Suivi et contrôle de la digestion anaérobie à partir de la SPIR et de la production de biogaz : évaluation des méthodes chimiométriques adaptées

Le modele de la methanisation en France, base sur la co-digestion de differents co-substrats organiques, necessite des equipements et un suivi prenant en compte cette specificite conduisant a une forte variabilite quantitative et qualitative des intrants. La mise au point de nouveaux capteurs pour le suivi en ligne de la methanisation est donc un element majeur qui permettra d’accompagner et d’ameliorer son developpement. Dans ce cadre, la spectroscopie proche infrarouge (SPIR) a ete identifiee comme une methode prometteuse pour le suivi en ligne du procede. Ainsi, les principaux objectifs de cette these sont donc (1) de developper et d’evaluer des capteurs optiques bases sur la SPIR et (2) de developper et d’evaluer les differentes methodes chimiometriques adaptees au suivi du procede pour le traitement et l’analyse des donnees obtenues par les capteurs optiques et plus largement sur l’ensemble des donnees disponibles. Pour cela, deux approches ont ete testees. Une approche de prediction dans laquelle les methodes chimiometriques telles que PLS, SO-PLS et SOCovSel ont ete testees, principalement a partir des spectres infrarouges issus des experimentations de codigestion, pour predire des parametres specifiques AGV, AGLC et NH4+ qui sont des indicateurs pertinents de dysfonctionnement dans les installations de digestion anaerobie. Une seconde approche a permis de suivre l’evolution globale du digesteur aussi bien a partir des spectres que des cinetiques de production du biogaz. Les methodes MSPC basees sur l’ACP (ACP statique et MWPCA) utilisees dans cette seconde approche ont montre de nombreuses potentialites pour la mise en evidence d’alerte precoce de dysfonctionnement dans le suivi de la digestion anaerobie.