est traité avec de la vapeur d’eau sous pression et le processus produit une fraction carbonée solide et une fraction liquide, cette dernière pouvant être renvoyée à l’étape (b) de digestion anaérobie afin d’augmenter la production de biogaz. La fraction carbonée solide est envoyée à l’étape (c).The dehydrated digestate is then thermally treated, for example, with a thermal hydrolysis process as described above or by a hydrothermal carbonization (HTC) process. This HTC process typically operates at temperatures between 180°C and 280°C for a period of a few minutes to several hours in a non-oxidizing atmosphere. The wet dehydrated digestate is treated with pressurized steam and the process produces a solid carbon fraction and a liquid fraction, the latter of which can be returned to the anaerobic digestion step (b) in order to increase the biogas production. The solid carbon fraction is sent to step (c).

Le traitement thermique permet de stériliser le digestat et ainsi de favoriser la croissance des souches mycéliennes lors de l’étape (c). L’utilisation d’un post-traitement thermique après l’étape (b) de digestion anaérobie, permet en effet, en stérilisant le digestat, de réduire la compétition entre les microorganismes provenant de la digestion anaérobie et les souches mycéliennes, ce qui peut réduire le besoin d’ajouter de nouvelles souches mycéliennes dans l’étape (c).Heat treatment sterilizes the digestate and thus promotes the growth of mycelial strains during step (c). The use of heat post-treatment after step (b) of anaerobic digestion, by sterilizing the digestate, reduces the competition between the microorganisms from anaerobic digestion and the mycelial strains, which can reduce the need to add new mycelial strains in step (c).

Une fois déshydraté et traité thermiquement, le digestat peut être envoyé directement, en partie ou en totalité, dans l’étape (c). Le digestat déshydraté et traité thermiquement contient la matière organique initialement non biodégradable qui n’a pas été dégradée par les microorganismes lors de la digestion anaérobie et qui a été solubilisée, et ainsi rendue biodégradable, par le traitement thermique.Once dehydrated and heat-treated, the digestate may be sent directly, in part or in whole, to step (c). The dehydrated and heat-treated digestate contains the initially non-biodegradable organic matter that was not degraded by microorganisms during anaerobic digestion and that was solubilized, and thus made biodegradable, by the heat treatment.

Dans une première configuration, le digestat déshydraté et traité thermiquement peut être envoyé en partie à l’étape (c) et une autre partie, notamment le reste, envoyée à l’étape (d). Les proportions entre les parties pourront être choisies en fonction de la quantité de matière organique à apporter à l’étape (c), tel que décrit en référence au système de contrôle.In a first configuration, the dehydrated and heat-treated digestate may be sent in part to step (c) and another part, in particular the remainder, sent to step (d). The proportions between the parts may be chosen according to the quantity of organic matter to be provided in step (c), as described with reference to the control system.

La répartition du digestat déshydraté et traité thermiquement entre les étapes (c) et (d) permet en outre de moduler l’impact de l’apport de matière organique sur la quantité de dioxygène à fournir lors de l’étape (c) puisque cette dernière diminue lorsque l’on réduit cet apport.The distribution of the dehydrated and heat-treated digestate between steps (c) and (d) also makes it possible to modulate the impact of the supply of organic matter on the quantity of dioxygen to be provided during step (c) since the latter decreases when this supply is reduced.

Dans une seconde configuration, le digestat déshydraté et traité thermiquement peut être séparé, optionnellement après dilution avec de l’eau, en un premier flux épaissi enrichi en matière sèche et un deuxième flux appauvri en matière sèche, et le premier flux peut être envoyé dans l’étape (c) et le deuxième flux peut être envoyé dans l’étape (b) (permettant de produire davantage de biogaz) et/ou dans l’étape (c), pour compléter l’apport en matière organique.In a second configuration, the dehydrated and heat-treated digestate may be separated, optionally after dilution with water, into a first thickened stream enriched in dry matter and a second stream depleted in dry matter, and the first stream may be sent to step (c) and the second stream may be sent to step (b) (enabling further biogas production) and/or to step (c), to supplement the organic matter supply.

Le digestat digéré déshydraté et traité thermiquement peut être séparé par un procédé de séparation liquide/solide tel qu’un procédé de séparation gravitaire ou dynamique. La séparation peut également être aidée par l’ajout de polymère et/ou de coagulant.The dehydrated and heat-treated digestate can be separated by a liquid/solid separation process such as a gravity or dynamic separation process. Separation can also be aided by the addition of polymer and/or coagulant.

Le premier flux épaissi peut notamment présenter une siccité de 15-45%. Une dilution avec de l’eau préalablement à la séparation peut permettre de faciliter la séparation.The first thickened flow may have a dryness of 15-45%. Dilution with water prior to separation may facilitate separation.

EtaAnda pe (c)pe (c) de productionof production de biomasse fongiqueof fungal biomass

Le digestat fourni lors de l’étape (b) ou le digestat déshydraté et traité thermiquement, optionnellement épaissi et/ou appauvri en matière sèche, est ensuite envoyé, au moins en partie, dans une étape (c) de production de biomasse fongique produisant une boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes.The digestate provided during step (b) or the dehydrated and heat-treated digestate, optionally thickened and/or depleted in dry matter, is then sent, at least in part, to a step (c) of fungal biomass production producing a sludge enriched in mycelia and/or in molecules produced by the mycelial strains.

Lors de cette étape (c), une partie au moins du digestat, optionnellement déshydraté et traité thermiquement, voire épaissi et/ou appauvri, est mise en contact dans un réacteur aérobie et en présence de matière organique avec des souches mycéliennes pendant un deuxième temps de séjour (temps de séjour hydraulique).During this step (c), at least part of the digestate, optionally dehydrated and heat-treated, or even thickened and/or depleted, is placed in contact in an aerobic reactor and in the presence of organic matter with mycelial strains during a second residence time (hydraulic residence time).

Lors de cette étape, le digestat est ensemencé par de la biomasse fongique (souches mycéliennes) dans le réacteur. Ce réacteur est maintenu en aération afin d’apporter du dioxygène aux souches mycéliennes et de permettre ainsi leur développement.During this stage, the digestate is seeded with fungal biomass (mycelial strains) in the reactor. This reactor is kept aerated in order to provide dioxygen to the mycelial strains and thus allow their development.

Le deuxième temps de séjour du digestat est choisi de manière à produire une boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes. Ce temps de séjour est typiquement de 1 à 10 jours, notamment de 2 à 5 jours. Les flux de mycélium et de digestat sont contrôlés dans l'installation en conséquence. Le développement des souches mycéliennes est réalisé typiquement à un pH de l'ordre de 5,5 à 9 et à une température de 10°C à 30°C. L’agitation sera avantageusement faible, typiquement avec une oxygénation permettant de maintenir une concentration en dioxygène dissous de l'ordre de 0,1 à 4 mg/l dans le réacteur.The second residence time of the digestate is chosen so as to produce a sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains. This residence time is typically 1 to 10 days, in particular 2 to 5 days. The flows of mycelium and digestate are controlled in the installation accordingly. The development of the mycelial strains is typically carried out at a pH of the order of 5.5 to 9 and at a temperature of 10°C to 30°C. Agitation will advantageously be low, typically with oxygenation making it possible to maintain a dissolved oxygen concentration of the order of 0.1 to 4 mg/l in the reactor.

Le procédé pourra fonctionner avec des espèces mycéliennes mésophiles (<38°C) ou thermophiles (45 – 65°) avec une faible consommation d’énergie. Ceci permet d’utiliser un substrat fortement stabilisé par la digestion en amont, nécessitant de faibles besoins en dioxygène. Le débit d’air à injecter est alors faible, ce qui permet de minimiser la consommation d’énergie pour insuffler l’air et également pour compenser les pertes thermiques dues à l’évaporation de l’eau via l’air insufflé.The process can operate with mesophilic (<38°C) or thermophilic (45 – 65°) mycelial species with low energy consumption. This allows the use of a substrate that is highly stabilized by upstream digestion, requiring low oxygen requirements. The air flow rate to be injected is then low, which minimizes energy consumption for blowing in the air and also to compensate for heat losses due to water evaporation via the blown in air.

On pourra notamment choisir les souches mycéliennes en fonction des propriétés des molécules qu’elles produisent.In particular, we can choose mycelial strains based on the properties of the molecules they produce.

Les souches mycéliennes sont ainsi avantageusement sélectionnées parmi des souches produisant des molécules choisies parmi des hormones, des protéines, des vitamines, des minéraux, des antibiotiques, des agents antimicrobiens, des pesticides et des herbicides.Mycelial strains are thus advantageously selected from strains producing molecules chosen from hormones, proteins, vitamins, minerals, antibiotics, antimicrobial agents, pesticides and herbicides.

Les souches mycéliennes pouvant être utilisées peuvent être choisies parmi les familles desTrichocomaceae, desHypocreaceae, desMucoraceae, desDipodascaceae, des Polyporaceae, desNectriaceae, desIncertae sedis, desSclerotiniaceae, desPhanerochaetaceaeet leurs mélanges.The mycelial strains that can be used can be chosen from the families Trichocomaceae , Hypocreaceae , Mucoraceae , Dipodascaceae , Polyporaceae , Nectriaceae , Incertae sedis , Sclerotiniaceae , Phanerochaetaceae and their mixtures.

Les souches mycéliennes peuvent notamment être choisies parmi les genresPenicillium Trichoderma,Phoma,Mucor,Fusarium,Galactomyces,Aspergillus,Botrytis,Geomyces,Geotrichum,Akanthomyces,Beauveria,verticillium,Metarhyzium,Ampelomyces,Coniothyrium,Pseudozyma,Trametes,Gliocladiu,Phanerochaeteet leurs mélanges.The mycelial strains can in particular be chosen from the genera Penicillium Trichoderma , Phoma , Mucor , Fusarium , Galactomyces , Aspergillus , Botrytis , Geomyces , Geotrichum , Akanthomyces , Beauveria , verticillium , Metarhyzium , Ampelomyces , Coniothyrium , Pseudozyma , Trametes , Gliocladiu , Phanerochaete and their mixtures.

On pourra par exemple choisir des souches mycéliennes parmi les souches d’espècesPenicillium spp. (par ex.P . r oqueforti,P . c amembertii,P . c hrysogenium,P . a tramentosum,P . c orylophilum,P. citrinum , P. waskmanii , P. spinulosum , P. granulatum , P. janczewskii , P. lividum , P. communnae , P. vulpinum , P. juniculosum , P. brevicompactum , P. corylophilum , P. Cylopium , P. Diversum , P. implicatum , P. lanosum , P. steckii , P. stoloniferium , P. variabile , P. expansum ) , Aspergillus spp .(par ex.A . n iger , A . Phoenicis , A . Ficuum , A. terries, A. flavus , A. fumigates , A. ustus , A. brunneo-uniseriatus , A.versicolor , A.parasiticus , A. versicolor ), Trichoderma spp . (par ex.T . v iride, T . k oningii , T . r eese i , T . h arzianum , T . atroviride , T . guizhouense ), Mucor spp . (par ex.M . hiemalis , M . mucedo , M . racemosus , M . circinelloides , M . fuscus , M . p lumbeus ), Geotrichum spp (par ex.G . Candidum , G . Pannorum ), Fusarium spp (par ex.F . Equisetii , F. solani , F. monoliform , F. oxysporum ), Phoma spp (par ex.P homa g lomerata , Phoma euyrena ), Botrytis spp (par ex.Botrytis Cinerea), Akanthomyces spp (par ex.Akanthomyces lecanii ), Beauveria spp . (par ex.Beauveria Bassiana ), Verticillium spp . (par ex.Verticillium lecanii ) , Metarhizium spp . , Phanerochaete spp . (par ex.P . c hrysosporium ), Saprolegniaceae spp ., Cladosporium spp . (par ex.C . cladosporioides , C. herbarum ), Spicaria spp., Hyloflorae spp. , Galactomyces spp. (G. geotricum ) Ampelomyces Quisqualis , Coniothyrium Nimitans , Gliocladium spp , Purpureocillium Lilacinum , Pseudozyma Flocculosa , Tram e tes Versicolor , Phanerochaete chrysosporium , Geomyces spp . ( par ex. G. pannorum ), Alternaria alternate , Rhinocladiella mansonii , Spotoryx spp . Aureoasidium pullulans, Cephalosporium spp., Epicoccum pupurascens , Stachybotrys atra , Sterile myselium , Asperillius ochraceus , Verticillum spp. Doratomyces stemonitis , Zygorhynchus moelleri , Gliocladium spp ( par ex. G. Fimbriatum, G. roseum , G. fimbriatum), Gonatobotryum sp., Helminthosporium sp. Isaria cretacea , Paecilomyces spp. (par ex. P.elegans , P. varioti ), Pyrenochaeta terrestris , Rhizopus spp. Scopulariopsis sp. Sepedonium sp. Tryposporium myrtii , Volutella ciliate, Allereschia ( Petriellidium ) crocea , Acremonium sp., Chrysosporium pannorum , Dactylaria sp. Caclyomomyces albus, Dactylomyces albus , Glicadium roseum , Glimastix musicola , Pseuoeurotium zontaurm , Rhizopus arrizus , Sepedonium sp. Sporothrix sp . Talaromyces spiculisoprus , Thamnidium elegans, et leurs mélanges.For example, mycelial strains can be chosen from among strains of Penicillium spp . species. (e.g. P. roqueforti , P. c amembertii , P. c hrysogenium , P. a tramentosum , P. c orylophilum , P. citrinum , P. waskmanii , P. spinulosum , P. granulatum , P. janczewskii , P. lividum , P. communnae , P. vulpinum , P. juniculo sum , P. brevicompactum , P. corylophilum , P. Cylopium , P. Diversum , P. implicatum , P. lanosum , P. steckii , P. stoloniferium , P. variabile , P. expansum ) , Aspergillus spp . (e.g. A. niger , A. Phoenicis , A. Ficuum , A. terries , A. flavus , A. fumigates , A. ustus , A. brunneo-uniseriatus , A.versicolor , A.parasiticus , A. versicolor ), Trichoderma spp . ( e.g. T. v iride, T. k oningii , T. reese i , T. harzianum , T. atroviride , T. guizhouense ) , Mucor spp . ( e.g. M. hiemalis , M. mucedo , M. racemosus , M. circinelloides , M. fuscus , M. p lumbeus ) , Geotrichum spp ( e.g. G. Candidum , G. Pannorum ) , Fusarium spp ( e.g. F. equisetii , F. solani , F. monoliform , F. oxysporum ), Phoma spp ( e.g. e.g. P homa glomerata , Phoma euyrena ), Botrytis spp ( e.g. Botrytis Cinerea ), Akanthomyces spp ( e.g. Akanthomyces lecanii ), Beauveria spp . ( e.g. Beauveria Bassiana ), Verticillium spp . ( e.g. Verticillium lecanii ) , Metarhizium spp . , Phanerochaete spp . ( e.g. P. c hrysosporium ) , Saprolegniaceae spp ., Cladosporium spp . ( e.g. C. cladosporioides , C. herbarum ), Spicaria spp., Hyloflorae spp. , Galactomyces spp. (G. geotricum ) Ampelomyces Quisqualis , Coniothyrium Nimitans , Gliocladium spp , Purpureocillium Lilacinum , Pseudozyma Flocculosa , Tram e tes Versicolor , Phanerochaete chrysosporium , Geomyces spp . ( e.g. G. pannorum ), Alternaria alternate , Rhinocladiella mansonii , Spotoryx spp . Aureoasidium pullulans, Cephalosporium spp., Epicoccum pupurascens , Stachybotrys atra , Sterile myselium , Asperillius ochraceus , Verticillum spp. Doratomyces stemonitis , Zygorhynchus marrow , Gliocladium spp (e.g. G. Fimbriatum, G. roseum , G. fimbriatum), Gonatobotryum sp., Helminthosporium sp. Isaria cretacea , Paecilomyces spp. (e.g. P.elegans , P. varioti ), Pyrenochaeta terrestris , Rhizopus spp. Scopulariopsis sp. Sepedonium sp. Tryposporium myrtii , Volutella ciliate, Allereschia ( Petriellidium ) crocea , Acremonium sp., Chrysosporium pannorum , Dactylaria sp. Caclyomomyces albus, Dactylomyces albus , Glicadium roseum , Glimastix musicola , Pseuoeurotium zontaurm , Rhizopus arrizus , Sepedonium sp. Sporothrix sp . Talaromyces spiculisoprus , Thamnidium elegans , and mixtures thereof.

Les souches mycéliennes ont besoin de matière organique, notamment de carbone, pour se développer. Cette matière organique provient avantageusement uniquement de l'un des flux du procédé. Ainsi, la quantité de matière organique nécessaire à la croissance des souches mycéliennes peut provenir :Mycelial strains need organic matter, especially carbon, to grow. This organic matter advantageously comes from only one of the process streams. Thus, the amount of organic matter needed for the growth of mycelial strains can come from:

- du digestat en contrôlant le temps de séjour de l’effluent liquide dans l’étape (b) pour que le digestat contiennent suffisamment de carbone pour le développement des souches mycéliennes, et/ou- digestate by controlling the residence time of the liquid effluent in step (b) so that the digestate contains sufficient carbon for the development of mycelial strains, and/or

- du digestat déshydraté et traité thermiquement, voire épaissi et/ou appauvri en matière sèche, et/ou- dehydrated and heat-treated digestate, or even thickened and/or depleted in dry matter, and/or

- de l’effluent liquide hydrolysé obtenu lors de l’étape optionnelle d’hydrolyse : cet effluent présente l’avantage de contenir beaucoup plus de manière organique que le digestat, et/ou- hydrolyzed liquid effluent obtained during the optional hydrolysis step: this effluent has the advantage of containing much more organic matter than the digestate, and/or

- du flux de liquide provenant de l’étape (d) de déshydratation, en particulier lorsqu’une partie du digestat déshydraté et traité thermiquement est envoyée directement à l’étape (d) de déshydratation : ce flux de liquide contient alors encore du carbone non dégradé qui peut être utilisé soit par les microorganismes lors de l’étape (b), soit par les souches mycéliennes lors de l’étape (c).- from the liquid flow from dehydration step (d), in particular when part of the dehydrated and heat-treated digestate is sent directly to dehydration step (d): this liquid flow then still contains undegraded carbon which can be used either by the microorganisms during step (b) or by the mycelial strains during step (c).

On notera que la réduction du temps de séjour de l’étape (c), lorsque mise en œuvre en aval d’un post-traitement thermique, permet de renvoyer une fraction du carbone biodégradable en digestion, par exemple via le flux de liquide issu de l’étape de déshydratation ou via une conduite renvoyant une partie du digestat enrichi sortant de l’étape (c) à l’étape (b) de digestion, et d’assurer une surproduction de biogaz.It should be noted that the reduction in the residence time of step (c), when implemented downstream of a thermal post-treatment, makes it possible to return a fraction of the biodegradable carbon to digestion, for example via the liquid flow from the dehydration step or via a pipe returning part of the enriched digestate leaving step (c) to digestion step (b), and to ensure overproduction of biogas.

Optionnellement, au cours de l’étape (c), on rajoute des souches mycéliennes de manière ponctuelle et discontinue dans le temps, ces souches mycéliennes provenant d’un réacteur de culture, par exemple implanté et opéré sur le même site que le procédé ou sur un site déporté (ce réacteur peut alors être mutualisé avec d’autres installations), dans lequel des souches mycéliennes sont développées. Les souches mycéliennes rajoutées sont ainsi produites dans un réacteur dédié distinct du réacteur utilisé lors de l’étape (c), via une liaison directe entre les réacteurs, ou non. En particulier, ce réacteur de culture est alimenté en nutriments contenant du carbone, de l’azote, du phosphore, etc.Optionally, during step (c), mycelial strains are added punctually and discontinuously over time, these mycelial strains coming from a culture reactor, for example installed and operated on the same site as the process or on a remote site (this reactor can then be shared with other installations), in which mycelial strains are developed. The added mycelial strains are thus produced in a dedicated reactor separate from the reactor used during step (c), via a direct connection between the reactors, or not. In particular, this culture reactor is supplied with nutrients containing carbon, nitrogen, phosphorus, etc.

En effet, un appauvrissement de la concentration et/ou de la diversité des souches mycéliennes peut survenir à l’intérieur du réacteur aérobie. Ainsi, il est parfois nécessaire de rajouter ponctuellement des souches mycéliennes pour le bon fonctionnement du procédé. Il n’est cependant pas nécessaire de prévoir une alimentation en continu de l’étape (c) en souches mycéliennes par un réacteur de culture situé en amont de l’étape (c).Indeed, a depletion of the concentration and/or diversity of mycelial strains may occur inside the aerobic reactor. Thus, it is sometimes necessary to add mycelial strains punctually for the proper functioning of the process. However, it is not necessary to provide a continuous supply of mycelial strains to step (c) by a culture reactor located upstream of step (c).

Le mélange entre les souches mycéliennes et le digestat, optionnellement déshydraté et traité thermiquement, voire épaissi et/ou appauvri, permet d’avoir une meilleure dispersion des mycéliums dans les boues pour obtenir un mélange homogène.The mixture between the mycelial strains and the digestate, optionally dehydrated and heat-treated, or even thickened and/or depleted, allows for better dispersion of the mycelia in the sludge to obtain a homogeneous mixture.

A l’issue de l’étape (c), on récupère ainsi une boue enrichie en mycéliums et/ou molécules produites par les souches mycéliennes, présentant par exemple une teneur cible en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes. L’étape (c) est notamment contrôlée pour que le gâteau produit lors de l’étape (d) présente une teneur cible en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes. La teneur du gâteau en mycéliums et/ou molécules dépendant de la teneur des boues sortant de l’étape c) en ces composants, ce contrôle peut être effectué par contrôle des boues sortant de l’étape c) en mycéliums et/ou molécules produites par les souches mycéliennes, et/ou par contrôle du gâteau. Ces teneurs cibles peuvent être choisies en fonction de l’application souhaitée et des souches mycéliennes utilisées.At the end of step (c), a sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains is thus recovered, having for example a target content of mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains. Step (c) is in particular controlled so that the cake produced during step (d) has a target content of mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains. Since the content of mycelia and/or molecules in the cake depends on the content of these components in the sludge leaving step c), this control can be carried out by controlling the sludge leaving step c) in mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains, and/or by controlling the cake. These target contents can be chosen according to the desired application and the mycelial strains used.

Etape (d)Step (d) de déshydratation de la boue traitéedehydration of treated sludge

La boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes, produite lors de l’étape (c) est ensuite envoyée dans une étape de de déshydratation produisant un résidu solide formant un gâteau et un flux liquide appelé filtrat ou centrat selon la technique de déshydratation utilisée (filtration ou centrifugation respectivement).The sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains, produced during step (c) is then sent to a dehydration step producing a solid residue forming a cake and a liquid flow called filtrate or centrate depending on the dehydration technique used (filtration or centrifugation respectively).

Au cours de l’étape (d), un premier gâteau riche en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes est produit.During step (d), a first cake rich in mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains is produced.

Lorsque l’étape optionnelle de déshydratation et de traitement thermique est mise en œuvre, cette étape (d) de déshydratation peut être opérée sans composé chimique ajouté de type floculant et/ou coagulant. Dans le cas contraire, l’étape (d) de déshydratation peut être mise en œuvre avec une quantité réduite de produit chimique.When the optional dehydration and heat treatment step is implemented, this dehydration step (d) can be carried out without added chemical compound such as flocculant and/or coagulant. Otherwise, dehydration step (d) can be implemented with a reduced quantity of chemical product.

La déshydratation permet de diminuer la teneur en eau de la boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules pour atteindre une siccité d’environ 20% à 65%. La déshydratation peut être réalisée par filtration (un filtre presse, une presse à piston, une presse à vis) et/ou par centrifugation de manière usuelle.Dehydration reduces the water content of the sludge enriched with mycelia and/or molecules to achieve a dryness of approximately 20% to 65%. Dehydration can be carried out by filtration (a filter press, a piston press, a screw press) and/or by centrifugation in the usual manner.

Optionnellement, au moins une partie du flux de liquide sortant de l’étape (d) de déshydratation peut être envoyée dans l’étape (b) de digestion anaérobie et/ou à l’étape (c) de production de biomasse fongique. Cela permet d’augmenter le rendement de l’installation en biogaz et également de traiter un maximum de carbone compris notamment dans la matière organique présente. Cela peut également permettre de compléter l’apport en matière organique nécessaire à l’étape (c).Optionally, at least part of the liquid flow leaving the dehydration step (d) can be sent to the anaerobic digestion step (b) and/or to the fungal biomass production step (c). This makes it possible to increase the efficiency of the biogas plant and also to treat a maximum of carbon included in particular in the organic matter present. This can also make it possible to supplement the supply of organic matter necessary for step (c).

Contrôle du procédéProcess control

Le procédé est également contrôlé en ajustant la teneur en matière organique présente dans le réacteur de l’étape (c) et/ou le deuxième temps de séjour de l’étape (c) pour atteindre une teneur cible en mycéliums et/ou une teneur cible en molécules produites par les souches mycéliennes dans le gâteau sortant de l’étape (c). Ce contrôle peut être mis en œuvre par un système de contrôle tel que décrit plus loin.The process is also controlled by adjusting the organic matter content present in the reactor of step (c) and/or the second residence time of step (c) to achieve a target mycelial content and/or a target content of molecules produced by the mycelial strains in the cake exiting step (c). This control can be implemented by a control system as described below.

La teneur en matière organique peut être déterminée en mesurant la DCO, la DBO ou la MV des boues entrant et sortant de l’étape (c). Ces mesures sont réalisées typiquement une fois par jour en laboratoire.The organic matter content can be determined by measuring the COD, BOD or MV of the sludge entering and leaving step (c). These measurements are typically carried out once a day in the laboratory.

La teneur en matière organique et/ou le deuxième temps de séjour peuvent être contrôlés en fonction d’au moins un paramètre indicateur de croissance mycélienne choisi parmi une variation d’un paramètre représentatif de la quantité de dioxygène transférée au réacteur aérobie, un paramètre représentatif d’une variation de la demande chimique en dioxygène de la boue au cours de l’étape (c), un paramètre représentatif d’une variation de la demande biologique en dioxygène dans la boue au cours de l’étape (c), un paramètre représentatif d’une variation de matière volatile dans la boue au cours de l’étape (c), une teneur en mycéliums de la boue enrichie sortant de l’étape (c) et/ou une teneur en en molécules générées par les souches mycéliennes de la boue enrichie sortant l’étape (c).The organic matter content and/or the second residence time may be controlled as a function of at least one mycelial growth indicator parameter chosen from a variation in a parameter representative of the quantity of dioxygen transferred to the aerobic reactor, a parameter representative of a variation in the chemical dioxygen demand of the sludge during step (c), a parameter representative of a variation in the biological dioxygen demand in the sludge during step (c), a parameter representative of a variation in volatile matter in the sludge during step (c), a mycelial content of the enriched sludge leaving step (c) and/or a content of molecules generated by the mycelial strains of the enriched sludge leaving step (c).

Ces différents paramètres sont mesurables et calculables à partir de capteurs et/ou de mesures réalisées sur des échantillons prélevés de manière ponctuelle en entrée et en sortie du réacteur aérobie.These different parameters can be measured and calculated using sensors and/or measurements taken on samples taken at specific times at the inlet and outlet of the aerobic reactor.

La DBO, la DCO et la MV, ainsi que les teneurs en mycéliums et en molécules de la boue enrichie sortant de l’étape c) sont mesurées en laboratoire sur des échantillons prélevés. Ces paramètres peuvent être déterminés une à plusieurs fois par jour ou par semaine selon les besoins. La teneur en mycéliums peut être déterminée par des techniques usuelles telle que l’analyse de la flore mycologique cultivable ou la PCR (Polymerase Chain Reaction ou réaction en chaîne par polymérase) en temps réel, aussi appelée PCR quantitative ou qPCR. La teneur en molécules produites peut être déterminée par toute méthode de dosage appropriée.BOD, COD and MV, as well as the mycelium and molecule contents of the enriched sludge leaving step c) are measured in the laboratory on samples taken. These parameters can be determined one to several times per day or per week depending on requirements. The mycelium content can be determined by standard techniques such as analysis of the cultivable mycological flora or real-time PCR (Polymerase Chain Reaction), also called quantitative PCR or qPCR. The content of molecules produced can be determined by any appropriate assay method.

Le flux de dioxygène transféré au réacteur aérobie (correspondant au dioxygène réellement consommé par l’activité biologique des souches mycéliennes) peut être utilisé comme indicateur principal de l’activité biologique mycélienne. Il présente en effet l’avantage de pouvoir être mesuré en continu. Ce flux, noté F, est par exemple déterminé par une mesure en continu du débit de gaz (Q), typiquement de l’air, insufflé dans le réacteur aérobie, et par une mesure en continu de la concentration Cs de dioxygène dans le gaz s’échappant du réacteur aérobie. Le flux F de dioxygène transféré au réacteur aérobie peut alors être exprimé par la formule F = Q x (Ce – Cs), Ce étant la concentration en dioxygène dans le gaz insufflé dans le réacteur.The flow of oxygen transferred to the aerobic reactor (corresponding to the oxygen actually consumed by the biological activity of the mycelial strains) can be used as the main indicator of mycelial biological activity. It has the advantage of being able to be measured continuously. This flow, denoted F, is for example determined by a continuous measurement of the gas flow (Q), typically air, blown into the aerobic reactor, and by a continuous measurement of the concentration Cs of oxygen in the gas escaping from the aerobic reactor. The flow F of oxygen transferred to the aerobic reactor can then be expressed by the formula F = Q x (Ce – Cs), Ce being the concentration of oxygen in the gas blown into the reactor.

Le paramètre représentatif d’une variation DCO, DBO et/ou MV peut être un abattement ou une quantité détruite (mesurée en masse par unité de temps). Les quantités de DCO, DBO et/ou MV détruites dans le réacteur, ou les abattements, sont également de bons indicateurs de l’activité biologique mycélienne. Pour déterminer ces indicateurs, il est nécessaire de réaliser des mesures de DCO, DBO et/ou MV dans les flux de boues et/ou effluent liquides entrant et sortant du réacteur, puis de calculer les abattements correspondants ou de réaliser des bilans masses afin de calculer les quantités détruites de DCO, DBO et/ou MV dans le réacteur aérobie. On pourra également utiliser les teneurs de la boue issue de l’étape c) en mycéliums et/ou molécules produites par les souches mycéliennes. Ces indicateurs peuvent être utilisés pour contrôler le procédé avec, comme limite, le fait qu’ils n’offrent pas une information en continu du fait de leurs techniques de détermination.The parameter representing a COD, BOD and/or MV variation can be a reduction or a quantity destroyed (measured in mass per unit of time). The quantities of COD, BOD and/or MV destroyed in the reactor, or the reductions, are also good indicators of mycelial biological activity. To determine these indicators, it is necessary to carry out measurements of COD, BOD and/or MV in the sludge and/or liquid effluent flows entering and leaving the reactor, then to calculate the corresponding reductions or to carry out mass balances in order to calculate the quantities of COD, BOD and/or MV destroyed in the aerobic reactor. The contents of the sludge from step c) in mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains can also be used. These indicators can be used to control the process, with the limitation that they do not provide continuous information due to their determination techniques.

Dans un mode de réalisation avantageux, on pourra utiliser le flux F comme indicateur principal, et utiliser les abattements ou quantités détruites en DCO, DBO et/ou MV, et/ou les teneurs en mycéliums et/ou en molécules produites en redondance du contrôle basé sur le flux F de dioxygène transféré (tel que décrit précédemment), par exemple pour ajuster une valeur de consigne de F appliquée.In an advantageous embodiment, the flow F may be used as the main indicator, and the reductions or quantities destroyed in COD, BOD and/or MV, and/or the contents of mycelia and/or molecules produced may be used as redundancy for the control based on the flow F of transferred dioxygen (as described above), for example to adjust an applied F setpoint value.

Une fois le paramètre indicateur déterminé et suivant sa valeur, la teneur en matière organique peut ensuite être ajustée (contrôlée) de plusieurs manières. Elle peut être ajustée en contrôlant le premier temps de séjour de sorte que le digestat sortant de l’étape (b) présente une teneur cible en matière organique. A cet effet, on pourra prévoir de mesurer la DCO du digestat (ou encore la DBO ou la MV) et de contrôler le temps de séjour en conséquence, ou bien utiliser des tables de données préétablies indiquant la teneur en matière organique en fonction du temps de séjour de l’effluent liquide dans le digesteur.Once the indicator parameter has been determined and depending on its value, the organic matter content can then be adjusted (controlled) in several ways. It can be adjusted by controlling the first residence time so that the digestate leaving step (b) has a target organic matter content. For this purpose, it may be possible to measure the COD of the digestate (or the BOD or the MV) and control the residence time accordingly, or to use pre-established data tables indicating the organic matter content as a function of the residence time of the liquid effluent in the digester.

Alternativement ou en combinaison, la teneur en matière organique peut être ajustée (contrôlée) en ajoutant lors de l'étape (c) :Alternatively or in combination, the organic matter content can be adjusted (controlled) by adding in step (c):

- une partie de l’effluent liquide issu de l’étape (a), qui contient en conséquence beaucoup de matière organique, et/ou- part of the liquid effluent from step (a), which consequently contains a lot of organic matter, and/or

- une partie au moins de l’effluent liquide hydrolysé, obtenu de manière optionnelle lors de l’étape d’hydrolyse (e), qui contient également beaucoup de matière organique non dégradée, et/ou,- at least part of the hydrolyzed liquid effluent, optionally obtained during the hydrolysis step (e), which also contains a lot of undegraded organic matter, and/or,

- une partie au moins du digestat ayant subi l’étape optionnelle de déshydratation et de traitement thermique, et/ou,- at least part of the digestate having undergone the optional dehydration and heat treatment step, and/or,

- une partie au moins du digestat ayant subi l’étape optionnelle de déshydratation et de traitement thermique et après épaississement et/ou appauvrissement en matières solides, et/ou- at least part of the digestate having undergone the optional dehydration and heat treatment step and after thickening and/or reduction in solid matter, and/or

- une partie au moins du flux de liquide qui provient de l’étape (d) de déshydratation, en particulier lorsque les boues déshydratées dans cette étape proviennent en partie d’un prélèvement situé en aval de l’étape (b) mais en amont de l’étape (c), notamment d’un prélèvement situé en aval du traitement thermique précédemment décrit.- at least part of the liquid flow which comes from dehydration step (d), in particular when the sludge dehydrated in this step comes partly from a sample located downstream of step (b) but upstream of step (c), in particular from a sample located downstream of the heat treatment described above.

Les quantités des différents flux ajoutés et/ou le deuxième temps de séjour peuvent être déterminés en fonction de la teneur de ces flux en matière organique, cette dernière étant soit mesurée, par exemple via la DCO, la DBO ou la MV, soit estimée à partie de tables de données, par exemple construites à partir de tests.The quantities of the various added flows and/or the second residence time can be determined based on the organic matter content of these flows, the latter being either measured, for example via COD, BOD or MV, or estimated from data tables, for example constructed from tests.

Notamment, un abattement de la DCO, DBO et/ou MV (ou une quantité détruite de DCO, DBO et/ou MV) supérieur à une valeur seuil, une augmentation de la quantité de dioxygène transférée F, notamment au-delà d’un seuil, une augmentation de la teneur en mycéliums et/ou en molécules produites des boues sortant de l’étape c) au-dessus d’un seuil sont des indicateurs d’un excès d’activité biologique et nécessitent une diminution de la matière organique apportée au réacteur aérobie et/ou une réduction du temps de séjour dans le réacteur aérobie. A l’inverse, un abattement de la DCO, DBO et/ou MV (ou une quantité détruite de DCO, DBO et/ou MV) inférieur à une valeur seuil, une diminution de la quantité de dioxygène transférée F, notamment en deçà d’un seuil, une baisse de la teneur en mycéliums et/ou en molécules produites des boues sortant de l’étape c) en dessous d’un seuil, sont des indicateurs d’une insuffisance d’activité biologique et nécessitent une augmentation de la matière organique apportée au réacteur aérobie et/ou une augmentation du temps de séjour dans le réacteur aérobie. Les valeurs seuils précitées ainsi que les amplitudes des baisses et/ou augmentation déclenchant un apport/une réduction de la matière organique et une augmentation/réduction du deuxième temps de séjour, ainsi que les apports/réductions en matière organique et l’augmentation/réduction du deuxième temps de séjour, peuvent être préalablement déterminés par des essais afin d’obtenir une teneur cible en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes dans le gâteau.In particular, a reduction in COD, BOD and/or MV (or a quantity of COD, BOD and/or MV destroyed) greater than a threshold value, an increase in the quantity of oxygen transferred F, in particular beyond a threshold, an increase in the content of mycelia and/or molecules produced by the sludge leaving step c) above a threshold are indicators of excess biological activity and require a reduction in the organic matter supplied to the aerobic reactor and/or a reduction in the residence time in the aerobic reactor. Conversely, a reduction in COD, BOD and/or MV (or a quantity of COD, BOD and/or MV destroyed) below a threshold value, a reduction in the quantity of oxygen transferred F, in particular below a threshold, a drop in the content of mycelia and/or molecules produced by the sludge leaving step c) below a threshold, are indicators of insufficient biological activity and require an increase in the organic matter supplied to the aerobic reactor and/or an increase in the residence time in the aerobic reactor. The above threshold values as well as the amplitudes of the decreases and/or increases triggering an input/reduction of organic matter and an increase/reduction of the second residence time, as well as the inputs/reductions in organic matter and the increase/reduction of the second residence time, can be previously determined by tests in order to obtain a target content of mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains in the cake.

La teneur cible en mycélium du gâteau peut être déterminée par les techniques usuelles précédemment décrites après dilution du gâteau, et fixée en fonction de la teneur souhaitée. La teneur du gâteau en molécules produites peut être déterminée par toute méthode de dosage appropriée après dilution du gâteau, et fixée en fonction de la teneur souhaitée.The target mycelium content of the cake can be determined by the usual techniques previously described after dilution of the cake, and set according to the desired content. The content of the cake in molecules produced can be determined by any suitable assay method after dilution of the cake, and set according to the desired content.

Le deuxième temps de séjour peut être ajusté (contrôlé) en fonction d’une valeur de consigne ou d’un intervalle de consigne préalablement déterminé par des essais. Le deuxième temps de séjour peut typiquement être contrôlé en modifiant le niveau de liquide dans l’unité de production de biomasse fongique ou le débit du flux entrant dans ce réacteur en ajoutant de l’eau de dilution. Si le deuxième temps de séjour est supérieur à une valeur de consigne et doit être réduit, alors on peut réduire le niveau de liquide ou ajouter de l’eau de dilution au flux entrant tandis que si le deuxième temps de séjour est inférieur à la valeur de consigne et doit être augmenté, alors on peut augmenter le niveau de liquide ou réduire l’apport d’eau de dilution si de l’eau de dilution était ajoutée jusqu’à présent.The second residence time can be adjusted (controlled) according to a setpoint or a setpoint interval previously determined by testing. The second residence time can typically be controlled by changing the liquid level in the fungal biomass production unit or the flow rate of the incoming stream to this reactor by adding dilution water. If the second residence time is greater than a setpoint and needs to be reduced, then the liquid level can be reduced or dilution water can be added to the incoming stream, while if the second residence time is less than the setpoint and needs to be increased, then the liquid level can be increased or the dilution water can be reduced if dilution water was added so far.

Une fois que la teneur en matière organique présente dans le réacteur aérobie et/ou le deuxième temps de séjour ont été ajustés, on apporte au réacteur de l’étape (c) une quantité de dioxygène nécessaire pour que les souches mycéliennes se développent et consomment au moins une partie de la matière organique apportée. Cet apport en quantité de dioxygène se fait de manière usuelle de manière à maintenir à l’intérieur du réacteur une concentration cible en dioxygène dissous, typiquement de l'ordre de 0,1 à 4 mg/l.Once the organic matter content present in the aerobic reactor and/or the second residence time have been adjusted, a quantity of dioxygen necessary for the mycelial strains to grow and consume at least part of the organic matter supplied is supplied to the reactor of step (c). This supply of quantity of dioxygen is usually done so as to maintain a target concentration of dissolved dioxygen inside the reactor, typically of the order of 0.1 to 4 mg/l.

Description de l’iDescription of the i nstallationInstallation

En référence à la , selon un premier mode de réalisation de l’invention, il est décrit une installation 100 de valorisation d’un effluent liquide issu d’un procédé de traitement, notamment de traitement de l’eau. L’installation 100 comprend une conduite de fourniture 1 d’un effluent liquide à traiter contenant de la matière organique, une unité 110 de digestion anaérobie apte à mettre en œuvre l’étape (b), une unité 120 de production de biomasse fongique apte à mettre en œuvre l’étape (c) et une unité de déshydratation 130 de la boue enrichie en mycéliums sortant de l’unité 120 de production, apte à mettre en œuvre l’étape (d).In reference to the , according to a first embodiment of the invention, an installation 100 is described for recovering a liquid effluent from a treatment process, in particular water treatment. The installation 100 comprises a supply line 1 for a liquid effluent to be treated containing organic matter, an anaerobic digestion unit 110 capable of implementing step (b), a fungal biomass production unit 120 capable of implementing step (c) and a dehydration unit 130 for the sludge enriched with mycelia leaving the production unit 120, capable of implementing step (d).

L’unité 110 de digestion anaérobie comprend une conduite d’alimentation 2 raccordée à la conduite de fourniture 1, une conduite d’évacuation 3 de digestat et une conduite d’évacuation 4 de biogaz. Cette unité peut être un réacteur à cuve agitée en continu (également appelé en anglais « continuous stirred-tank reactor » ou CSTR) ou un réacteur avec une culture fixée.The anaerobic digestion unit 110 comprises a feed line 2 connected to the supply line 1, a digestate discharge line 3 and a biogas discharge line 4. This unit can be a continuous stirred-tank reactor (also called in English “continuous stirred-tank reactor” or CSTR) or a reactor with a fixed culture.

L’unité 120 de production de biomasse fongique comprend, ou est constituée, d’un réacteur aérobie, et comprend une conduite d’alimentation 5 raccordée à la conduite d’évacuation 3 du digestat et une conduite d’évacuation 6 de la boue enrichie. Cette unité peut également être un réacteur à cuve agitée en continu (CSTR) ou un réacteur avec une culture fixée. L’unité 120 de production de biomasse fongique comprend également une conduite d’injection d’air reliée à un compresseur d’air non représentée .The fungal biomass production unit 120 comprises, or consists of, an aerobic reactor, and comprises a feed line 5 connected to the digestate discharge line 3 and a discharge line 6 for the enriched sludge. This unit may also be a continuous stirred tank reactor (CSTR) or a reactor with a fixed culture. The fungal biomass production unit 120 also comprises an air injection line connected to an air compressor not shown. .

L’unité de déshydratation 130 comprend une conduite d’alimentation 7 raccordée à la conduite d’évacuation 6 de l’unité 120 de production de biomasse fongique, une conduite d’évacuation 8 d’un flux de liquide et une conduite de récupération 8’ du résidu solide (gâteau). Cette unité peut être choisie parmi une unité de centrifugation, une unité de filtration et une combinaison de ces unités pour produire un gâteau riche en mycélium présentant une siccité comprise entre 20% à 65%. La conduite d’évacuation 8 peut être raccordée à la conduite d’alimentation 2 de l’unité 110 de digestion (non représenté sur la ).The dehydration unit 130 comprises a feed line 7 connected to the discharge line 6 of the fungal biomass production unit 120, a discharge line 8 for a liquid flow and a recovery line 8' for the solid residue (cake). This unit can be chosen from a centrifugation unit, a filtration unit and a combination of these units to produce a cake rich in mycelium having a dryness of between 20% and 65%. The discharge line 8 can be connected to the feed line 2 of the digestion unit 110 (not shown in the ).

L’installation 100 de valorisation comprend en outre un système de contrôle 140 du procédé pour, lors de l’étape (c), ajuster la teneur en matière organique présente et/ou le deuxième temps de séjour et produire un digestat enrichi en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes et un gâteau comprenant une teneur cible en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes. Cet ajustement de la matière organique peut être réalisé en contrôlant la teneur en matière organique entrant dans l’unité 120 de production de biomasse fongique via la conduite 5 via un contrôle du temps de séjour hydraulique de l’unité 110 de digestion, et/ou en apportant à l’unité 120 de production de biomasse fongique des flux liquides contenant de la matière organique, tels que l’effluent liquide à traiter via une conduite 18 et/ou le flux de liquide sortant de l’unité 120 de production de biomasse fongique via une conduite 23. D’autres flux liquides sont utilisables alternativement ou en combinaison tel que décrit en référence aux figures 2 à 4.The recovery installation 100 further comprises a process control system 140 for, during step (c), adjusting the content of organic matter present and/or the second residence time and producing a digestate enriched with mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains and a cake comprising a target content of mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains. This adjustment of the organic matter can be achieved by controlling the organic matter content entering the fungal biomass production unit 120 via the pipe 5 by controlling the hydraulic residence time of the digestion unit 110, and/or by supplying to the fungal biomass production unit 120 liquid flows containing organic matter, such as the liquid effluent to be treated via a pipe 18 and/or the liquid flow leaving the fungal biomass production unit 120 via a pipe 23. Other liquid flows can be used alternatively or in combination as described with reference to FIGS. 2 to 4.

La présente un deuxième mode de réalisation d’une installation de valorisation 200 selon l’invention, décrite par différences par rapport à l’installation du premier mode de réalisation. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références. L’unité 120 de production de biomasse fongique comprend une conduite d’injection d’air 121 reliée à un compresseur d’air 122 pour l’aération du réacteur. Bien entendu tout système d’aération peut être envisagé.There presents a second embodiment of a recovery installation 200 according to the invention, described by differences with respect to the installation of the first embodiment. The same elements are designated by the same references. The fungal biomass production unit 120 comprises an air injection pipe 121 connected to an air compressor 122 for aerating the reactor. Of course, any aeration system can be envisaged.

Dans le mode de réalisation de la , l’installation de valorisation 200 comprend une unité 150 de prétraitement par hydrolyse.In the embodiment of the , the recovery installation 200 comprises a hydrolysis pretreatment unit 150.

L’unité de prétraitement 150 par hydrolyse, apte à mettre en œuvre l’étape (e) du procédé, est raccordée à la conduite de fourniture 1 de l’effluent liquide à traiter, soit directement (non représenté), soit via un répartiteur de fluide R1. Ce répartiteur de fluide R1 est raccordé d’une part à la conduite de fourniture 1 et d’autre part à une première conduite 1a raccordée à l’unité 150 et une seconde conduite 1b. L’unité de prétraitement 150 comprend une conduite d’évacuation 9 d’effluent liquide prétraité raccordée à la conduite d’alimentation 2 de l’unité de digestion anaérobie 110, soit directement (non représenté), soit via un autre répartiteur de fluide R2. Ce répartiteur de fluide R2 est raccordé d’une part à la conduite d’évacuation 9 et d’autre part à une première conduite 9a raccordée à la conduite d’alimentation 2 et à une seconde conduite 9b. Les conduites 1b et 9b des répartiteurs de fluide R1 et R2 sont ici raccordées à la conduite d’alimentation 5 de l’unité 120 de production de biomasse fongique pour l’alimenter en effluent liquide et effluent liquide hydrolysé respectivement. Les répartiteurs de fluide, par exemple de type électrovanne, peuvent être contrôlés par le système de contrôle pour envoyer des quantités spécifiques d’effluent liquide et/ou d’effluent liquide hydrolysé dans l’unité 120 de production.The hydrolysis pretreatment unit 150, capable of implementing step (e) of the method, is connected to the supply line 1 of the liquid effluent to be treated, either directly (not shown) or via a fluid distributor R1. This fluid distributor R1 is connected on the one hand to the supply line 1 and on the other hand to a first line 1a connected to the unit 150 and a second line 1b. The pretreatment unit 150 comprises a discharge line 9 for pretreated liquid effluent connected to the supply line 2 of the anaerobic digestion unit 110, either directly (not shown) or via another fluid distributor R2. This fluid distributor R2 is connected on the one hand to the discharge line 9 and on the other hand to a first line 9a connected to the supply line 2 and to a second line 9b. The lines 1b and 9b of the fluid distributors R1 and R2 are here connected to the supply line 5 of the fungal biomass production unit 120 to supply it with liquid effluent and hydrolyzed liquid effluent respectively. The fluid distributors, for example of the solenoid valve type, can be controlled by the control system to send specific quantities of liquid effluent and/or hydrolyzed liquid effluent into the production unit 120.

Cette unité de prétraitement 150 peut être un réacteur d’hydrolyse biologique avec un temps de séjour hydraulique de 1 à 3 jours ou un réacteur d’hydrolyse thermique avec un temps de séjour hydraulique de 20 à 60 minutes.This pretreatment unit 150 can be a biological hydrolysis reactor with a hydraulic residence time of 1 to 3 days or a thermal hydrolysis reactor with a hydraulic residence time of 20 to 60 minutes.

Optionnellement, l’installation 200 comprend un réacteur 180 de culture de souches mycéliennes. L’unité de production de biomasse fongique 120 comprend une conduite d’alimentation 12 de souches mycéliennes raccordée au réacteur 180 de culture de souches mycéliennes. L’alimentation en souches mycéliennes provenant du réacteur de culture est commandée par le système de contrôle 140 de manière discontinue, par exemple via une vanne 181 de l’unité de production de biomasse fongique 120 connectée fluidiquement à la conduite d’alimentation 12.Optionally, the installation 200 comprises a reactor 180 for culturing mycelial strains. The fungal biomass production unit 120 comprises a supply line 12 for mycelial strains connected to the reactor 180 for culturing mycelial strains. The supply of mycelial strains from the culture reactor is controlled by the control system 140 in a discontinuous manner, for example via a valve 181 of the fungal biomass production unit 120 fluidically connected to the supply line 12.

Optionnellement, l’installation comprend une unité de dégazage 210 entre l’unité de digestion 110 et l’unité de production de biomasse fongique 120, comprenant par exemple une entrée raccordée à la conduite 3 d’évacuation de digestat et une sortie raccordée à la conduite d’alimentation 5 de l’unité de production de biomasse fongique.Optionally, the installation comprises a degassing unit 210 between the digestion unit 110 and the fungal biomass production unit 120, comprising for example an inlet connected to the digestate evacuation pipe 3 and an outlet connected to the supply pipe 5 of the fungal biomass production unit.

La présente un troisième mode de réalisation d’une installation de valorisation 300 selon l’invention, décrite par différences par rapport à l’installation 200 du deuxième mode de réalisation. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références.There presents a third embodiment of a recovery installation 300 according to the invention, described by differences with respect to the installation 200 of the second embodiment. The same elements are designated by the same references.

A la différence de l’installation du deuxième mode de réalisation, l’installation 300 ne comprend pas l’unité de prétraitement par hydrolyse 150, les répartiteurs de fluide R1 et R2 et les conduites associées.Unlike the installation of the second embodiment, the installation 300 does not include the hydrolysis pretreatment unit 150, the fluid distributors R1 and R2 and the associated pipes.

L’installation 300 comprend une deuxième unité de déshydratation 160 et une unité de traitement thermique 170.The installation 300 comprises a second dehydration unit 160 and a heat treatment unit 170.

La deuxième unité de déshydratation 160 est raccordée à la conduite d’évacuation 3 du digestat et elle comprend une conduite d’évacuation 10 de digestat déshydraté. Elle comprend également une conduite d’évacuation 10’ d’un deuxième flux d’eau qui peut être envoyé dans une unité de traitement avant réutilisation ou rejet dans la nature.The second dehydration unit 160 is connected to the digestate discharge pipe 3 and it comprises a dehydrated digestate discharge pipe 10. It also comprises a discharge pipe 10' for a second water flow which can be sent to a treatment unit before reuse or discharge into nature.

L’unité de traitement thermique 170 est raccordée à la conduite d’évacuation 10 de digestat déshydraté et elle comprend une conduite d’évacuation 11 de digestat déshydraté et traité thermiquement.The heat treatment unit 170 is connected to the dehydrated digestate discharge line 10 and it comprises a dehydrated and heat-treated digestate discharge line 11.

La conduite d’évacuation 11 est raccordée à un répartiteur de fluide R3 raccordé lui-même à une conduite d’évacuation 13 raccordée à la conduite d’alimentation 5 de l’unité de production de biomasse fongique 120 et à une conduite d’évacuation 14 raccordée à la conduite d’alimentation 7 de l’unité 130 de déshydratation. Il est ainsi possible d’envoyer une partie du digestat déshydraté et traité thermiquement sortant de l’unité de traitement thermique 170 directement à l’unité de déshydratation 130. Le flux de liquide sortant de cette dernière par la conduite 8 contient de la matière organique, qui peut être renvoyée soit dans l’unité de digestion 110, soit dans l’unité de production 120 ou les deux. A cet effet, la conduite d’évacuation 8 peut être raccordée à un répartiteur de fluide R4 qui est raccordé à deux conduites 8a, 8b, tel que représenté sur la . La conduite 8a est ici raccordée à la conduite d’alimentation 5 de l’unité de production 120, la conduite 8b étant raccordée à la conduite d’alimentation 2 de l’unité de digestion 110. Les répartiteurs de fluide R3, R4, par exemple de type électrovanne, peuvent être contrôlés par le système de contrôle pour envoyer des quantités spécifiques de digestat déshydraté et traité thermiquement et/ou de flux de liquide dans l’unité 120 de production de biomasse fongique, les répartiteurs envoyant le reste des flux qu’ils reçoivent à l’unité de déshydratation 130 et à l’unité de digestion 110, respectivement.The discharge line 11 is connected to a fluid distributor R3 itself connected to a discharge line 13 connected to the feed line 5 of the fungal biomass production unit 120 and to a discharge line 14 connected to the feed line 7 of the dehydration unit 130. It is thus possible to send a portion of the dehydrated and heat-treated digestate leaving the heat treatment unit 170 directly to the dehydration unit 130. The liquid flow leaving the latter via the line 8 contains organic matter, which can be returned either to the digestion unit 110 or to the production unit 120 or both. For this purpose, the discharge line 8 can be connected to a fluid distributor R4 which is connected to two lines 8a, 8b, as shown in the . Line 8a is here connected to feed line 5 of production unit 120, line 8b being connected to feed line 2 of digestion unit 110. Fluid distributors R3, R4, for example of solenoid valve type, can be controlled by the control system to send specific quantities of dehydrated and heat-treated digestate and/or liquid streams into fungal biomass production unit 120, the distributors sending the remainder of the streams they receive to dehydration unit 130 and digestion unit 110, respectively.

Optionnellement, l’installation 300 comprend une unité de dégazage 210 entre l’unité de digestion 110 et la deuxième unité de déshydratation 160, comprenant par exemple une entrée raccordée à la conduite 3 d’évacuation de digestat et une sortie raccordée à la deuxième unité de déshydratation 160.Optionally, the installation 300 comprises a degassing unit 210 between the digestion unit 110 and the second dehydration unit 160, comprising for example an inlet connected to the digestate evacuation pipe 3 and an outlet connected to the second dehydration unit 160.

Enfin, la présente un quatrième mode de réalisation d’une installation de valorisation 400 selon l’invention, décrite par différences par rapport à l’installation 300 du troisième mode de réalisation. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références.Finally, the presents a fourth embodiment of a recovery installation 400 according to the invention, described by differences with respect to the installation 300 of the third embodiment. The same elements are designated by the same references.

L’installation 400 comprend une unité de séparation 190 raccordée à la conduite d’évacuation 11 de digestat déshydraté et traité thermiquement de l’unité 170 de traitement thermique.The installation 400 comprises a separation unit 190 connected to the discharge pipe 11 of dehydrated and heat-treated digestate from the heat treatment unit 170.

L’unité de séparation 190 est par exemple une unité de séparation par tamisage, par décantation optionnellement avec injection de réactifs (de type coagulant et/ou floculant), ou par centrifugation optionnellement avec injection de réactifs (de type coagulant et/ou floculant). On pourra par exemple utiliser une table d’égouttage, un tamis, un tamis vibrant, une grille, un filtre à bandes, un filtre, un filtre vibrant. Elle peut également être choisie parmi une unité de filtration membranaire et une unité de filtration sur toile.The separation unit 190 is for example a separation unit by sieving, by decantation optionally with injection of reagents (of the coagulant and/or flocculant type), or by centrifugation optionally with injection of reagents (of the coagulant and/or flocculant type). For example, a draining table, a sieve, a vibrating sieve, a grid, a belt filter, a filter, a vibrating filter may be used. It may also be chosen from a membrane filtration unit and a cloth filtration unit.

L’unité de séparation 190 comprend une première conduite d’évacuation 15 d’un premier flux épaissi enrichi en matière sèche raccordée à la conduite d’alimentation 5 de l’unité de production de biomasse fongique 120 et une deuxième conduite d’évacuation 16 d’un deuxième flux appauvri en matière sèche raccordée à la conduite d’alimentation 2 de l’unité de digestion 110 via une conduite 16b et/ou à la conduite d’alimentation 5 de l’unité de production 120 via une conduite 16a, ici via un répartiteur de fluide R5. Le répartiteur de fluide R5, par exemple de type électrovanne, peut être contrôlé par le système de contrôle pour envoyer des quantités spécifiques de digestat déshydraté et traité thermiquement, épaissi ou appauvri, dans l’unité 120 de production.The separation unit 190 comprises a first discharge pipe 15 for a first thickened flow enriched in dry matter connected to the feed pipe 5 of the fungal biomass production unit 120 and a second discharge pipe 16 for a second flow depleted in dry matter connected to the feed pipe 2 of the digestion unit 110 via a pipe 16b and/or to the feed pipe 5 of the production unit 120 via a pipe 16a, here via a fluid distributor R5. The fluid distributor R5, for example of the solenoid valve type, can be controlled by the control system to send specific quantities of dehydrated and heat-treated digestate, thickened or depleted, into the production unit 120.

Optionnellement, la conduite d’évacuation 11 de digestat déshydraté et traité thermiquement est raccordée à une conduite d’alimentation 17 d’eau en amont de l’unité de séparation 190 afin de permettre la dilution du digestat avant son entrée dans l’unité de séparation 190.Optionally, the discharge pipe 11 for dehydrated and heat-treated digestate is connected to a water supply pipe 17 upstream of the separation unit 190 in order to allow the dilution of the digestate before it enters the separation unit 190.

Dans ce mode de réalisation, l’unité de production 120 comprend en outre une conduite de recirculation 6’ renvoyant une partie du digestat enrichi en mycélium sortant de l’unité de production de biomasse fongique 120 à l’entrée de celle-ci. Cette conduite de recirculation 6’ peut être équipée d’un échangeur de chaleur pour maintenir la température ou chauffer le réacteur de l’unité 120 car, en fonction des pertes thermiques et de la dilution, la température peut varier dans le réacteur. Cette variante peut bien entendu être présente dans les autres modes de réalisation décrits.In this embodiment, the production unit 120 further comprises a recirculation pipe 6’ returning a portion of the mycelium-enriched digestate exiting the fungal biomass production unit 120 to the inlet thereof. This recirculation pipe 6’ may be equipped with a heat exchanger to maintain the temperature or heat the reactor of the unit 120 because, depending on the heat losses and the dilution, the temperature may vary in the reactor. This variant may of course be present in the other embodiments described.

Les différents modes de réalisation décrits et leurs variantes peuvent être combinés. Notamment, les installations 100, 300 et 400 pourraient être équipées d’une unité de prétraitement par hydrolyse 150, des répartiteurs de fluide R1 et R2 et des conduites associées, tels que décrits en référence à la . Les installations 200, 300 ou 400 pourraient être équipées des conduites 18 et 23 décrites en référence à la . En outre, dans chacun des modes de réalisation décrits ou leurs combinaisons, l’installation peut comprendre une unité de dégazage 210 entre l’unité de digestion 110 et l’unité de production de biomasse fongique 120 tel que décrit en référence à la , ou entre l’unité de digestion 110 et la deuxième unité de déshydratation 160 tel que décrit en référence à la .The various embodiments described and their variants can be combined. In particular, the installations 100, 300 and 400 could be equipped with a hydrolysis pretreatment unit 150, fluid distributors R1 and R2 and associated pipes, as described with reference to the . Installations 200, 300 or 400 could be equipped with the lines 18 and 23 described with reference to the . Further, in each of the described embodiments or combinations thereof, the facility may include a degassing unit 210 between the digestion unit 110 and the fungal biomass production unit 120 as described with reference to the , or between the digestion unit 110 and the second dehydration unit 160 as described with reference to the .

Quel que soit le mode de réalisation de l’installation, le système de contrôle 140 peut notamment comprendre :Whatever the method of implementing the installation, the control system 140 may in particular comprise:

- des premiers moyens de réglage du temps de séjour du digestat dans l’unité 120 de production de biomasse fongique mettant en œuvre l’étape (c),- first means for adjusting the residence time of the digestate in the fungal biomass production unit 120 implementing step (c),

- optionnellement des deuxièmes moyens de réglage du temps de séjour du digestat dans l’unité de digestion anaérobie mettant en œuvre l’étape (b),- optionally second means for adjusting the residence time of the digestate in the anaerobic digestion unit implementing step (b),

- des troisièmes moyens de réglage de la quantité de matière organique présente dans l’unité de production de biomasse fongique,- third means of adjusting the quantity of organic matter present in the fungal biomass production unit,

- optionnellement des moyens de détermination d’au moins un paramètre indicateur de croissance mycélienne choisi parmi une variation d’un paramètre représentatif d’une quantité de dioxygène transférée au réacteur aérobie, un paramètre représentatif d’une variation de la demande chimique en dioxygène de la boue au cours de l’étape (c), un paramètre représentatif d’une variation de la demande biologique en dioxygène dans la boue au cours de l’étape (c), un paramètre représentatif d’une variation de matière volatile dans la boue au cours de l’étape (c), une teneur en mycéliums de la boue enrichie sortant de l’étape (c), et une teneur en molécules produites par les souches mycéliennes de la boue enrichie sortant de l’étape (c),- optionally means for determining at least one mycelial growth indicator parameter chosen from a variation in a parameter representative of a quantity of dioxygen transferred to the aerobic reactor, a parameter representative of a variation in the chemical dioxygen demand of the sludge during step (c), a parameter representative of a variation in the biological dioxygen demand in the sludge during step (c), a parameter representative of a variation in volatile matter in the sludge during step (c), a mycelial content of the enriched sludge leaving step (c), and a content of molecules produced by the mycelial strains of the enriched sludge leaving step (c),

- des moyens de calcul et de transmission reliés aux moyens de détermination et aux moyens de réglage.- calculation and transmission means connected to determination means and adjustment means.

Les premiers et deuxièmes moyens de réglage du temps de séjour peuvent comprendre des vannes de régulation des débits entrant et sortant des unités à contrôler et/ou des pompes de circulation des flux dans les unités à contrôler, ces unités pouvant étant par exemple équipées de variateur pour contrôler les débits fournis.The first and second means for adjusting the residence time may comprise valves for regulating the flow rates entering and leaving the units to be controlled and/or pumps for circulating the flows in the units to be controlled, these units being able to be equipped, for example, with a variator for controlling the flow rates supplied.

Les troisièmes moyens de réglage peuvent comprendre des vannes de régulation des débits d’un ou plusieurs des flux alimentant l’unité de production de biomasse fongique mettant en œuvre l’étape (c). Ces flux sont ceux précédemment décrits en référence aux figures ou au procédé. Il s’agit par exemple de vannes de régulation et/ou de répartiteurs contrôlant les débits circulant dans une ou plusieurs des conduites suivantes raccordées à l’unité de production de biomasse fongique 120 : la conduite 1b de circulation d’effluent liquide, la conduite 9b de circulation d’effluent liquide hydrolysé, la conduite 8a de circulation du flux de liquide provenant de l’unité de déshydratation 130, la conduite 13 de circulation de digestat déshydraté et traité thermiquement, la conduite 15 de circulation du premier flux épaissi, la conduite 16a de circulation du deuxième flux appauvri.The third adjustment means may comprise valves for regulating the flow rates of one or more of the flows supplying the fungal biomass production unit implementing step (c). These flows are those previously described with reference to the figures or to the method. For example, these are regulating valves and/or distributors controlling the flow rates circulating in one or more of the following pipes connected to the fungal biomass production unit 120: the liquid effluent circulation pipe 1b, the hydrolyzed liquid effluent circulation pipe 9b, the liquid flow circulation pipe 8a from the dehydration unit 130, the dehydrated and heat-treated digestate circulation pipe 13, the thickened first flow circulation pipe 15, the depleted second flow circulation pipe 16a.

Les moyens de détermination peuvent comprendre un ou plusieurs capteurs, par exemple, et de manière non exhaustive, un débitmètre pour mesurer la quantité d’air entrant dans le réacteur aérobie, un tensiomètre ou ampèremètre pour mesurer la quantité de courant transférée à un aérateur du réacteur aérobie. La détermination de la MV, DBO ou DCO ou des teneurs est généralement réalisée en laboratoire.The determination means may include one or more sensors, for example, and without limitation, a flow meter for measuring the quantity of air entering the aerobic reactor, a tensiometer or ammeter for measuring the quantity of current transferred to an aerator of the aerobic reactor. The determination of the MV, BOD or COD or the contents is generally carried out in a laboratory.

Les moyens de calcul et de transmission peuvent comprendre un ou plusieurs processeurs, par exemple des microprocesseurs ou microcontrôleurs. Des moyens de communication, optionnellement bidirectionnels, peuvent être prévus entre les moyens de calcul et de transmission et les premiers et deuxièmes moyens de réglage et/ou entre les différents moyens de détermination décrits.The calculation and transmission means may comprise one or more processors, for example microprocessors or microcontrollers. Communication means, optionally bidirectional, may be provided between the calculation and transmission means and the first and second adjustment means and/or between the different determination means described.

Avantageusement, les moyens de calculs et de transmission du système de contrôle selon l’invention peuvent être programmés pour déterminer la quantité ou le débit de l’un des flux précités et/ou le deuxième temps de séjour, notamment en fonction d’au moins un paramètre indicateur de croissance mycélienne reçu des moyens de détermination (et notamment saisis manuellement ou de manière automatique), notamment en mettant en œuvre une boucle de rétroaction.Advantageously, the calculation and transmission means of the control system according to the invention can be programmed to determine the quantity or flow rate of one of the aforementioned flows and/or the second residence time, in particular as a function of at least one mycelial growth indicator parameter received from the determination means (and in particular entered manually or automatically), in particular by implementing a feedback loop.

Le système de contrôle 140 peut également inclure un système de régulation du réacteur aérobie de l’étape (c) comprenant un capteur de dioxygène dissous, un capteur de température, des moyens de contrôle de la température du réacteur aérobie (par exemple comprenant l’échangeur de chaleur sur la conduite de recirculation 6’ précédemment décrite), un système d’aération du réacteur, et contrôler l’aération et la température afin de maintenir une concentration en dioxygène dissous constante à l’intérieur du réacteur.The control system 140 may also include a system for regulating the aerobic reactor of step (c) comprising a dissolved oxygen sensor, a temperature sensor, means for controlling the temperature of the aerobic reactor (for example comprising the heat exchanger on the recirculation line 6' previously described), a system for aerating the reactor, and controlling the aeration and the temperature in order to maintain a constant dissolved oxygen concentration inside the reactor.

Les différents modes de réalisation présentés en référence aux figures 1 à 4 sont combinables suivant l’objectif de valorisation décidé.The different embodiments presented with reference to figures 1 to 4 can be combined depending on the decided valuation objective.

Claims (17)

Procédé de valorisation d’un effluent liquide contenant de la matière organique, comprenant :
  1. Une étape de fourniture d’un effluent liquide à traiter contenant de la matière organique ;
  2. Une étape de digestion anaérobie de l’effluent liquide, produisant un digestat et du biogaz, dans laquelle une partie au moins de la matière organique contenue dans l’effluent liquide à traiter est dégradée par mise en contact avec des microorganismes pendant un premier temps de séjour ;
  3. Une étape de production de biomasse fongique produisant une boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules produites par des souches mycéliennes, dans laquelle une partie au moins du digestat est mise en contact dans un réacteur aérobie et en présence de matière organique avec des souches mycéliennes pendant un deuxième temps de séjour ;
  4. Une étape de déshydratation de la boue enrichie en mycélium produisant un gâteau comprenant des mycéliums, et optionnellement les molécules produites par les souches mycéliennes, et un flux de liquide ;
    et dans lequel :
    lors de l’étape (c), on contrôle la teneur en matière organique et/ou le deuxième temps de séjour pour produire un gâteau comprenant une teneur cible en mycéliums et/ou une teneur cible en molécules produites par les souches mycéliennes.
Process for recovering a liquid effluent containing organic matter, comprising:
  1. A step of supplying a liquid effluent to be treated containing organic matter;
  2. A step of anaerobic digestion of the liquid effluent, producing a digestate and biogas, in which at least part of the organic matter contained in the liquid effluent to be treated is degraded by contact with microorganisms during an initial residence time;
  3. A fungal biomass production step producing a sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by mycelial strains, in which at least part of the digestate is brought into contact in an aerobic reactor and in the presence of organic matter with mycelial strains during a second residence time;
  4. A dehydration step of the sludge enriched with mycelium producing a cake comprising mycelia, and optionally the molecules produced by the mycelial strains, and a liquid flow;
    and in which:
    in step (c), the organic matter content and/or the second residence time are controlled to produce a cake comprising a target mycelial content and/or a target content of molecules produced by the mycelial strains.
Procédé de valorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de l’étape (c), la teneur en matière organique et/ou le deuxième temps de séjour sont contrôlés en fonction d’au moins un paramètre indicateur de croissance mycélienne choisi parmi une variation d’un paramètre représentatif d’une quantité de dioxygène transférée au réacteur aérobie, un paramètre représentatif d’une variation de la demande chimique en dioxygène de la boue au cours de l’étape (c), un paramètre représentatif d’une variation de la demande biologique en dioxygène dans la boue au cours de l’étape (c), un paramètre représentatif d’une variation de matière volatile dans la boue au cours de l’étape (c), une teneur en mycéliums de la boue enrichie sortant de l’étape (c) et/ou une teneur en molécules produites par les souches mycéliennes de la boue enrichie sortant de l’étape (c).Recovery method according to claim 1, characterized in that, during step (c), the organic matter content and/or the second residence time are controlled as a function of at least one mycelial growth indicator parameter chosen from a variation in a parameter representative of a quantity of dioxygen transferred to the aerobic reactor, a parameter representative of a variation in the chemical dioxygen demand of the sludge during step (c), a parameter representative of a variation in the biological dioxygen demand in the sludge during step (c), a parameter representative of a variation in volatile matter in the sludge during step (c), a mycelial content of the enriched sludge leaving step (c) and/or a content of molecules produced by the mycelial strains of the enriched sludge leaving step (c). Procédé de valorisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’étape de production de biomasse fongique produit une boue enrichie en mycéliums et en molécules produites par des souches mycéliennes, lesdites souches mycéliennes étant sélectionnées parmi des souches produisant des molécules choisies parmi des hormones, des protéines, des vitamines, des minéraux, des antibiotiques, des agents antimicrobiens, des pesticides et des herbicides.Recovery method according to claim 1 or 2, characterized in that the fungal biomass production step produces a sludge enriched in mycelia and in molecules produced by mycelial strains, said mycelial strains being selected from strains producing molecules chosen from hormones, proteins, vitamins, minerals, antibiotics, antimicrobial agents, pesticides and herbicides. Procédé de valorisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’effluent liquide à traiter lors de l’étape (b) est préalablement prétraité dans une étape (e) de prétraitement par hydrolyse.Recovery process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the liquid effluent to be treated during step (b) is previously pretreated in a step (e) of pretreatment by hydrolysis. Procédé de valorisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de dégazage sous vide du digestat sortant de l’étape (b) dans une unité de dégazage pour récupérer du méthane, et optionnellement les autres gaz présents.Recovery method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a step of vacuum degassing of the digestate leaving step (b) in a degassing unit to recover methane, and optionally the other gases present. Procédé de valorisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le digestat sortant de l’étape (b), optionnellement de l’étape de dégazage, est déshydraté et traité thermiquement avant d’être au moins en partie envoyé à l’étape (c).Recovery method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the digestate leaving step (b), optionally from the degassing step, is dehydrated and heat treated before being at least partly sent to step (c). Procédé de valorisation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’une partie du digestat déshydraté et traité thermiquement est envoyée à l’étape (c) et une autre partie est envoyée à l’étape (d), ou en ce que le digestat déshydraté et traité thermiquement est séparé, optionnellement après dilution avec de l’eau, en un premier flux épaissi enrichi en matière sèche et un deuxième flux appauvri en matière sèche, et le premier flux est envoyé dans l’étape (c) et le deuxième flux est envoyé dans l’étape (b) et/ou l’étape (c).Recovery method according to claim 6, characterized in that a portion of the dehydrated and heat-treated digestate is sent to step (c) and another portion is sent to step (d), or in that the dehydrated and heat-treated digestate is separated, optionally after dilution with water, into a first thickened stream enriched in dry matter and a second stream depleted in dry matter, and the first stream is sent to step (c) and the second stream is sent to step (b) and/or step (c). Procédé de valorisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’au moins une partie du flux de liquide sortant de l’étape (d) de déshydratation est envoyée dans l’étape (b) de digestion anaérobie et/ou l’étape (c) de production de biomasse fongique.Recovery method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that at least part of the liquid flow leaving the dehydration step (d) is sent to the anaerobic digestion step (b) and/or the fungal biomass production step (c). Procédé de valorisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, lors de l’étape (c), la teneur en matière organique est contrôlée :
(i) en contrôlant le premier temps de séjour de sorte que le digestat sortant de l’étape (b) présente une teneur cible en matière organique, et/ou
(ii) en ajoutant lors de l'étape (c) au moins une partie d’au moins un flux choisi parmi (iia) l’effluent liquide à traiter issu de l'étape (a), (iib) l’effluent liquide ayant subi un prétraitement par hydrolyse, (iic) le digestat sortant de l’étape (b) ayant subi une déshydratation et un traitement thermique, et optionnellement épaissi et/ou appauvri en matière sèche, (iid) le flux de liquide sortant de l’étape (d) de déshydratation.
Recovery method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that, during step (c), the organic matter content is controlled:
(i) by controlling the first residence time so that the digestate leaving step (b) has a target organic matter content, and/or
(ii) by adding during step (c) at least a portion of at least one stream chosen from (iia) the liquid effluent to be treated from step (a), (iib) the liquid effluent having undergone pretreatment by hydrolysis, (iic) the digestate leaving step (b) having undergone dehydration and heat treatment, and optionally thickened and/or depleted in dry matter, (iid) the liquid stream leaving step (d) of dehydration.
Procédé de valorisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’au cours de l’étape (c) on rajoute des souches mycéliennes de manière ponctuelle et discontinue dans le temps, les souches mycéliennes provenant d’un réacteur de culture dédié.Recovery method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that during step (c) mycelial strains are added punctually and discontinuously over time, the mycelial strains coming from a dedicated culture reactor. Installation (100, 200, 300, 400) de valorisation d’un effluent liquide contenant de la matière organique, comprenant :
  • une conduite de fourniture (1) d’un effluent liquide à traiter contenant de la matière organique ;
  • une unité (110) de digestion anaérobie comprenant une conduite d’alimentation (2) raccordée à la conduite de fourniture (1), une conduite d’évacuation (3) de digestat et une conduite d’évacuation (4) de biogaz ;
  • une unité (120) de production de biomasse fongique contenant des souches mycéliennes, comprenant une conduite d’alimentation (5) raccordée à la conduite d’évacuation (3) de digestat et une conduite d’évacuation (6) d’une boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes ;
  • une unité de déshydratation (130, 230, 330, 430) de la boue enrichie en mycéliums et/ou en molécules produites par les souches mycéliennes, comprenant une conduite d’alimentation (7) raccordée à la conduite d’évacuation (6) de l’unité de production de biomasse fongique, une conduite d’évacuation d’un gâteau et une conduite d’évacuation (8) d’un flux de liquide ;
  • un système de contrôle (140) configuré pour contrôler la teneur en matière organique présente dans l’unité (120) de production de biomasse fongique et/ou le deuxième temps de séjour dans cette unité (120) de production de biomasse fongique, en fonction d’une teneur cible du gâteau en mycéliums et/ou d’une teneur cible du gâteau en molécules produites par les souches mycéliennes.
Installation (100, 200, 300, 400) for the recovery of a liquid effluent containing organic matter, comprising:
  • a supply line (1) of a liquid effluent to be treated containing organic matter;
  • an anaerobic digestion unit (110) comprising a feed line (2) connected to the supply line (1), a digestate discharge line (3) and a biogas discharge line (4);
  • a unit (120) for producing fungal biomass containing mycelial strains, comprising a feed pipe (5) connected to the digestate discharge pipe (3) and a discharge pipe (6) for a sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains;
  • a dehydration unit (130, 230, 330, 430) for dehydrating the sludge enriched with mycelia and/or molecules produced by the mycelial strains, comprising a feed pipe (7) connected to the discharge pipe (6) of the fungal biomass production unit, a cake discharge pipe and a liquid flow discharge pipe (8);
  • a control system (140) configured to control the content of organic matter present in the fungal biomass production unit (120) and/or the second residence time in this fungal biomass production unit (120), as a function of a target content of the mycelium cake and/or a target content of the cake in molecules produced by the mycelial strains.
Installation (200) de valorisation selon la revendication 11, caractérisée en ce que la conduite de fourniture (1) de l’effluent liquide à traiter est raccordée à une unité (150) de prétraitement par hydrolyse comprenant une conduite d’évacuation (9) d’un effluent prétraité raccordée au moins à la conduite d’alimentation (2) de l’unité (110) de digestion anaérobie.Recovery installation (200) according to claim 11, characterized in that the supply pipe (1) for the liquid effluent to be treated is connected to a hydrolysis pretreatment unit (150) comprising a discharge pipe (9) for a pretreated effluent connected at least to the supply pipe (2) of the anaerobic digestion unit (110). Installation (300, 400) de valorisation selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que la conduite d’évacuation (3) de digestat est raccordée à une deuxième unité (160) de déshydratation comprenant une conduite d’évacuation (10) raccordée à une unité (170) de traitement thermique comprenant une conduite d’évacuation (11) du digestat déshydraté et traité thermiquement, et en ce que la conduite d’évacuation (11) du digestat déshydraté et traité thermiquement est :
(i) raccordée à une première conduite d’évacuation (13) raccordée à la conduite d’alimentation (5) de l’unité de production de biomasse fongique (120) et à une deuxième conduite d’évacuation (14) raccordée à la conduite d’alimentation (7) de l’unité (130) de déshydratation, ou
(ii) raccordée à une unité de séparation (190), qui comprend une première conduite d’évacuation (15) d’un premier flux épaissi enrichi en matière sèche et une deuxième conduite d’évacuation (16) d’un deuxième flux appauvri en matière sèche, et la première conduite d’évacuation (15) est raccordée à la conduite d’alimentation (5) de l’unité de production de biomasse fongique (120) et la deuxième conduite d’évacuation (16) est raccordée à la conduite d’alimentation (2) de l’unité de digestion (110) et/ou à la conduite d’alimentation (5) de l’unité de production de biomasse fongique (120), optionnellement la conduite d’évacuation (11) du digestat déshydraté et traité thermiquement est raccordée à une conduite d’alimentation (17) d’eau en amont de l’unité de séparation (190).
Recovery installation (300, 400) according to claim 11 or 12, characterized in that the digestate discharge pipe (3) is connected to a second dehydration unit (160) comprising a discharge pipe (10) connected to a heat treatment unit (170) comprising a discharge pipe (11) for the dehydrated and heat-treated digestate, and in that the discharge pipe (11) for the dehydrated and heat-treated digestate is:
(i) connected to a first discharge line (13) connected to the supply line (5) of the fungal biomass production unit (120) and to a second discharge line (14) connected to the supply line (7) of the dehydration unit (130), or
(ii) connected to a separation unit (190), which comprises a first discharge line (15) for a first thickened flow enriched in dry matter and a second discharge line (16) for a second flow depleted in dry matter, and the first discharge line (15) is connected to the feed line (5) of the fungal biomass production unit (120) and the second discharge line (16) is connected to the feed line (2) of the digestion unit (110) and/or to the feed line (5) of the fungal biomass production unit (120), optionally the discharge line (11) for the dehydrated and heat-treated digestate is connected to a water feed line (17) upstream of the separation unit (190).
Installation (200) de valorisation selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que la conduite d’évacuation (8) du flux de liquide de l’unité de déshydratation est raccordée à la conduite d’alimentation (2) de l’unité de digestion et/ou à la conduite d’alimentation (5) de l’unité de production de biomasse fongique.Recovery installation (200) according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the discharge pipe (8) of the liquid flow from the dehydration unit is connected to the supply pipe (2) of the digestion unit and/or to the supply pipe (5) of the fungal biomass production unit. Installation (100, 200, 400) de valorisation selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que le système de contrôle (140) est configuré pour ajuster la teneur en matière organique dans l’unité de production de biomasse fongique (120) (i) en contrôlant le temps de séjour de l’effluent liquide dans l’unité de digestion anaérobie de sorte que le digestat sortant de cette unité présente une teneur cible en matière organique, et/ou
(ii) en contrôlant l’ajout dans l’unité de production de biomasse fongique (120) d’au moins une partie d’un flux choisi parmi (iia) l’effluent liquide à traiter via une conduite d’alimentation (18) raccordée à la conduite de fourniture (1) de l’effluent liquide, (iib) l’effluent liquide ayant subi un prétraitement par hydrolyse via une conduite d’alimentation (19) raccordée à une unité de prétraitement (250) par hydrolyse, (iic) le digestat déshydraté et traité thermiquement via la conduite d’évacuation (13) raccordée à la conduite d’évacuation (11) du digestat déshydraté et traité thermiquement, et optionnellement épaissi en matière sèche via la première conduite d’évacuation (15) de l’unité de séparation (190) et/ou appauvri en matière sèche via une conduite (16a) raccordée à la deuxième conduite d’évacuation (16) de l’unité de séparation (190), (4) le flux de liquide sortant de l’unité de déshydratation (130) via une conduite d’alimentation (23) raccordée à l’unité de déshydratation (130)
Recovery plant (100, 200, 400) according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the control system (140) is configured to adjust the organic matter content in the fungal biomass production unit (120) (i) by controlling the residence time of the liquid effluent in the anaerobic digestion unit so that the digestate leaving this unit has a target organic matter content, and/or
(ii) by controlling the addition to the fungal biomass production unit (120) of at least a portion of a flow selected from (iia) the liquid effluent to be treated via a feed line (18) connected to the liquid effluent supply line (1), (iib) the liquid effluent having undergone pretreatment by hydrolysis via a feed line (19) connected to a hydrolysis pretreatment unit (250), (iic) the dehydrated and heat-treated digestate via the discharge line (13) connected to the discharge line (11) of the dehydrated and heat-treated digestate, and optionally thickened in dry matter via the first discharge line (15) of the separation unit (190) and/or depleted in dry matter via a line (16a) connected to the second discharge line (16) of the separation unit (190), (4) the liquid flow leaving the dehydration unit (130) via a supply line (23) connected to the dehydration unit (130)
Installation (200) de valorisation selon l’une quelconque des revendications 11 à 15, comprenant en outre un réacteur (180) de culture de mycéliums, caractérisée en ce que l’unité de production de biomasse fongique (120) comprend une conduite d’alimentation (12) de mycéliums raccordée au réacteur (180) de culture de mycéliums, et en ce que le système de contrôle (140) est configuré pour commander de manière discontinue dans le temps l’alimentation de l’unité de production (120) en mycéliums provenant du réacteur de culture.Recovery installation (200) according to any one of claims 11 to 15, further comprising a mycelium culture reactor (180), characterized in that the fungal biomass production unit (120) comprises a mycelium supply line (12) connected to the mycelium culture reactor (180), and in that the control system (140) is configured to control discontinuously over time the supply of mycelium from the culture reactor to the production unit (120). Installation (100, 200, 300, 400) de valorisation selon l’une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisée en ce qu’elle comprend une unité de dégazage (210) entre l’unité de digestion (110) et l’unité de production de biomasse fongique (120), optionnellement entre l’unité de digestion (110) et la deuxième unité de déshydratation (160).Recovery installation (100, 200, 300, 400) according to any one of claims 11 to 16, characterized in that it comprises a degassing unit (210) between the digestion unit (110) and the fungal biomass production unit (120), optionally between the digestion unit (110) and the second dehydration unit (160).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006008347A1 (en) * 2004-06-21 2006-01-26 Societe D'amenagement Urbain Et Rural Method for the mycelial degradation of organic matter, which is potentiated with the addition of mesophilic or thermophilic microfungi
US7270751B2 (en) 2002-03-08 2007-09-18 Societe D'amenagement Urbain Et Rural Method for treatment of sewage plant sludges by a fungal process
WO2021018780A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-04 Suez Groupe Process for anaerobic digestion of carbonaceous material
CN115594310A (en) * 2022-10-17 2023-01-13 上海碳迹生物科技有限公司(Cn) Method for producing single-cell protein for feed from livestock and poultry manure biogas slurry

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7270751B2 (en) 2002-03-08 2007-09-18 Societe D'amenagement Urbain Et Rural Method for treatment of sewage plant sludges by a fungal process
WO2006008347A1 (en) * 2004-06-21 2006-01-26 Societe D'amenagement Urbain Et Rural Method for the mycelial degradation of organic matter, which is potentiated with the addition of mesophilic or thermophilic microfungi
WO2021018780A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-04 Suez Groupe Process for anaerobic digestion of carbonaceous material
CN115594310A (en) * 2022-10-17 2023-01-13 上海碳迹生物科技有限公司(Cn) Method for producing single-cell protein for feed from livestock and poultry manure biogas slurry

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C.E. RODRIGUEZ- RODRIGUEZ ET AL., JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS, 2012, pages 233 - 234

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