WO2005023730A1 - Method for the accelerated composting of mixed organic waste - Google Patents

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WO2005023730A1
WO2005023730A1 PCT/FR2004/002176 FR2004002176W WO2005023730A1 WO 2005023730 A1 WO2005023730 A1 WO 2005023730A1 FR 2004002176 W FR2004002176 W FR 2004002176W WO 2005023730 A1 WO2005023730 A1 WO 2005023730A1
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waste
substrate
mixture
respirometric
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PCT/FR2004/002176
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Anne Tremier
Amaury De Guardia
Jean-Luc Martel
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Suez Environnement
Centre National Du Machinisme Agricole, Du Genie Rural Des Eaux Et Des Forets (Cemagref)
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    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • the present invention relates to an accelerated composting process for mixed organic waste comprising the implementation of a respirometric method in order to determine the main conditions for accelerated fermentation of the mixture to be composted.
  • Respirometric measurement is a commonly used method of quantifying biological activity.
  • Various techniques have been proposed in the past in order to:
  • the disappearance of oxygen in the enclosure is measured for one hour.
  • the stability of the compost thus tested is estimated as a function of the residual oxygen rate after one hour of measurement: if it is close to the oxygen saturation rate in the air, the product is considered to be biologically stable.
  • the two stability estimation parameters are the maximum consumption kinetics determined during the measurement (SOUR) and the cumulative oxygen consumed during the first 20 hours of measurement (OD 20 ).
  • the two parameters vary identically depending on the age of the substrate. This development is also comparable to that obtained by the method developed by lannotti et al. However, the values of the maximum kinetics of oxygen consumption are lower in the case of a solid substrate than in the case of a solid substrate ground in aqueous suspension. In this second case, the limitations due to oxygen transfer are minimized and Stentiford et al. prefer this method in order to study the maximum biodegradability potential of the substrate.
  • a series of bottles is placed on a heating bench, establishing a temperature gradient between the bottles.
  • a measurement of approximately 30 to 60 minutes makes it possible to estimate the kinetics of oxygen consumption of a type of sample for a panel of temperatures. This test makes it possible to study the evolution of biodegradation during composting and according to the imposed temperature.
  • a respirometric method has also been implemented by Aguilar et al. (Aguilar- Juarez 2000) "Analysis and modeling of aerobic biological reactions during the operating phase of a locker in a technical landfill center". Process Engineering. Toulouse, National Institute of Applied Sciences 233 in order to model the aerobic biological degradation kinetics of household waste during the operating phase of a Technical Landfill locker.
  • a waste volume of approximately 1.8 L is continuously aerated.
  • Oxygen consumption is continuously measured by analyzing the oxygen content in the gas entering and leaving the respirometric cell. The measurements are carried out on a waste comparable to that treated in CET. The test is extended until very low and constant consumption is observed.
  • the kinetic curves obtained could be simulated by the authors using a model including the effects on biological kinetics of the oxygen content, the temperature and the composition of the waste.
  • the present invention relates to an accelerated composting process for mixed organic waste, characterized in that the conditions for formulation, establishment and control of the initial fermentation phase of the waste to be composted are determined by a pre-stage of characterization and optimization of the biodegradability and the kinetics of degradation of the initial mixture consisting of the different wastes to be composted, this pre-step consisting in a rapid measurement of the oxygen consumption (measurement respirometric) by a solid organic biological medium and in a modeling treatment, of the result of said respirometric measurement.
  • the respiratory monitoring system consists of a hermetically sealed enclosure 1.
  • this respirometric enclosure has a capacity of the order of 6 to 10 liters (which can contain from 4 to 6 kg of samples), which represents a capacity which is quite unusual for a laboratory apparatus, but which is the only means of testing a sample of sufficiently large particle size comparable to that of the gross product, all of these characteristics significantly increasing the reliability of the measurement.
  • This enclosure 1 contains the composting mixture 3, placed on a grid 2 placed above the bottom of the enclosure. The composting mixture is continuously supplied with oxygen via an ambient air inlet 4. After having flowed through the mixture, the air leaves the enclosure and its oxygen content is continuously analyzed at 5.
  • the aerobic biodegradation kinetics simulation model of organic matter in composting is based on the ASM models developed in the framework of the study of biological wastewater treatment (Henze, Gujer et al. 2000) "Activated Sludge Models ASM1, ASM2, ASM2D and ASM3". London IWA Publishing. This model expresses the growth and decline of microorganisms, the consumption of organic substrate and the consumption of oxygen linked to this growth.
  • microorganisms X whose activity is localized in the aqueous phase of the solid substrate.
  • the growth of these microorganisms is developed on the basis of Monod kinetics.
  • This model has 10 parameters, the determination of which constitutes the characterization of the biodegradability (quantification, qualification and kinetics) of the solid waste tested: • Parameters describing the initial composition of the organic matter: X (0) > MB (0) and MH ( 0) the initial contents of microorganisms, directly biodegradable matter and slowly biodegradable matter. • Kinetic parameters: ⁇ m, KB, b, Kh, K MH respectively kinetics of specific growth of microorganisms, semi-saturation constant on MB substrate, kinetics of decline of micro-organisms, kinetics of hydrolysis and constant known as semi-saturation in MH substrate. • Yield parameters: Y and f, respectively the coefficient of conversion efficiency of the substrate into micro-organisms and the coefficient of conversion of dead biomass into inert organic matter.
  • the initial values of these parameters are determined by graphical processing of the result of the respirometric measurement ( ⁇ m, Kh, X (0), MB (0) and MH (0)) or fixed by default (Y, f, b, Kb, K MH )

Abstract

The invention relates to a method for the accelerated composting of mixed organic waste. The invention is characterised in that the conditions relating to the formulation, establishment and control of the phase involving the initial fermentation of the waste to be composted are determined using a pre-step consisting in characterising and optimising the biodegradability and the degradation kinetic of the initial mixture comprising different types of waste to be composted. More specifically, the aforementioned pre-step comprises (i) the rapid measurement of the uptake of oxygen (respirometric measurement) by a solid organic biological medium and (ii) the processing of the result of said respirometric measurement by means of modelling.

Description

PROCÉDÉ DE COMPOSTAGE ACCÉLÉRÉDEDÉCHETS ORGANIQUES ENMÉLANGE ACCELERATED COMPOSTING PROCESS OF ORGANIC WASTE MIXTURE
La présente invention concerne un procédé de compostage accéléré de déchets organiques en mélange comportant la mise en œuvre d'une méthode respirométrique afin de déterminer les principales conditions de fermentation accélérée du mélange devant être composté.The present invention relates to an accelerated composting process for mixed organic waste comprising the implementation of a respirometric method in order to determine the main conditions for accelerated fermentation of the mixture to be composted.
La mesure respirométrique est une méthode de quantification de l'activité biologique couramment utilisée. Diverses techniques ont été proposées dans le passé afin de :Respirometric measurement is a commonly used method of quantifying biological activity. Various techniques have been proposed in the past in order to:
1°) constituer des outils de quantification de la biodégradabilité ultime d'un substrat organique (par exemple pour l'étude des plastiques biodégradables) : Un inventaire des méthodes standard liées à ce premier objectif a été donné par Pagga (1997) « Testing biodegradability with standardized methods » Chemosphere 35(12) :2953- 2972. L'auteur préconise en particulier pour la détermination de la biodégradabilité ultime des matériaux solides, les mesures suivantes : • Mesure de l'évolution de la production de dioxyde de carbone dans un milieu aqueux inoculé en microorganismes (test de Sturm) : cette technique est décrite à travers cinq normes ASTM, une norme JIS, une norme EC et trois normes OCDE (Feuilloley, Labiée et al. 2000) « Mise au point d'un système automatisé de mesure de la biodégradabilité des matériaux » Ingénieries 23 : 61-70. • Mesure de la quantité de dioxyde de carbone produit pendant une période de 45 jours lors de l'incorporation d'un polymère dans un compost mûr, en milieu clos aéré et maintenu à 60°C. ((Pagga, Beimborn et al. (1995); ISO 14855) « Détermination of the aérobic biodegradability of polymeric material in a laboratory conrrolled composting test ». Chemosphere 31(11-12); 4475- 4487.1 °) constitute tools for quantifying the ultimate biodegradability of an organic substrate (for example for the study of biodegradable plastics): An inventory of standard methods linked to this first objective was given by Pagga (1997) "Testing biodegradability with standardized methods »Chemosphere 35 (12): 2953-2972. The author recommends, in particular for the determination of the ultimate biodegradability of solid materials, the following measures: • Measurement of the evolution of carbon dioxide production in a aqueous medium inoculated with microorganisms (Sturm test): this technique is described through five ASTM standards, one JIS standard, one EC standard and three OECD standards (Feuilloley, Labiée et al. 2000) "Development of an automated system for measuring the biodegradability of materials ”Engineering 23: 61-70. • Measurement of the quantity of carbon dioxide produced during a period of 45 days during the incorporation of a polymer in a ripe compost, in a ventilated closed environment and maintained at 60 ° C. ((Pagga, Beimborn et al. (1995); ISO 14855) "Determination of the aerobic biodegradability of polymeric material in a laboratory conrrolled composting test". Chemosphere 31 (11-12); 4475-4487.
2°) déterminer le niveau de stabilisation d'un substrat organique biodégradable (par exemple niveau de stabilisation d'un compost). Cette détermination du niveau de stabilisation biologique d'un substrat organique a également fait l'objet de2) determine the level of stabilization of a biodegradable organic substrate (for example level of stabilization of a compost). This determination of the level of biological stabilization of an organic substrate has also been the subject of
FEOILLE BE REMPLACEMENT (fiÈ€LE 26} nombreuses applications de méthodes respirométriques par mesure de la consommation d'oxygène :SHEET BE REPLACEMENT (fiÈ € LE 26} numerous applications of respirometric methods by measuring oxygen consumption:
lannotti et ai. (Ianotti-Frost, Toth et al. 1992) "Compost stability" Biocycle (Novembre 62-66) (Ianotti, Grebus et al. 1994) « Oxygène respirometry to asses stability and maturity of composted municipal solid waste » Journal of Environnement Quality 23 ; 1177-1183, proposent une mesure de la stabilité des composts par un test respirométrique basé sur la mesure de l'oxygène gazeux dans une enceinte fermée à l'aide d'une sonde polarographique. Le test est mené sur des échantillons de compost (équivalents d'environ 60 g de matière sèche) d'une humidité minimale de 50 %, placés dans des Erlenmeyer de 500 mL hermétiquement fermés, à une température de 37°C. Après 16 heures d'aération continue, la disparition d'oxygène dans l'enceinte est mesurée pendant une heure. La stabilité du compost ainsi testé est estimée en fonction du taux d'oxygène résiduel après une heure de mesure : si celui ci est proche du taux de saturation d'oxygène dans l'air, le produit est considéré comme biologiquement stable.lannotti and ai. (Ianotti-Frost, Toth et al. 1992) "Compost stability" Biocycle (November 62-66) (Ianotti, Grebus et al. 1994) "Oxygen respirometry to asses stability and maturity of composted municipal solid waste" Journal of Environment Quality 23 ; 1177-1183, propose a measurement of the stability of composts by a respirometric test based on the measurement of gaseous oxygen in a closed enclosure using a polarographic probe. The test is carried out on compost samples (equivalent to approximately 60 g of dry matter) with a minimum humidity of 50%, placed in hermetically sealed 500 ml Erlenmeyer flasks, at a temperature of 37 ° C. After 16 hours of continuous aeration, the disappearance of oxygen in the enclosure is measured for one hour. The stability of the compost thus tested is estimated as a function of the residual oxygen rate after one hour of measurement: if it is close to the oxygen saturation rate in the air, the product is considered to be biologically stable.
Stentiford et al. (Lasaridi and Stentiford 1998) "A simple respirometric technique for assessing compost stability" Water Research 32 (12); 3717-3723; (Stentiford 2002) « The spécifie oxygen upta e rate (SOUR) ». The biological treatment of biodégradable waste - Technical aspects, Bruxelles, -ont développé le même type de méthode que lannotti et al. mais en l'appliquant à un échantillon de compost finement broyé en suspension en milieu aqueux maintenu à 30°C. La mesure de la consommation d'oxygène est réalisée par une sonde à oxygène dissous. L'enceinte réactionnelle est réoxygénée de façon séquencée. La mesure est réalisée sur une durée de 20 à 60 heures selon les substrats. Les deux paramètres d'estimation de la stabilité sont la cinétique maximale de consommation déterminée au cours de la mesure (SOUR) et le cumul d'oxygène consommé au cours des 20 premières heures de mesure (OD20). Les deux paramètres varient de façon identique en fonction de l'âge du substrat. Cette évolution est également comparable à celle obtenue par la méthode développée par lannotti et al. Cependant, les valeurs des cinétiques maximales de consommation d'oxygène sont plus faibles dans le cas d'un substrat solide que dans le cas d'un substrat solide broyé en suspension aqueuse. Dans ce second cas, les limitations dues au transfert d'oxygène sont minimisées et Stentiford et al. préfèrent cette méthode afin d'étudier le potentiel de biodégradabilité maximum du substrat.Stentiford et al. (Lasaridi and Stentiford 1998) "A simple respirometric technique for assessing compost stability" Water Research 32 (12); 3717-3723; (Stentiford 2002) "The specifies oxygen upta e rate (SOUR)". The biological treatment of biodegradable waste - Technical aspects, Brussels, -have developed the same type of method as lannotti et al. but by applying it to a finely ground compost sample suspended in an aqueous medium maintained at 30 ° C. The measurement of oxygen consumption is carried out by a dissolved oxygen sensor. The reaction chamber is reoxygenated in a sequenced manner. The measurement is carried out over a period of 20 to 60 hours depending on the substrates. The two stability estimation parameters are the maximum consumption kinetics determined during the measurement (SOUR) and the cumulative oxygen consumed during the first 20 hours of measurement (OD 20 ). The two parameters vary identically depending on the age of the substrate. This development is also comparable to that obtained by the method developed by lannotti et al. However, the values of the maximum kinetics of oxygen consumption are lower in the case of a solid substrate than in the case of a solid substrate ground in aqueous suspension. In this second case, the limitations due to oxygen transfer are minimized and Stentiford et al. prefer this method in order to study the maximum biodegradability potential of the substrate.
D'autres indices de stabilité basés sur des méthodes respirométriques ont encore été développés :Other stability indices based on respirometric methods have also been developed:
• L'AT4 (Binner and Zach 1999) « Laboratory tests describing the biological reactivity of pretreated residual wastes ». Organic Recovery and Biological Treatement - ORBIT 99, Weimar Rhombos - Verlag, utilise une méthode gazométrique couplée à un système électrolytique. Appliquée à environ 30 g d'échantillon de compost dont l'humidité est ajustée entre 40 et 50 %, cette méthode propose d'évaluer la stabilité du matériau en fonction de la quantité cumulée d'oxygène consommé au bout de 96 heures de mesure. Le milieu réactionnel est thermostaté à 20°C.• AT4 (Binner and Zach 1999) "Laboratory tests describing the biological reactivity of pretreated residual wastes". Organic Recovery and Biological Treatement - ORBIT 99, Weimar Rhombos - Verlag, uses a gasometric method coupled with an electrolytic system. Applied to approximately 30 g of compost sample whose humidity is adjusted between 40 and 50%, this method proposes to assess the stability of the material as a function of the cumulative amount of oxygen consumed after 96 hours of measurement. The reaction medium is thermostatically controlled at 20 ° C.
• L'indice de respiration dynamique (DRI) (Adani, Scatigna et al. 2000) "Biostabilization of mechanically separated municipal solid waste fraction" Waste Management and Research 18 : 471-477. (Adani, Ubbiali et al. 2002) « Static and dynamic respirometric indexes - Italian Research and studies ». The biological treatment of biodégradable waste - Technical aspects, Bruxelles, repose sur une mesure de la consommation d'oxygène entre l'entrée et la sortie de l'air dans un système aéré en continu. La valeur de DRI considérée pour estimer la stabilité du substrat organique est la moyenne de 12 valeurs, mesurées toutes les deux heures lorsque l'activité maximum est atteinte.• The dynamic respiration index (DRI) (Adani, Scatigna et al. 2000) "Biostabilization of mechanically separated municipal solid waste fraction" Waste Management and Research 18: 471-477. (Adani, Ubbiali et al. 2002) "Static and dynamic respirometric indexes - Italian Research and studies". The biological treatment of biodegradable waste - Technical aspects, Brussels, is based on a measurement of the oxygen consumption between the entry and exit of air in a continuously aerated system. The DRI value considered to estimate the stability of the organic substrate is the average of 12 values, measured every two hours when the maximum activity is reached.
3°) modéliser des cinétiques de dégradation d'un substrat organique biodégradable : des méthodes équivalentes ont également été utilisées afin d'étudier l'évolution des cinétiques de dégradation biologique des substrats solides organiques : • Lasaridi et al. (Lasaridi, Papadimitriou et al. 1996) « Development and démonstration of a thermogradient respirometer ». Compost Science and Utilization 4(3) : 53-61 ont développé une méthode respirométrique pour étudier l'évolution de la cinétique de consommation d'oxygène au cours du compostage et en fonction de la température. La méthode utilisée est une technique gazométrique à volume constant. 75 à 100 g d'échantillon de compost, dont l'humidité est ajustée à 60% de la capacité maximale de rétention d'eau du matériau, sont placés dans un flacon de 250 mL Une série de flacons est placée sur un banc chauffant, établissant un gradient de température entre les flacons. - Une mesure d'environ 30 à 60 minutes permet d'estimer la cinétique de consommation d'oxygène d'un type d'échantillon pour un panel de températures. Ce test permet d'étudier l'évolution de la biodégradation au cours du compostage et selon la température imposée. • Une méthode respirométrique a également été mise en œuvre par Aguilar et al. (Aguilar- Juarez 2000) « Analyse et modélisation des réactions biologiques aérobies au cours de la phase d'exploitation d'un casier d'un centre d'enfouissement technique ». Génie des procédés. Toulouse, Institut National des Sciences appliquées 233 afin de modéliser les cinétiques de dégradation biologiques aérobies des déchets ménagers lors de la phase d'exploitation d'un casier de Centre d'Enfouissement Technique. Dans une enceinte hermétiquement fermée, un volume de déchet d'environ 1,8 L est aéré en continu. La consommation d'oxygène est mesurée en continu en analysant la teneur en oxygène dans le gaz en entrée et en sortie de la cellule respirométrique. Les mesures sont réalisées sur un déchet comparable à celui traité en CET. Le test est prolongé jusqu'à observation d'une consommation très faible et constante. Les courbes cinétiques obtenues ont pu être simulées par les auteurs grâce à un modèle incluant les effets sur les cinétiques biologiques de la teneur en oxygène, la température et la composition du déchet.3) modeling the degradation kinetics of a biodegradable organic substrate: equivalent methods have also been used to study the evolution of the biological degradation kinetics of organic solid substrates: • Lasaridi et al. (Lasaridi, Papadimitriou et al. 1996) "Development and demonstration of a thermogradient respirometer". Compost Science and Utilization 4 (3): 53-61 have developed a respirometric method to study the evolution of the kinetics of oxygen consumption during the composting and depending on the temperature. The method used is a constant volume gas technique. 75 to 100 g of compost sample, the humidity of which is adjusted to 60% of the maximum water retention capacity of the material, are placed in a 250 ml bottle. A series of bottles is placed on a heating bench, establishing a temperature gradient between the bottles. - A measurement of approximately 30 to 60 minutes makes it possible to estimate the kinetics of oxygen consumption of a type of sample for a panel of temperatures. This test makes it possible to study the evolution of biodegradation during composting and according to the imposed temperature. • A respirometric method has also been implemented by Aguilar et al. (Aguilar- Juarez 2000) "Analysis and modeling of aerobic biological reactions during the operating phase of a locker in a technical landfill center". Process Engineering. Toulouse, National Institute of Applied Sciences 233 in order to model the aerobic biological degradation kinetics of household waste during the operating phase of a Technical Landfill locker. In a hermetically sealed enclosure, a waste volume of approximately 1.8 L is continuously aerated. Oxygen consumption is continuously measured by analyzing the oxygen content in the gas entering and leaving the respirometric cell. The measurements are carried out on a waste comparable to that treated in CET. The test is extended until very low and constant consumption is observed. The kinetic curves obtained could be simulated by the authors using a model including the effects on biological kinetics of the oxygen content, the temperature and the composition of the waste.
Cet état antérieur des méthodes de mesure de la biodégradabilité de substrat solide laisse apparaître que la plupart de ces méthodes ne respectent pas la matrice physique du substrat, dissociant ainsi la biodégradabilité d'un matériau des conditions physiques de dégradation biologique de ce matériau. Par ailleurs, le résultat de la mesure est souvent utilisé directement sans le relier à des phénomènes biologiques responsables de la biodégradation de la matière organique. Ceci a pour conséquence de rendre peu transférables les seuils de valeurs définis pour un type particulier de substrat. Enfin aucune de ces méthodes ne propose de qualifier les caractéristiques initiales d'un substrat solide organique à traiter biologiquement : quantification et qualification de la matière biodégradable, détermination des cinétiques de dégradation et de l'influence sur ces cinétiques de paramètres environnementaux tels que la température ou l'humidité.This prior state of the methods for measuring the biodegradability of a solid substrate suggests that most of these methods do not respect the physical matrix of the substrate, thus dissociating the biodegradability of a material from the physical conditions of biological degradation of this material. Furthermore, the measurement result is often used directly without relating it to biological phenomena responsible for the biodegradation of organic matter. This has the consequence of making the thresholds of values defined for a particular type of transfer difficult to transfer. substrate. Finally, none of these methods proposes to qualify the initial characteristics of an organic solid substrate to be treated biologically: quantification and qualification of the biodegradable material, determination of the degradation kinetics and of the influence on these kinetics of environmental parameters such as the temperature. or humidity.
Afin de résoudre le problème mentionné ci-dessus, la présente invention se propose de mettre en œuvre une méthode respirométrique respectueuse de la nature de la matrice solide du substrat, alliée à un traitement informatique du résultat de mesure. Cette nouvelle technique a été développée de façon à permettre à l'exploitant d'une plate forme de compostage :In order to solve the problem mentioned above, the present invention proposes to implement a respirometric method that respects the nature of the solid matrix of the substrate, combined with computer processing of the measurement result. This new technique has been developed to allow the operator of a composting platform:
• D'estimer la capacité d'un déchet à être traité par ce procédé en fonction de la quantité de matière biodégradable identifiée (MH(0) et MB(0)).• Estimate the capacity of a waste to be treated by this process according to the quantity of biodegradable material identified (MH (0) and MB (0)).
• D'orienter le choix des mélanges de déchets pour optimiser la quantité et la qualité de matière biodégradable (MH(0) et MB(0)) sans engager d'essais sur de larges volumes de déchets.• To guide the choice of waste mixtures to optimize the quantity and quality of biodegradable material (MH (0) and MB (0)) without undertaking tests on large volumes of waste.
• D'estimer les cinétiques de dégradation (μm, Kh) de ces déchets et par conséquent d'optimiser leur temps de traitement sur la plate-forme de compostage.• Estimate the degradation kinetics (μm, Kh) of this waste and therefore optimize their treatment time on the composting platform.
• D'optimiser les conditions de mélange (humidité) puis de gestion du procédé (pilotage des températures) en fonction de l'influence de ces paramètres sur les cinétiques de biodégradation.• Optimizing the mixing conditions (humidity) and then process management (temperature control) according to the influence of these parameters on the biodegradation kinetics.
En conséquence, la présente invention concerne un procédé de compostage accéléré de déchets organiques en mélange caractérisé en ce que les conditions de formulation, d'établissement et de pilotage de la phase de fermentation initiale des déchets à composter sont déterminées par une pré-étape de caractérisation et d'optimisation de la biodégradabilité et de la cinétique de dégradation du mélange initial constitué des différents déchets à composter, cette pré-étape consistant en une mesure rapide de la consommation d'oxygène (mesure respirométrique) par un milieu biologique organique solide et en un traitement par modélisation, du résultat de ladite mesure respirométrique.Consequently, the present invention relates to an accelerated composting process for mixed organic waste, characterized in that the conditions for formulation, establishment and control of the initial fermentation phase of the waste to be composted are determined by a pre-stage of characterization and optimization of the biodegradability and the kinetics of degradation of the initial mixture consisting of the different wastes to be composted, this pre-step consisting in a rapid measurement of the oxygen consumption (measurement respirometric) by a solid organic biological medium and in a modeling treatment, of the result of said respirometric measurement.
En se référant à la figure unique du dessin annexé, on décrira, en premier lieu un exemple de réalisation de la mesure respirométrique mise en œuvre lors de la pré- étape du procédé objet de l'invention. Dans cet exemple les conditions de mesure sont les suivantes :Referring to the single figure of the appended drawing, a description will first be given of an embodiment of the respirometric measurement implemented during the pre-step of the method which is the subject of the invention. In this example, the measurement conditions are as follows:
• Les déchets organiques testés sont préparés de façon à obtenir une structure solide poreuse de qualité, présentation et fermentescibilité comparables à celle traitée en compostage industriel. On cherche ici à connaître une cinétique de biodégradation réelle et non pas accélérée grâce à un broyage par exemple.• The organic waste tested is prepared so as to obtain a solid porous structure of quality, presentation and fermentability comparable to that treated in industrial composting. We are seeking here to know a real biodegradation kinetics and not accelerated by grinding for example.
• La cinétique de consommation d'oxygène mesurée ne doit dépendre que de paramètres intrinsèques de l'activité microbiologique (quantité de microorganismes, quantité de substrat biodégradable, etc.). La cinétique ne doit donc pas être limitée par une faible disponibilité en oxygène pour les microorganismes. La distribution d'oxygène doit par conséquent être suffisante et homogène dans l'ensemble de l'enceinte respirométrique.• The kinetics of oxygen consumption measured should only depend on intrinsic parameters of microbiological activity (amount of microorganisms, amount of biodegradable substrate, etc.). The kinetics should therefore not be limited by a low availability of oxygen for microorganisms. The oxygen distribution must therefore be sufficient and homogeneous throughout the respiratory chamber.
• De même, pour une mesure donnée, la cinétique de consommation d'oxygène ne doit pas être susceptible de varier en fonction de la température ou de l'humidité du mélange testé. La température et l'humidité doivent donc être maintenues constantes au cours de la mesure.• Similarly, for a given measurement, the kinetics of oxygen consumption must not be liable to vary depending on the temperature or humidity of the mixture tested. The temperature and humidity must therefore be kept constant during the measurement.
• La mesure respirométrique a une durée de 10 à 20 jours selon le déchet testé.• The respirometric measurement lasts 10 to 20 days depending on the waste tested.
Sur la figure unique on a schématisé un exemple de système respirométrique appliqué à l'étude des déchets organiques solides traités en compostage.In the single figure, a schematic example of a respirometric system applied to the study of solid organic waste treated in composting has been schematized.
Sur cette figure on voit que, dans cet exemple de réalisation,In this figure we see that, in this exemplary embodiment,
Le système de suivi respirométrique est constitué d'une enceinte 1 hermétiquement fermée. Selon la présente invention, cette enceinte respirométrique présente une capacité de l'ordre de 6 à 10 litres (pouvant contenir de 4 à 6 kg d'échantillons) ce qui représente une capacité tout à fait inhabituelle pour un appareil de laboratoire, mais qui est le seul moyen de tester un échantillon de granulométrie suffisamment comparable à celle du produit brut, l'ensemble de ces caractéristiques augmentant notablement la fiabilité de la mesure. Cette enceinte 1 contient le mélange à composter 3, posé sur une grille 2 placée au-dessus du fond de l'enceinte. Le mélange à composter est alimenté en continu en oxygène via une entrée d'air ambiant 4. Après s'être écoulé dans le mélange, l'air ressort de l'enceinte et sa teneur en oxygène est analysée en continu en 5.The respiratory monitoring system consists of a hermetically sealed enclosure 1. According to the present invention, this respirometric enclosure has a capacity of the order of 6 to 10 liters (which can contain from 4 to 6 kg of samples), which represents a capacity which is quite unusual for a laboratory apparatus, but which is the only means of testing a sample of sufficiently large particle size comparable to that of the gross product, all of these characteristics significantly increasing the reliability of the measurement. This enclosure 1 contains the composting mixture 3, placed on a grid 2 placed above the bottom of the enclosure. The composting mixture is continuously supplied with oxygen via an ambient air inlet 4. After having flowed through the mixture, the air leaves the enclosure and its oxygen content is continuously analyzed at 5.
Afin de se placer dans des conditions non contraignantes du point de vue hydrodynamique (pas de volume mort, pas de court-circuit ou de chemins préférentiels du flux gazeux), le volume d'air est recirculé selon le circuit 6 de façon très rapide pour produire un écoulement de type parfaitement agité dans l'enceinte 1. Par conséquent, le système est utilisable en circuit gaz ouvert avec recirculation ou en circuit gaz fermé uniquement.In order to be placed in non-binding conditions from the hydrodynamic point of view (no dead volume, no short-circuit or preferential paths of the gas flow), the volume of air is recirculated according to circuit 6 very quickly to produce a perfectly agitated type flow in enclosure 1. Consequently, the system can be used in open gas circuit with recirculation or in closed gas circuit only.
On utilise un bain thermostaté afin de maintenir constante la température du mélange à composter 3 au cours du suivi. Cette température est contrôlée en continu par une sonde 8.A thermostatic bath is used in order to keep the temperature of the compost mixture 3 constant during monitoring. This temperature is continuously monitored by a probe 8.
Enfin, l'air en entrée est humidifié en 9 et la vapeur d'eau contenue dans le flux gazeux sortant est condensée en 7 afin de permettre de maintenir l'humidité du mélange aussi constante que possible.Finally, the incoming air is humidified in 9 and the water vapor contained in the outgoing gas flow is condensed in 7 in order to keep the humidity of the mixture as constant as possible.
La consommation d'oxygène est obtenue en mesurant les teneurs en oxygène dans le gaz en entrée et en sortie de la cellule respirométrique grâce à l'analyseur 5.Oxygen consumption is obtained by measuring the oxygen contents in the gas entering and leaving the respirometric cell using the analyzer 5.
Ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, ladite pré-étape du procédé selon l'invention comporte ensuite un traitement du résultat de la mesure respirométrique par modélisationAs mentioned above, said pre-step of the method according to the invention then includes a processing of the result of the respirometric measurement by modeling.
Le modèle de simulation de la cinétique de biodégradation aérobie de la matière organique en compostage s'appuie sur les modèles ASM développés dans le cadre de l'étude du traitement biologique des eaux usées (Henze, Gujer et al. 2000) « Activated Sludge Models ASM1, ASM2, ASM2D and ASM3 ». Londres IWA Publishing. Ce modèle exprime la croissance et le déclin des micro-organismes, la consommation du substrat organique et la consommation d'oxygène liées à cette croissance.The aerobic biodegradation kinetics simulation model of organic matter in composting is based on the ASM models developed in the framework of the study of biological wastewater treatment (Henze, Gujer et al. 2000) "Activated Sludge Models ASM1, ASM2, ASM2D and ASM3". London IWA Publishing. This model expresses the growth and decline of microorganisms, the consumption of organic substrate and the consumption of oxygen linked to this growth.
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001
On considère ici une population globale de micro-organismes X dont l'activité est localisée dans la phase aqueuse du substrat solide. La croissance de ces microorganismes est développée sur la base d'une cinétique de Monod.We consider here a global population of microorganisms X whose activity is localized in the aqueous phase of the solid substrate. The growth of these microorganisms is developed on the basis of Monod kinetics.
La matière organique du mélange à composter est modélisée selon plusieurs fractions : • Une population microbiologique X • Une f action biodégradable directement assimilable MB • Une fraction biodégradable après hydrolyse MH • Une f action non biodégradable ou inerte MI Les micro-organismes utilisent pour leur croissance le substrat directement assimilable MB. Ce substrat est pour partie initialement présent dans le mélange à composter. D'autre part, MB est formé au cours de la réaction biologique via l'hydrolyse de la f action organique lentement biodégradable MH. La cinétique d'hydrolyse est limitée par le rapport entre la quantité de substrat à hydrolyser et la quantité de biomasse. La matière organique biodégradable (MH + MB) permet de former des microorganismes selon le coefficient de rendement Y. La quantité (1-Y) non convertie en biomasse est oxydée en présence d'oxygène pour fournir de l'énergie.The organic matter of the mixture to be composted is modeled according to several fractions: • A microbiological population X • A biodegradable action directly assimilable MB • A biodegradable fraction after hydrolysis MH • A non-biodegradable or inert action MI Microorganisms use for their growth the directly assimilable substrate MB. This substrate is partly initially present in the mixture to be composted. On the other hand, MB is formed during the biological reaction via the hydrolysis of the slowly biodegradable organic action MH. The kinetics of hydrolysis is limited by the ratio between the amount of substrate to be hydrolyzed and the amount of biomass. Biodegradable organic matter (MH + MB) makes it possible to form microorganisms according to the yield coefficient Y. The quantity (1-Y) not converted into biomass is oxidized in the presence of oxygen to provide energy.
Enfin, les micro-organismes meurent. La biomasse morte est pour partie oxydée selon une fraction (1-f). Cette oxydation forme le phénomène de respiration endogène. La fraction f de biomasse morte non oxydée constitue de la matière organique inerte.Finally, microorganisms die. The dead biomass is partly oxidized according to a fraction (1-f). This oxidation forms the phenomenon of endogenous respiration. The fraction f of non-oxidized dead biomass constitutes inert organic matter.
La cinétique de consommation d'oxygène (rO2) dépend donc de la cinétique de consommation du substrat organique par les microorganismes et de la cinétique de déclin des micro-organismes (respiration endogène).The kinetics of oxygen consumption (rO 2 ) therefore depend on the kinetics of consumption of the organic substrate by microorganisms and the kinetics of decline of microorganisms (endogenous respiration).
Ce modèle compte 10 paramètres dont la détermination constitue la caractérisation de la biodégradabilité (quantification, qualification et cinétique) du déchet solide testé : • Des paramètres décrivant la composition initiale de la matière organique : X(0)> MB(0) et MH(0) les teneurs initiales en micro-organismes, matière directement biodégradable et matière lentement biodégradable. • Des paramètres cinétiques : μm, KB, b, Kh, KMH respectivement cinétique de croissance spécifique des microorganismes, constante de demi-saturation en substrat MB, cinétique de déclin des micro-organismes, cinétique d'hydrolyse et constante dite de demi saturation en substrat MH. • Des paramètres de rendement : Y et f, respectivement coefficient de rendement de conversion du substrat en micro-organismes et coefficient de conversion de la biomasse morte en matière organique inerte.This model has 10 parameters, the determination of which constitutes the characterization of the biodegradability (quantification, qualification and kinetics) of the solid waste tested: • Parameters describing the initial composition of the organic matter: X (0) > MB (0) and MH ( 0) the initial contents of microorganisms, directly biodegradable matter and slowly biodegradable matter. • Kinetic parameters: μm, KB, b, Kh, K MH respectively kinetics of specific growth of microorganisms, semi-saturation constant on MB substrate, kinetics of decline of micro-organisms, kinetics of hydrolysis and constant known as semi-saturation in MH substrate. • Yield parameters: Y and f, respectively the coefficient of conversion efficiency of the substrate into micro-organisms and the coefficient of conversion of dead biomass into inert organic matter.
Les valeurs initiales de ces paramètres sont déterminées par traitement graphique du résultat de la mesure respirométrique (μm, Kh, X(0), MB(0) et MH(0)) ou fixées par défaut (Y, f, b, Kb, KMH)The initial values of these parameters are determined by graphical processing of the result of the respirometric measurement (μm, Kh, X (0), MB (0) and MH (0)) or fixed by default (Y, f, b, Kb, K MH )
La simulation via les paramètres initiaux obtenus comme décrit précédemment ne permet d'obtenir qu'une image approximative de la courbe expérimentale. Afin de mieux caler les valeurs réelles des paramètres, une méthode d'optimisation par minimisation de la somme des carrés des erreurs a été mise en place. Cette méthode permet de faire varier les paramètres initialement donnés dans un intervalle de valeurs défini par l'utilisateur, ceci afin de déterminer le jeu de paramètres nécessaire pour que la somme des carrés des erreurs entre les valeurs expérimentales et les valeurs simulées soit minimale. L'optimisation est poursuivie jusqu'à ce que l'erreur moyenne (E) sur la simulation soit inférieure ou égale à 30 % :The simulation via the initial parameters obtained as described above only allows to obtain an approximate image of the experimental curve. In order to better calibrate the real values of the parameters, an optimization method by minimization of the sum of squares of errors has been implemented. This method makes it possible to vary the parameters initially given in a range of values defined by the user, this in order to determine the set of parameters necessary so that the sum of the squares of the errors between the experimental values and the simulated values is minimal. Optimization is continued until the average error (E) on the simulation is less than or equal to 30%:
Figure imgf000011_0001
où xs. est la valeur simulée de rO2 pour une date donnée, xrj est la valeur réelle de rO2 pour cette même date.
Figure imgf000011_0001
where x s . is the simulated value of rO 2 for a given date, x rj is the real value of rO 2 for this same date.
Ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, cette pré-étape du procédé objet de l'invention permet de caractériser et d'optimiser la formulation du mélange de substrats organiques solides ou pâteux à traiter et de prédire les conditions de gestion de la phase de fermentation de ce traitement (temps de séjour minimum, conditions de température et d'humidité optimales et limitantes pour le procédé, quantité minimale d'oxygène à fournir).As mentioned above, this pre-step of the process which is the subject of the invention makes it possible to characterize and optimize the formulation of the mixture of solid or pasty organic substrates to be treated and to predict the conditions for managing the fermentation phase of this treatment (minimum residence time, optimal and limiting temperature and humidity conditions for the process, minimum quantity of oxygen to be supplied).
On donnera ci-après des exemples de réalisation de ces mises en oeuvreExamples of the implementation of these implementations will be given below.
1) Caractérisation de substrats organiques solides à traiter par un procédé de compostage et formulation optimale du mélange initial :1) Characterization of solid organic substrates to be treated by a composting process and optimal formulation of the initial mixture:
• Analyse à température et humidité constantes (c'est-à-dire la mesure respirométrique et le traitement numérique des résultats de cette mesure par le modèle biologique comme décrit ci-dessus) des substrats traités ou à traiter sur la plate-forme de compostage et constitution d'une base de données des caractéristiques X(0), MH(0), MB(0) de chaque substrat. La précision sur X(0) sera de ± 50 %. La précision sur MH(0) et MB(0) sera de ± 30 %. • Prévision de la Compostabilité accélérée Ca d'un substrat ou d'un mélange de substrats par utilisation de la base de données. La fraction de matière biodégradable au cours de la phase dite de fermentation• Analysis at constant temperature and humidity (ie the respirometric measurement and the digital processing of the results of this measurement by the biological model as described above) of the substrates treated or to be treated on the composting platform and constitution of a database of characteristics X (0), MH (0), MB (0) of each substrate. The precision on X (0) will be ± 50%. The accuracy on MH (0) and MB (0) will be ± 30%. • Prediction of Accelerated Compostability C a of a substrate or a mixture of substrates by using the database. The fraction of biodegradable material during the so-called fermentation phase
traitement —ou compostabilité accélérée -
Figure imgf000012_0001
fraction massique de chaque constituant i et DCOtotaie la demande chimique en oxygène totale du mélange considéré. • Evaluation de la faisabilité industrielle de traitement par compostage d'un substrat ou mélange de substrats. La mise en place des processus biologiques réactionnels du traitement par compostage conduisant à un échauffement suffisant et durable de la masse en réaction sera observée pour un niveau minimal de compostabilité accélérée Ca du mélange initial compris entre 5 et 10 %.
treatment - or accelerated compostability -
Figure imgf000012_0001
mass fraction of each constituent i and COD to cover the total chemical oxygen demand of the mixture considered. • Assessment of the industrial feasibility of treatment by composting a substrate or mixture of substrates. The establishment of the biological reaction processes of the composting treatment leading to sufficient and lasting heating of the reaction mass will be observed for a minimum level of accelerated compostability C a of the initial mixture of between 5 and 10%.
2) Etablissement des conditions optimales d'humidité et de température pour le compostage de la formulation retenue :2) Establishment of optimal humidity and temperature conditions for the composting of the selected formulation:
Analyse du mélange à composter retenu sur un banc respirométrique selon le procédé décrit ci-dessus en référence à la figure, à trois températures et trois taux d'humidité différents (au moyen de 9 cellules du banc). L'examen des résultats de l'analyse permet de déterminer le niveau optimal de teneur en eau du mélange initial et la plage de température pour laquelle l'activité microbienne est la plus forte.Analysis of the compost mixture retained on a respirometric bench according to the process described above with reference to the figure, at three different temperatures and three humidity levels (using 9 cells of the bench). Examination of the results of the analysis makes it possible to determine the optimal level of water content of the initial mixture and the temperature range for which the microbial activity is the strongest.
3/ Détermination des fournitures minimales d'oxygène et du temps de séjour minimal dans le réacteur de fermentation accélérée :3 / Determination of the minimum oxygen supplies and the minimum residence time in the accelerated fermentation reactor:
Analyse du mélange de substrats retenu mis en œuvre au taux d'humidité optimal sur le banc respirométrique selon le procédé décrit ci-dessus et avec deux répétitions mais en faisant varier la température et sans contrôler l'humidité de sorte à reproduire les conditions thermiques du procédé de compostage utilisé.Analysis of the mixture of substrates retained implemented at the optimal humidity level on the respirometric bench according to the method described above and with two repetitions but by varying the temperature and without controlling the humidity so as to reproduce the thermal conditions of the composting process used.
Le temps de séjour minimal peut être estimé comme étant le temps à partir duquel une cinétique de consommation d'oxygène comprise entre 1 et 4 mmol d'02 / h / kg MS initiale est observée avec une variation inférieure à 10 % pendant 24 heures. Le temps de séjour à appliquer au procédé industriel sera égal au temps de séjour minimal + 20 %. La quantité d'oxygène minimale à fournir au substrat est calculée par intégration des cinétiques de consommation d'oxygène de t=0 à t= temps de séjour minimal (
Figure imgf000013_0001
La quantité d'oxygène à fournir au procédé industriel sera calculée comme suit : Qo2 = Q o2 minimale + 20%.
The minimum residence time can be estimated as being the time from which a kinetics of oxygen consumption of between 1 and 4 mmol of O 2 / h / kg DM initial is observed with a variation of less than 10% for 24 hours. The residence time to be applied to the industrial process will be equal to the minimum residence time + 20%. The minimum quantity of oxygen to be supplied to the substrate is calculated by integrating the kinetics of oxygen consumption from t = 0 to t = minimum residence time (
Figure imgf000013_0001
The quantity of oxygen to be supplied to the industrial process will be calculated as follows: Qo 2 = minimum Q o 2 + 20%.
On peut développer et appliquer une méthode comparable à celle décrite ci-dessus pour déterminer la compostabilité en maturation ventilée d'un substrat fin après fermentation accélérée et criblage et fixer les conditions d'application de cette nouvelle phase du procédé de compostage correspondant à une maturation ventilée (température, humidité, temps de séjour et fourniture minimale d'oxygène)A method comparable to that described above can be developed and applied to determine the compostability in ventilated maturation of a fine substrate after accelerated fermentation and screening and fix the conditions for application of this new phase of the composting process corresponding to maturation. ventilated (temperature, humidity, residence time and minimum oxygen supply)
En résumé, la mise en œuvre par l'exploitant de la pré-étape du procédé selon l'invention, décrite précédemment, correspond, pour le traitement d'un nouveau substrat au protocole industriel suivant :In summary, the implementation by the operator of the pre-step of the method according to the invention, described above, corresponds, for the treatment of a new substrate to the following industrial protocol:
A/ Calcul de la compostabilité accélérée de ce substrat et choix d'une formulation de mélange avec d'autres substrats de compostabilités accélérées connues afin d'atteindre le niveau de compostabilité accélérée requisA / Calculation of the accelerated compostability of this substrate and choice of a formulation of mixture with other substrates of known accelerated compostabilities in order to reach the required level of accelerated compostability
B/ Recherche des conditions optimales d'humidité et température pour la fermentation du mélange retenuB / Search for optimal humidity and temperature conditions for the fermentation of the selected mixture
C/ Détermination du temps de séjour minimal et des quantités d'oxygène minimales à fournir au mélange retenuC / Determination of the minimum residence time and the minimum quantities of oxygen to be supplied to the retained mixture
Le procédé selon l'invention peut permettre, à l'aide d'un protocole similaire à celui mentionné ci-dessus de paramétrer la phase de maturation ventilée d'un produit composté. The method according to the invention can make it possible, using a protocol similar to that mentioned above, to configure the ventilated maturation phase of a composted product.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé de compostage accéléré de déchets organiques en mélange caractérisé en ce que les conditions de formulation, d'établissement et de pilotage de la phase de fermentation initiale des déchets à composter sont déterminées par une pré-étape de caractérisation et d'optimisation de la biodégradabilité et de la cinétique de dégradation du mélange initial constitué des différents déchets à composter, cette pré-étape consistant en une mesure rapide de la consommation d'oxygène (mesure respirométrique) par un milieu biologique organique solide et en un traitement, par modélisation, du résultat de ladite mesure respirométrique, laquelle mesure comporte :1) Process for accelerated composting of organic waste in mixture, characterized in that the conditions for formulation, establishment and control of the initial fermentation phase of the waste to be composted are determined by a pre-stage of characterization and optimization of the biodegradability and the kinetics of degradation of the initial mixture consisting of the different wastes to be composted, this pre-step consisting in a rapid measurement of the oxygen consumption (respirometric measurement) by a solid organic biological medium and in a treatment, by modeling , of the result of said respirometric measurement, which measurement comprises:
- une préparation des déchets organiques de façon à obtenir une structure solide poreuse comparable à celle traitée en compostage industriel ;- preparation of organic waste so as to obtain a porous solid structure comparable to that treated in industrial composting;
- une distribution homogène d'oxygène au sein de la masse de déchets placés dans une enceinte respirométrique ;- a homogeneous distribution of oxygen within the mass of waste placed in a respirometric enclosure;
- un maintien à des valeurs constantes au cours de la mesure d'une part de la température et d'autre part du taux d'humidité de la masse de déchets et- maintaining at constant values during the measurement on the one hand of the temperature and on the other hand of the humidity level of the mass of waste and
- une mesure de la consommation en oxygène des déchets pendant une durée de l'ordre de 10 à 20 jours.- a measurement of the oxygen consumption of the waste for a period of the order of 10 to 20 days.
2) Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la mesure respirométrique est effectuée à l'aide d'un respiromètre présentant une capacité de l'ordre de 6 à 10 litres.2) Method according to claim 1, characterized in that the respirometric measurement is carried out using a respirometer having a capacity of the order of 6 to 10 liters.
3) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le traitement par modélisation de ladite mesure respirométrique est basé sur un modèle exprimant la croissance et le déclin des microorganismes contenu dans les déchets, la consommation du substrat organique et la consommation en oxygène liée à ladite croissance.3) Method according to claim 1 characterized in that the processing by modeling of said respirometric measurement is based on a model expressing the growth and decline of microorganisms contained in waste, consumption of organic substrate and oxygen consumption related to said growth.
4) Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que la matière organique du mélange à composter est modélisée selon plusieurs fractions : • Une population microbiologique • Une fraction biodégradable directement assimilable • Une fraction biodégradable après hydrolyse • Une fraction non biodégradable ou inerte4) Method according to claim 3 characterized in that the organic matter of the mixture to be composted is modeled according to several fractions: • A microbiological population • A biodegradable fraction directly assimilable • A biodegradable fraction after hydrolysis • A non-biodegradable or inert fraction
5) Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que ledit modèle comporte dix paramètres dont la détermination constitue la caractérisation de la biodégradabilité (quantification, qualification et cinétique) du déchet solide testé : • Des paramètres décrivant la composition initiale de la matière organique : respectivement les teneurs initiales en micro-organismes, matière directement biodégradable et matière lentement biodégradable ; • Des paramètres cinétiques : cinétique de croissance spécifique des microorganismes, constante de demi-saturation en substrat de matière directement biodégradable, cinétique de déclin des micro-organismes, cinétique d'hydrolyse et constante de demi saturation en substrat de matière lentement biodégradable, • Des paramètres de rendement : coefficient de rendement de conversion du substrat en micro-organismes et coefficient de conversion de la biomasse morte en matière organique inerte ;5) Method according to one of claims 3 or 4 characterized in that said model comprises ten parameters whose determination constitutes the characterization of the biodegradability (quantification, qualification and kinetics) of the solid waste tested: • Parameters describing the initial composition of organic matter: respectively the initial contents of microorganisms, directly biodegradable matter and slowly biodegradable matter; • Kinetic parameters: specific growth kinetics of microorganisms, semi-saturation constant in directly biodegradable material substrate, kinetics of microorganism decline, kinetics of hydrolysis and semi-saturation constant in slowly biodegradable material substrate, • Des yield parameters: coefficient of conversion efficiency of the substrate into micro-organisms and coefficient of conversion of the dead biomass into inert organic matter;
les valeurs initiales de ces paramètres pouvant être déterminées par traitement graphique du résultat de la mesure respirométrique. 6) Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que les valeurs réelles desdits paramètres sont optimisées par minimisation de la somme des carrés des erreurs permettant de faire varier les valeurs initiales des paramètres dans un intervalle de valeur défini par l'utilisateur. 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre pour formaliser au sein du processus de compostage accéléré ladite étape de caractérisation et d'optimisation de la formulation d'un mélange de substrats organique solide ou pâteux à traiter ainsi que la prédiction des conditions de gestion de la phase de fermentation dudit traitement, ce procédé comprenant les étapes suivantes :the initial values of these parameters can be determined by graphical processing of the result of the respirometric measurement. 6) Method according to claim 5 characterized in that the real values of said parameters are optimized by minimizing the sum of the squares of the errors making it possible to vary the initial values of the parameters in a value interval defined by the user. 7) Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is implemented to formalize within the accelerated composting process said characterization and optimization step of the formulation of a mixture of solid organic substrates or pasty to be treated as well as the prediction of the conditions for managing the fermentation phase of said treatment, this process comprising the following steps:
A) Caractérisation des substrats organiques solides à traiter par un procédé de compostage et formulation optimale du mélange initial comportant :A) Characterization of the solid organic substrates to be treated by a composting process and optimal formulation of the initial mixture comprising:
- une mesure respirométrique des substrats et un traitement numérique des résultats de cette mesure par un modèle biologique, effectués sur la plate forme de compostage, à température et humidité constantes et constitution d'une base de données respectivement des teneurs initiales en microorganismes, de la matière directement biodégradable et de la matière lentement biodégradable de chaque substrat ;- a respirometric measurement of the substrates and a digital processing of the results of this measurement by a biological model, carried out on the composting platform, at constant temperature and humidity and constitution of a database respectively of the initial contents of microorganisms, of the directly biodegradable material and slowly biodegradable material from each substrate;
- une prévision de la compostabilité accélérée d'un substrat ou d'un mélange de substrats par utilisation de ladite base de données eta forecast of the accelerated compostability of a substrate or of a mixture of substrates by using said database, and
- une évaluation de la faisabilité industrielle de traitement par compostage d'un substrat ou d'un mélange de substrats ;- an evaluation of the industrial feasibility of treatment by composting a substrate or a mixture of substrates;
B) Etablissement des conditions optimales d'humidité et de température pour le compostage du substrat ou du mélange de substrats présentant la formulation retenue et ;B) Establishment of optimal humidity and temperature conditions for composting the substrate or the mixture of substrates having the selected formulation and;
C) Détermination des fournitures minimales d'oxygène et du temps de séjour minimal dans le réacteur de fermentation. C) Determination of minimum oxygen supplies and minimum residence time in the fermentation reactor.
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