Réduction du risque sanitaire des digestats agricoles : Impact des traitements thermiques et électrochimiques sur les bactéries sporulantes (Clostridium) et les bactéries non sporulantes (entérocoques).

Thomas Lendormi1^{1}, Jihane Saad1^{1}, Caroline Le Maréchal1^{1}, Céline Druilhe2^{2}, Anne-Marie Pourcher2^{2}, Jean-Louis Lanoisellé1,⋆^{1,\star}
⋆^{\star} : jean-louis.lanoiselle@univ-ubs.fr
1^{1} UBS, UMR CNRS 6027, IRDL, Pontivy
2^{2} INRAE, UR OPAALE, Rennes
Mots clés : Digestats de méthanisation, innocuité sanitaire, traitement thermique
Résumé :

La filière de méthanisation à la ferme en France, actuellement en plein essor, compte plus de 889 installations en 2022 contre 530 en mai 2020 et seulement 90 fin 2012. La méthanisation est un procédé de digestion anaérobie qui transforme la matière organique (en particulier les effluents d’élevage) en biogaz et en digestat, valorisable en agriculture pour ses propriétés amendantes et fertilisantes. Du fait de la présence de micro-organismes pathogènes dans les effluents d’élevage, les risques sanitaires associés aux digestats lors de leur retour au sol engendrent un questionnement de la part des autorités sanitaires, des éleveurs méthaniseurs et des populations riveraines des sites de méthanisation. La maîtrise de l’innocuité sanitaire des digestats agricoles représente ainsi un enjeu majeur pour les sites de méthanisation. Selon les règlements (CE) 1069/2009 et (UE) 142/2011, les sous-produits animaux méthanisables (catégorie 2 et 3) dont les effluents d’élevages doivent être traités thermiquement à 70∘^{\circ}C pendant 1 heure (ou subir un traitement équivalent) avant leur entrée dans le méthaniseur. Le prétraitement thermique placé en amont du méthaniseur pose des défis technico-économiques et peut remettre en cause la viabilité économique de la filière. Les opérationnels sont donc en recherche de solutions alternatives économiquement viables, tout en étant efficaces vis-à-vis des micro-organismes possédant des formes de résistance. Il est ainsi envisagé de placer le traitement thermique en aval de la digestion mésophile afin de traiter un produit plus homogène et plus chaud que l’effluent, réduisant potentiellement le coût du traitement. Par ailleurs, d’autres modes d’hygiénisation, à l’exemple des champs électriques pulsés (CEP) sont en cours de développement. Peu de données existent sur l’efficacité d’hygiénisation de ces solutions alternatives. Compte tenu du développement important et rapide de la méthanisation, il apparaît urgent de proposer des solutions permettant d’améliorer l’hygiénisation des effluents. L’objectif du projet est d’étudier l’impact du traitement thermique de 70∘^{\circ}C / 1 h en amont ou en aval de la digestion mésophile et d’un traitement par des CEP sur le devenir de clostridies et des entérocoques. La persistance et/ou l’éventuelle recroissance des bactéries pathogènes résistantes lors du stockage des digestats ayant subi ces différents traitements seront en particulier évaluées, les digestats subissant systématiquement une phase de stockage avant leur retour au sol. Outre la quantification des bactéries ciblées, le projet a pour objectif de mieux comprendre leur devenir au cours des traitements i) par la caractérisation des souches résistantes aux traitements (typage et séquençage) et ii) par l’identification des communautés microbiennes (étude métagénomique) susceptibles de jouer un rôle antagoniste. Ce projet associe 3 équipes scientifiques aux expertises et compétences complémentaires sur la méthanisation, le génie des procédés (équipe 1), les agents pathogènes zoonotiques et la caractérisation moléculaire de souches bactériennes (clostridies équipe 2 et entérocoques équipe 3). Il permettra d’appréhender l’impact de procédés d’hygiénisation sur les risques sanitaires associés à la filière de méthanisation agricole et de proposer, au regard des données obtenues, des leviers d’action permettant d’améliorer les performances d’hygiénisation de cette filière et de limiter ainsi la propagation de bactéries pathogènes dans l’environnement.

Work In Progress