Description du poste

Présentation de l’UR et de l’équipe:
Les domaines de recherche de l’unité de recherche OPAALE concernent la gestion environnementale des déchets et l’amélioration des procédés industriels agro-alimentaires. L’activité scientifique de l’unité se concentre sur le génie des procédés de l'environnement et de l'agro-alimentaire. Les objectifs des travaux de recherche sont de conduire à la définition d’écotechnologies innovantes pour la caractérisation et la transformation des bio-produits et la valorisation des coproduits, ainsi qu’au développement d’outils de simulation pour l’aide à la décision. Ces activités sont conduites sur deux matrices distinctes : les déchets et effluents organiques – les produits alimentaires et biologiques.
Deux des quatre équipes de l’UR OPAALE, SAFIR et PANDOR, développent des activités sur l’optimisation et l’évaluation des procédés de traitement et de valorisation des déchets organiques (effluents d’élevages, déchets des collectivités, déchets industriels…). Pour mener à bien ces activités, le centre de Rennes dispose d’un laboratoire d’analyses physico-chimiques dans lequel les échantillons liquides, solides ou gazeux peuvent être analysés. Le stagiaire sera intégré à l'équipe de recherche SAFIR.

Contexte du stage :
Les unités de méthanisation sont souvent dimensionnées et optimisées dans un objectif de maximisation de la production de biogaz. Cependant, la composition azotée du digestat (résidu de la méthanisation), valorisé par épandage, représente également un enjeu important tant sur le plan environnemental qu’économique (substitution des engrais minéraux azotés, maîtrise du lessivage des nitrates et des émissions à l’épandage, …). Il est donc important de disposer de données et d’outils permettant de maîtriser la composition azotée des digestats, tant en termes d’azote total que de concentration dans ces différentes formes (azote minéralisé, azote organique rapidement ou très lentement minéralisable…). Ces dernières étant en effet liées à la biodisponibilité de cet élément en tant que fertilisant pour les cultures.

Dans ce contexte, l’objectif opérationnel du stage proposé sera de prédire la composition azotée des digestats en fonction des déchets méthanisés et de la configuration de méthanisation. Pour ce faire, l’étudiant sera en charge d’essais sur des pilotes de méthanisation afin de déterminer l’impact du temps de séjour et du cocktail de substrats sur la composition du digestat. Au niveau scientifique, l’étudiant aura pour principal objectif l’évaluation d’un modèle de digestion anaérobie décrivant les différentes transformations du carbone et de l’azote lors du procédé afin de prédire la composition du digestat. Pour cela, une prise en main de l’outil de modélisation sera nécessaire.

Descriptifs des fonctions - activités principales :
- Veille bibliographique des connaissances sur les transformations du carbone et de l’azote en milieu anaérobie.
- Détermination des potentiels de minéralisation de l’azote sur les substrats collectés.
- Suivi des transformations du carbone et de l’azote en réacteurs pilotes de laboratoire
- Intégration des résultats dans un outil de modélisation des transformations du carbone et de l’azote.
- Prédiction de la composition azotée des digestats en fonction des configurations de méthanisation envisagées sur le territoire d’étude.