UNIVERSITE  BORDEAUX 1

Département des Sciences et Techniques d’Agen : DSTA.

 

SCIENCES de l’ ENVIRONNEMENT (SEA)

VALORISATION NON ALIMENTAIRE DE LA BIOMASSE (VNAB)

 

Partiel du 28 mars 2002     durée : 2 heures

 

1 Donner la signification des symboles suivants :

Dans l’arrêté du 10.12.91 relatif à la potabilisation de l’eau nous trouvons :

            1 EH correspond à :            90 g de MES.jour^-1.

                                                60 g de DBO₅ .jour^-1.

                                                57 g de MO. .jour^-1.

                                                15 g de NTK. .jour^-1.

                                                4   g de PT. .jour^-1.

Calculer la quantité de DCO correspondante sachant que MO = 1/3 (DCO + 2 DBO₅) ?

            Quelle anomalie constatez vous ?

 

2 - Quelle serait en matière d'aménagement du territoire l'unité idéale de valorisation-dépollution de la biomasse ?

Ø Lister les équipements nécessaires en indiquant leurs caractéristiques essentielles.

Ø Lister les différents types de flux matière & énergies en indiquant leurs caractéristiques essentielles.

Ø Créer un schéma représentant les flux matières allant d'un équipement à l'autre.

 

3 - Les algues vertes en Bretagne vous ont interpellées ! Résumez la situation et proposez des solutions ?

 

 

4 - Citez 4 valorisations non alimentaires des huiles végétales ?

v     Que signifie QEN - PCI - PCS - TEP ?

 

5 - Problème :                        La plupart des questions sont indépendantes.

 

            Les élevages porcins présentent des nuisances.

 

5 - 1 - Lesquelles ? Comment y remédier ?

 

5 - 2 - Nous nous proposons de traiter les lisiers par une fermentation anaérobie mésophile. Décrivez le procédé .

 

5 - 3 - La matière organique du lisier peut-être assimilée à un mélange d’hydrates de carbone de formule brute C₆H₁₀O₅. Ecrire et équilibrer l’équation chimique (C₆H₁₀O₅ + H₂O) bilan de la méthanisation de ces hydrates si la teneur théorique en méthane est de 50 % en volume.

Calculez la productivité théorique en Nm³ de biogaz par kg d’hydrates de carbone.

Volume molaire : 22,4 NL à TPN

Masses molaires atomiques en g.mol^-1 :             H            1

                                                                        C            12

                                                                        O            16

 

5 - 4 - En réalité le biogaz produit a une teneur de 67 % en CH₄.

            Expliquez pourquoi le méthane se substitue au gaz carbonique ?

 

5 - 5 - Effet de la méthanisation sur la composition du lisier de porcs :

 

Paramètres	Concentration en g.l-1
	lisier brut	lisier méthanisé
Matière Sèche Totale Matière En Suspension Matière Organique : MO N Kj NH4+ DCO DBO5	50,9 39,7 36,3 4,7 2,2 47,3 19,6	32,1 22,9 19,2 4,4 2,5 26,1 7,5

 

Que signifie le rapport des 2 derniers paramètres ?

 

Sachant que les normes de rejet dans la nature des eaux " usées " sont :

 

MES	30 mg.l-1
DBO5	40 mg.l-1
DCO	120 mg.l-1

 

Quelles méthodes proposeriez-vous pour atteindre ces normes ?

 

 

5 - 6 - Sachant qu’un porc à l’engraissage produit 6 kg de lisier brut par jour, calculez pour un élevage de 10 000 porcs le volume du fermenteur si le temps de séjour hydraulique est de 5 jours et le hold up gazeux de 10 % en plus ?

            Densité du lisier = 1.

 

 

Barème de notation :

 

Questions :1 = 3 points ;  2 = 3 points :  3 =  2 points  ; 4 =  2 points

 

Problème  :

            1°), 4°),                  = 1 point chacune.

            3°), 4°), 5°), 6°)             = 2 points chacune.