3TE/Régulateurs (1).md

# Régulateurs

## **Étude de conception de 5 écosystèmes symbiotiques optimisés autour des objectifs fonctionnels du système 4NK**

### **Objectif général de l’étude**

Créer, pour chaque finalité stratégique (réduction des gaz, eau agricole, fertilisant, gaz en bouteilles, bitcoins), un **écosystème intégré** combinant traitements, régulateurs, vecteurs énergétiques et co-produits, avec une logique **de symbiose inter-modulaire** et de **valorisation thermodynamique maximale**.

Chaque écosystème sera composé de **5 modules** complémentaires (traitement, régénération, valorisation, conversion, sortie), articulés comme un **cycle thermodynamique optimisé**, fondé sur :

- La lecture de l'information contenue dans les excès (CO₂, déchets, chaleur, matière, entropie)
- La transformation de ces excès par des traitements biologiques spécifiques
- La valorisation directe de l'énergie, de la matière ou de l’information régénérée

## PLAN DE CLASSEMENT DES RÉGULATEURS PAR TRAITEMENT

### Partie **commune à toutes les méthanisations** (température ambiante & 55 °C)

#### **Régulateurs physico-chimiques de l’environnement de digestion**

- **Gypse** : réduction sodium, chlore, conductivité
- **Biochar** : adsorption des impuretés organiques ou métalliques
- **Aiguilles de pin** : régulation acide douce (pH)
- **Cendres** : tampon alcalin, ajustement du pH
- **CO₂ (ajout ou issu du générateur)** : régulation de la pression et du ratio CH₄/CO₂
- **H₂ (issu du traitement UV-C)** : réduction du CO₂ (réacteur Sabatier)
- **O₃ (ozonification de cuves)** : désinfection ponctuelle
- **Déchets de STEP sableux** : support microbiologique
- **Glucose (fruits)** : substrat carboné facilement assimilable
- **Digesta** : apport microbien recyclé ou régulation de l'activité enzymatique

#### **Bactéries universellement utiles en méthanisation** (toutes températures)

- *Clostridium butyricum*
- *Clostridium acetobutylicum*
- *Enterobacter aerogenes*
- *Desulfobacter postgatei*
- *Lactobacillus spp.*
- *Bacillus subtilis*
- *Enterococcus faecium*
- *Paenibacillus polymyxa*
- *Paracoccus denitrificans*
- *Streptomyces spp.*

### 1. Méthanisation "sèche" à température ambiante (prétraitement hygiénique + séparation) 30j

#### **Objectifs** :

- Démarrage rapide de la digestion
- Correction du C/N
- Réduction des odeurs et pathogènes
- Activation microbiologique

#### **Régulateurs spécifiques** :

- *Lactobacillus plantarum*
- *Corynebacterium glutamicum*
- *Mycobacterium smegmatis*
- *Bacillus megaterium*
- **Glucose** (fruits) pour substrat
- **Digesta** : relance biologique
- **Régulateur CO₂ du générateur** : pression tampon

### 2. Traitement **algues, larves, bactéries** (30 j à 25 °C)

#### **Objectifs** :

- Biofiltration des graisses, métaux légers, antibiotiques
- Fixation du CO₂
- Prétraitement des déchets azotés

#### **Régulateurs spécifiques** :

- *Scenedesmus obliquus*
- *Nannochloropsis oculata*
- *Chlorella vulgaris*
- *Pseudomonas fluorescens*
- *Pseudomonas putida*
- *Gluconobacter oxydans*
- *Rhodobacter sphaeroides*, *Rhodospirillum rubrum*
- **H₂**, **CO₂** : activateurs photo-microbiens

### 3. Traitement **champignons, vers, bactéries** (30 j à 12 °C)

#### **Objectifs** :

- Dégradation lignine, cellulose, microplastiques
- Stabilisation des graisses
- Bioremédiation antibactérienne/fongique

#### **Régulateurs spécifiques** :

- *Ganoderma*
- *Pleurotus spp.*
- *Penicillium chrysogenum*
- *Aspergillus niger*
- *Eisenia fetida*
- *Lumbricus rubellus*
- *Streptomyces spp.* (fongicide et ligninolyse)

### 4. Traitement **plantes, vers, bactéries** (30 j à 22 °C)

#### **Objectifs** :

- Fixation azote (sols), bioremédiation organochlorés
- Stabilisation des métaux lourds
- Réduction nitrates et surfactants

#### **Régulateurs spécifiques** :

- **Plantes bioindicatrices / phytoextratrices** :
    - Fougère
    - Ray-grass
    - Trèfle blanc
    - Moutarde indienne
- *Glomus spp.* (symbiose racinaire)
- *Nitrosomonas europaea*, *Nitrobacter winogradskyi* (nitrification)
- *Bacillus megaterium*
- *Eisenia fetida*, *Lumbricus rubellus*

### 5. Méthanisation "sèche" à 55 °C (thermophile) 30j

#### **Objectifs** :

- Production maximale de biogaz
- Destruction des pathogènes restants
- Réduction ultime des volumes

#### **Régulateurs spécifiques** :

- *Clostridium spp.* (haut rendement CH₄)
- *Bacillus subtilis* (résistance thermique)
- *Lactobacillus spp.*
- *Myxococcus xanthus* (structuration biofilm)
- **H₂** (réacteur Sabatier)
- **Cendres**, **CO₂**, **Biochar**, **Digesta** : stabilisation thermochimique

## Partie **commune à toutes les méthanisations** (température ambiante & 55 °C)

Voici les premières fiches détaillées des régulateurs **communs à toutes les méthanisations** (température ambiante et 55 °C), selon le formalisme demandé :

**Gypse**
Type : Régulateur physico-chimique minéral (sulfate de calcium hydraté)
Température min/max : 5 °C / 70 °C
Taux d'humidité min/max : 30 % / 95 %
Résistance/durabilité : Très durable, non biodégradable
Profondeur de matière requise : Mélangé à cœur ou en surface (≥ 20 cm)
Effet recherché : Réduction de la concentration en sodium (Na⁺), chlore (Cl⁻), conductivité ; floculation partielle des colloïdes ; régulation ionique
Collecte / Approvisionnement : Résidus de plâtre non traité, sous-produits de carrière, déchets industriels du BTP triés
Conditions de mise en œuvre : Poudre ou granulé sec à doser en fonction du taux de salinité mesuré ; préhydratation facultative
Efficacité : Élevée si bien mélangé, effet rapide (1 à 3 jours)
Efficience : Très bonne en correction ciblée (faible coût, faible volume)

**Biochar**
Type : Support physico-chimique poreux, char résiduel issu de pyrolyse lente
Température min/max : 0 °C / 70 °C
Taux d'humidité min/max : 10 % / 70 %
Résistance/durabilité : Très stable (> 10 ans), insoluble
Profondeur de matière requise : Dispersé sur 10–30 cm de profondeur, ou en inclusion dans digesta
Effet recherché : Adsorption des impuretés, métaux lourds, composés volatils ou organochlorés ; microstructure favorable aux biofilms
Collecte / Approvisionnement : Pyrolyse de déchets agricoles ligneux, rebuts de bois non traités
Conditions de mise en œuvre : Sec, broyé ou granulé fin ; intégré par brassage ou dispersion ciblée
Efficacité : Élevée si correctement fractionné ; effet à moyen/long terme
Efficience : Très bonne, action synergique sur filtration, odeurs et support bactérien

**Glucose (fruits)**
Type : Substrat biochimique soluble, sucre simple à haute biodisponibilité
Température min/max : 10 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max : 60 % / 98 %
Résistance/durabilité : Faible (très rapidement métabolisé)
Profondeur de matière requise : 5 à 15 cm selon homogénéité du mélange
Effet recherché : Apport immédiat de carbone pour bactéries acidogènes ; démarrage rapide de fermentation
Collecte / Approvisionnement : Fruits invendus ou endommagés, jus périmés, sirops périssables, substrats alimentaires riches en sucres simples
Conditions de mise en œuvre : Incorporé en solution ou purée, bien mélangé dans les premières 24 h
Efficacité : Très élevée sur amorçage ou choc de redémarrage
Efficience : Moyenne à bonne selon disponibilité locale ; idéal en complément de substrat sec

**Aiguilles de pin (pH)**
Type : Substrat végétal acidifiant naturel
Température min/max : 5 °C / 60 °C
Taux d'humidité min/max : 15 % / 85 %
Résistance/durabilité : Moyenne (biodégradation lente, lignine élevée)
Profondeur de matière requise : 10 à 25 cm de dispersion ou paillage superficiel
Effet recherché : Réduction douce du pH, rééquilibrage de substrats trop alcalins ; effet antifongique léger
Collecte / Approvisionnement : Forêts de résineux, entretien de parcs, déchets de tonte ou broyage
Conditions de mise en œuvre : Sec ou légèrement humidifié, pré-broyé si possible, en mélange progressif
Efficacité : Moyenne, action tampon progressive
Efficience : Bonne en zones forestières, très bon ratio disponibilité/coût

**CO₂ (source générateur ou apport externe)**
Type : Régulateur gazeux tampon (atmosphère et substrat)
Température min/max : Applicable sur toute plage de méthanisation (5 °C / 70 °C)
Taux d'humidité min/max : n/a (gazeux)
Résistance/durabilité : Instantané, effet transitoire
Profondeur de matière requise : Mélange dans la phase gazeuse du digesteur ou dissolution partielle dans l’effluent
Effet recherché : Ajustement du rapport CH₄/CO₂ ; maintien de la pression ; activation bactéries photosynthétiques (si couplé à algues)
Collecte / Approvisionnement : Échappement générateur thermique, fermentation secondaire, bouteilles industrielles
Conditions de mise en œuvre : Injection contrôlée dans digesteur fermé ; surveillance manométrique
Efficacité : Bonne en complément d’un système stabilisé
Efficience : Moyenne ; dépend du taux de captation réelle

**H₂ (gaz)**
Type : Gaz réducteur issu du traitement UV-C ou électrolyse locale
Température min/max : 15 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max : n/a (gazeux)
Résistance/durabilité : Transitoire, forte réactivité
Profondeur de matière requise : Mélange dans la zone supérieure du digesteur, avec agitation douce
Effet recherché : Réduction chimique du CO₂ en CH₄ (réaction Sabatier) ; stimulation de certaines bactéries méthanogènes
Collecte / Approvisionnement : Produit par catalyse UV-C de l’eau ou micro-électrolyse basse puissance
Conditions de mise en œuvre : Injection à faible débit dans environnement anaérobie strict, à température stabilisée
Efficacité : Très élevée en réaction ciblée (rendement CH₄)
Efficience : Bonne si couplé à énergie excédentaire (solaire, thermique)

**Cendres (pH)**
Type : Régulateur minéral alcalin (carbonate, oxydes)
Température min/max : 5 °C / 70 °C
Taux d'humidité min/max : 10 % / 70 %
Résistance/durabilité : Moyenne (solubilité progressive selon composition)
Profondeur de matière requise : Intégration homogène à 10–30 cm
Effet recherché : Augmentation pH, neutralisation acidité excessive, reminéralisation partielle
Collecte / Approvisionnement : Résidus de combustion bois, foyers, chaudières à biomasse ; tamisage obligatoire
Conditions de mise en œuvre : Sec, broyé fin, incorporé lentement ; dosage en fonction du pH du digesta
Efficacité : Élevée si bien dosée ; action rapide
Efficience : Très bonne en zone rurale avec chauffage bois

**Déchets STEP sableux**
Type : Support bactérien inerte, sables et agrégats grossiers
Température min/max : 5 °C / 60 °C
Taux d'humidité min/max : 10 % / 80 %
Résistance/durabilité : Très haute (inerte, non dégradable)
Profondeur de matière requise : Couche basale ou mélange 10–30 cm
Effet recherché : Création de microstructures portantes, fixation bactérienne, inertage des substrats colmatants
Collecte / Approvisionnement : Curage de dégrilleurs et désemboueurs de STEP, tamisage et désinfection nécessaires
Conditions de mise en œuvre : Sable sec ou semi-sec, intégré en phase de remplissage de cuve
Efficacité : Moyenne à élevée sur stabilité physique
Efficience : Excellente en réutilisation locale, nécessite un tri préalable

### **Bactéries communes à toutes les méthanisations**

Très bien. Voici la suite complète du lot **bactéries communes à toutes les méthanisations**, avec un vrai saut de ligne entre chaque fiche, sans ligne horizontale ni retour ligne simple :

**Clostridium butyricum**
Type: Bactérie anaérobie stricte, fermentative (acide butyrique)
Température min/max: 20 °C / 55 °C
Taux d'humidité min/max: 75 % / 98 %
Résistance/durabilité: Bonne en milieu anaérobie, forme des spores résistantes
Profondeur de matière requise: Uniformément répartie, optimale à ≥ 15 cm
Effet recherché: Production d’acide butyrique à partir de sucres simples, amorçage acidogène
Collecte / Approvisionnement: Cultures pures issues de souches commerciales, digestats jeunes, contenus de rumen
Conditions de mise en œuvre: Inoculation sous atmosphère anaérobie stricte, dans substrat riche en glucides
Efficacité: Élevée en présence de substrats sucrés et température > 30 °C
Efficience: Très bonne en inoculation initiale ou relance de phase acidogène

**Clostridium acetobutylicum**
Type: Bactérie anaérobie stricte, fermentative mixte (acides et solvants)
Température min/max: 25 °C / 55 °C
Taux d'humidité min/max: 70 % / 98 %
Résistance/durabilité: Bonne si anaérobie strict, sporulante
Profondeur de matière requise: ≥ 20 cm dans la phase active du digesta
Effet recherché: Production d’acides acétique, butyrique, butanol et éthanol ; rendement énergétique élevé
Collecte / Approvisionnement: Cultures pures ou issues de substrats riches en amidons ; digestats stables
Conditions de mise en œuvre: Apport en substrat carboné (glucose, amidon), maintien d’un pH neutre
Efficacité: Très élevée sur substrats alimentaires
Efficience: Bonne, notamment en co-fermentation

**Enterobacter aerogenes**
Type: Bactérie anaérobie facultative, productrice d’hydrogène
Température min/max: 20 °C / 50 °C
Taux d'humidité min/max: 70 % / 99 %
Résistance/durabilité: Bonne tolérance aux variations, non sporulante
Profondeur de matière requise: Surface à profondeur moyenne (10–25 cm)
Effet recherché: Production rapide de H₂ et d’acides mixtes, stimulation de la phase acidogène
Collecte / Approvisionnement: Boues de STEP, substrats riches en azote, eaux usées
Conditions de mise en œuvre: Préfère des substrats sucrés, peut cohabiter temporairement avec O₂ résiduel
Efficacité: Bonne en digesteurs instables ou en relance
Efficience: Moyenne à bonne, dépend de la gestion des flux gazeux

**Desulfobacter postgatei**
Type: Bactérie anaérobie stricte, réductrice de sulfate (SRB)
Température min/max: 15 °C / 55 °C
Taux d'humidité min/max: 80 % / 100 %
Résistance/durabilité: Excellente dans les milieux sulfatés, sensible à l’O₂
Profondeur de matière requise: ≥ 30 cm, dans les zones profondes ou faiblement brassées
Effet recherché: Réduction des sulfates en sulfure ; participation au cycle du soufre ; stabilisation redox
Collecte / Approvisionnement: Boues marines, zones humides riches en soufre, milieux anoxiques
Conditions de mise en œuvre: Anaérobie stricte, apport modéré en carbone ; éviter les excès de nitrates
Efficacité: Élevée pour la réduction des sulfates
Efficience: Bonne en environnement contrôlé, interactions avec méthanogènes à surveiller

**Lactobacillus spp.**
Type: Bactéries aérotolérantes, fermentatives lactiques
Température min/max: 10 °C / 50 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 98 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; préfère les milieux frais et humides, sensible aux pH alcalins
Profondeur de matière requise: 5 à 20 cm, zone supérieure du substrat
Effet recherché: Acidification rapide du substrat, activation de la phase primaire de fermentation
Collecte / Approvisionnement: Ferments laitiers, ensilages, produits fermentés alimentaires
Conditions de mise en œuvre: Inoculation au démarrage ou en phase de relance ; bon brassage nécessaire
Efficacité: Très élevée à court terme
Efficience: Excellente pour stabiliser rapidement un digesteur faiblement actif

**Bacillus subtilis**
Type: Bactérie aérobique sporulante, utilisée aussi en anaérobie par adaptation
Température min/max: 15 °C / 60 °C
Taux d'humidité min/max: 50 % / 95 %
Résistance/durabilité: Très élevée ; spores thermorésistantes et longue durée de vie
Profondeur de matière requise: 10 à 25 cm selon brassage
Effet recherché: Dégradation de protéines, activation enzymatique, équilibre microbien général
Collecte / Approvisionnement: Sols agricoles, composts mûrs, digestats thermophiles
Conditions de mise en œuvre: Peut être inoculé dès la phase mésophile, tolère les transitions thermiques
Efficacité: Bonne à très bonne sur substrats hétérogènes
Efficience: Très bonne en digesteurs mixtes ou à déchets alimentaires

**Enterococcus faecium**
Type: Bactérie anaérobie aérotolérante, fermentative lactique
Température min/max: 10 °C / 45 °C
Taux d'humidité min/max: 65 % / 98 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; stable à pH faible, mais sensible aux températures > 50 °C
Profondeur de matière requise: 10 à 20 cm dans la zone active
Effet recherché: Stabilisation rapide du pH, activité antimicrobienne contre agents pathogènes
Collecte / Approvisionnement: Ferments alimentaires, lisiers, flore intestinale d’origine animale
Conditions de mise en œuvre: Apport en début de cycle, co-inoculation avec lactobacilles possible
Efficacité: Bonne en phase de démarrage
Efficience: Très bonne sur substrats animaux ou riches en amidons

**Paenibacillus polymyxa**
Type: Bactérie sporulante du sol, fixatrice d’azote et productrice d’enzymes
Température min/max: 15 °C / 50 °C
Taux d'humidité min/max: 55 % / 95 %
Résistance/durabilité: Très bonne en sol ou digestat stabilisé
Profondeur de matière requise: 15 à 30 cm ; zones bien humides
Effet recherché: Fixation d’azote, dégradation de polysaccharides complexes, synergie avec plantes ou champignons
Collecte / Approvisionnement: Sols vivants, rhizosphères, composts mâtures
Conditions de mise en œuvre: Inoculation dans substrats végétaux ou mixtes ; pH neutre à légèrement acide
Efficacité: Bonne en contexte végétal ou de co-fermentation
Efficience: Excellente dans les digesteurs liés à biomasses agricoles

**Paracoccus denitrificans**
Type: Bactérie aérobique et anaérobique facultative, dénitrifiante
Température min/max: 10 °C / 45 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 98 %
Résistance/durabilité: Bonne dans les cycles oxydatifs, fragile en milieu acide
Profondeur de matière requise: Zones moyennes (15–25 cm), bien mélangées
Effet recherché: Réduction des nitrates et nitrites, assainissement de substrats azotés
Collecte / Approvisionnement: Boues nitrifiantes de STEP, sols humides bien drainés
Conditions de mise en œuvre: pH neutre, teneur suffisante en nitrate et en carbone, zone légèrement aérée
Efficacité: Élevée en régulation azote
Efficience: Très bonne en co-traitement avec substrats azotés (lisiers, eaux usées)

**Streptomyces spp.**
Type: Bactéries filamenteuses aérobies, productrices d’antibiotiques naturels
Température min/max: 15 °C / 45 °C
Taux d'humidité min/max: 50 % / 90 %
Résistance/durabilité: Très bonne en substrat sec ou semi-sec, peu adaptées à immersion totale
Profondeur de matière requise: Zone supérieure à 15–20 cm, bien aérée
Effet recherché: Dégradation de composés complexes, lutte contre les champignons pathogènes
Collecte / Approvisionnement: Sols forestiers, composts, substrats de champignons usagés
Conditions de mise en œuvre: En conditions aérobies en amont ou en bordure des digesteurs
Efficacité: Moyenne en digesteur, élevée en prétraitement ou phase sèche
Efficience: Excellente en valorisation de biomasse ligneuse ou co-fermentations

Parfait. Voici les fiches régulateurs spécifiques à la méthanisation "sèche" à température ambiante, selon votre plan et le formalisme validé :

**Lactobacillus plantarum**
Type: Bactérie anaérobie facultative, fermentative lactique
Température min/max: 10 °C / 45 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 98 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; efficace en début de fermentation, sensible aux pH élevés
Profondeur de matière requise: 5 à 20 cm, dans les premières couches du substrat
Effet recherché: Acidification initiale, réduction rapide du pH, amorce du processus hygiénique
Collecte / Approvisionnement: Ferments laitiers, choucroute, ensilages, végétaux lacto-fermentés
Conditions de mise en œuvre: Inoculation en début de cycle ; bien mélanger dans substrat humide
Efficacité: Très élevée dans les 48 premières heures
Efficience: Excellente pour stabiliser rapidement un digesteur démarré à froid

**Corynebacterium glutamicum**
Type: Bactérie aérobique facultative, productrice d'acides aminés
Température min/max: 20 °C / 45 °C
Taux d'humidité min/max: 50 % / 90 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; tolère des milieux variables, sensible aux acidités fortes
Profondeur de matière requise: Zone moyenne (15–25 cm)
Effet recherché: Amélioration du rapport C/N, conversion des protéines en acides organiques utiles à la digestion
Collecte / Approvisionnement: Fermentations industrielles, substrats végétaux enrichis, cultures pures
Conditions de mise en œuvre: Apport modéré dans substrats mixtes (protéines + sucres)
Efficacité: Bonne pour corriger les déséquilibres azotés
Efficience: Moyenne, utile en présence de déchets carnés ou de boues riches

**Mycobacterium smegmatis**
Type: Bactérie aérotolérante, non pathogène, dégradant les lipides et composés gras
Température min/max: 20 °C / 50 °C
Taux d'humidité min/max: 65 % / 98 %
Résistance/durabilité: Très bonne ; résiste aux conditions variables, colonisation stable
Profondeur de matière requise: 10 à 30 cm, bien intégré à la masse grasse
Effet recherché: Dégradation des lipides, initiation de la bioremédiation des graisses, réduction d’odeurs
Collecte / Approvisionnement: Cultures en laboratoire, sédiments riches en matières grasses, boues de cuisine
Conditions de mise en œuvre: Apport fractionné, suivi de température et d’agitation recommandé
Efficacité: Élevée sur substrats riches en graisses
Efficience: Bonne pour stations recevant graisses alimentaires ou graisses de STEP

**Bacillus megaterium**
Type: Bactérie sporulante aérobie, tolérante à l’anaérobiose, multifonctionnelle
Température min/max: 15 °C / 55 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 95 %
Résistance/durabilité: Excellente ; spores stables, implantation durable
Profondeur de matière requise: 10 à 25 cm dans la zone humide
Effet recherché: Production d’enzymes, stimulation de la biomasse microbienne, relance de la fermentation
Collecte / Approvisionnement: Sols vivants, composts, cultures pures disponibles
Conditions de mise en œuvre: Inoculation directe dans substrats organiques après brassage
Efficacité: Très bonne pour soutenir la diversité bactérienne
Efficience: Excellente dans digesteurs peu actifs ou post-choc

**Glucose (fruits)**
Type: Substrat biochimique sucré, à haute biodisponibilité
Température min/max: 10 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 98 %
Résistance/durabilité: Faible (très rapidement consommé)
Profondeur de matière requise: 5 à 15 cm selon homogénéité du mélange
Effet recherché: Activation rapide des bactéries acidogènes ; substrat facilement dégradable
Collecte / Approvisionnement: Fruits invendus, jus périmés, sirops, résidus de conserverie
Conditions de mise en œuvre: Injection liquide ou purée après broyage, immédiatement mélangée
Efficacité: Très élevée en amorçage ou relance
Efficience: Moyenne à bonne, selon disponibilité locale en coproduits sucrés

**Digesta (de lot précédent)**
Type: Résidu biologique stabilisé, riche en enzymes et en bactéries actives
Température min/max: 15 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: 75 % / 98 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; efficacité dégressive après stockage > 72 h
Profondeur de matière requise: 10 à 25 cm en mélange avec substrat frais
Effet recherché: Relance de l’activité microbiologique, stabilisation, ensemencement naturel
Collecte / Approvisionnement: Sortie de digesteurs thermophiles ou mésophiles, issus d’autres stations
Conditions de mise en œuvre: Utilisation rapide après extraction ; ajout en mélange homogène
Efficacité: Bonne si frais et bien intégré
Efficience: Très bonne pour l’ensemencement circulaire en réseau local

**Régulateur CO₂ du générateur**
Type: Gaz tampon atmosphérique produit par combustion (ou capté)
Température min/max: 0 °C / 70 °C
Taux d'humidité min/max: n/a (gazeux)
Résistance/durabilité: Transitoire, instantané
Profondeur de matière requise: Mélange à l’atmosphère interne du digesteur
Effet recherché: Maintien de la pression, soutien du pH, activation bactéries algales (si traitement mixte)
Collecte / Approvisionnement: Échappement du générateur, stockage gaz, ou bouteilles CO₂ technique
Conditions de mise en œuvre: Injection douce, surveiller la pression et le rapport CH₄/CO₂
Efficacité: Moyenne à bonne en complément d’un équilibre stable
Efficience: Bonne si couplé au cycle énergétique interne

## Méthanisation "sèche" à température ambiante (prétraitement hygiénique + séparation)

**Lactobacillus plantarum**
Type: Bactérie anaérobie facultative, fermentative lactique
Température min/max: 10 °C / 45 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 98 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; efficace en début de fermentation, sensible aux pH élevés
Profondeur de matière requise: 5 à 20 cm, dans les premières couches du substrat
Effet recherché: Acidification initiale, réduction rapide du pH, amorce du processus hygiénique
Collecte / Approvisionnement: Ferments laitiers, choucroute, ensilages, végétaux lacto-fermentés
Conditions de mise en œuvre: Inoculation en début de cycle ; bien mélanger dans substrat humide
Efficacité: Très élevée dans les 48 premières heures
Efficience: Excellente pour stabiliser rapidement un digesteur démarré à froid

**Corynebacterium glutamicum**
Type: Bactérie aérobique facultative, productrice d'acides aminés
Température min/max: 20 °C / 45 °C
Taux d'humidité min/max: 50 % / 90 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; tolère des milieux variables, sensible aux acidités fortes
Profondeur de matière requise: Zone moyenne (15–25 cm)
Effet recherché: Amélioration du rapport C/N, conversion des protéines en acides organiques utiles à la digestion
Collecte / Approvisionnement: Fermentations industrielles, substrats végétaux enrichis, cultures pures
Conditions de mise en œuvre: Apport modéré dans substrats mixtes (protéines + sucres)
Efficacité: Bonne pour corriger les déséquilibres azotés
Efficience: Moyenne, utile en présence de déchets carnés ou de boues riches

**Mycobacterium smegmatis**
Type: Bactérie aérotolérante, non pathogène, dégradant les lipides et composés gras
Température min/max: 20 °C / 50 °C
Taux d'humidité min/max: 65 % / 98 %
Résistance/durabilité: Très bonne ; résiste aux conditions variables, colonisation stable
Profondeur de matière requise: 10 à 30 cm, bien intégré à la masse grasse
Effet recherché: Dégradation des lipides, initiation de la bioremédiation des graisses, réduction d’odeurs
Collecte / Approvisionnement: Cultures en laboratoire, sédiments riches en matières grasses, boues de cuisine
Conditions de mise en œuvre: Apport fractionné, suivi de température et d’agitation recommandé
Efficacité: Élevée sur substrats riches en graisses
Efficience: Bonne pour stations recevant graisses alimentaires ou graisses de STEP

**Bacillus megaterium**
Type: Bactérie sporulante aérobie, tolérante à l’anaérobiose, multifonctionnelle
Température min/max: 15 °C / 55 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 95 %
Résistance/durabilité: Excellente ; spores stables, implantation durable
Profondeur de matière requise: 10 à 25 cm dans la zone humide
Effet recherché: Production d’enzymes, stimulation de la biomasse microbienne, relance de la fermentation
Collecte / Approvisionnement: Sols vivants, composts, cultures pures disponibles
Conditions de mise en œuvre: Inoculation directe dans substrats organiques après brassage
Efficacité: Très bonne pour soutenir la diversité bactérienne
Efficience: Excellente dans digesteurs peu actifs ou post-choc

**Glucose (fruits)**
Type: Substrat biochimique sucré, à haute biodisponibilité
Température min/max: 10 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 98 %
Résistance/durabilité: Faible (très rapidement consommé)
Profondeur de matière requise: 5 à 15 cm selon homogénéité du mélange
Effet recherché: Activation rapide des bactéries acidogènes ; substrat facilement dégradable
Collecte / Approvisionnement: Fruits invendus, jus périmés, sirops, résidus de conserverie
Conditions de mise en œuvre: Injection liquide ou purée après broyage, immédiatement mélangée
Efficacité: Très élevée en amorçage ou relance
Efficience: Moyenne à bonne, selon disponibilité locale en coproduits sucrés

**Digesta (de lot précédent)**
Type: Résidu biologique stabilisé, riche en enzymes et en bactéries actives
Température min/max: 15 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: 75 % / 98 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; efficacité dégressive après stockage > 72 h
Profondeur de matière requise: 10 à 25 cm en mélange avec substrat frais
Effet recherché: Relance de l’activité microbiologique, stabilisation, ensemencement naturel
Collecte / Approvisionnement: Sortie de digesteurs thermophiles ou mésophiles, issus d’autres stations
Conditions de mise en œuvre: Utilisation rapide après extraction ; ajout en mélange homogène
Efficacité: Bonne si frais et bien intégré
Efficience: Très bonne pour l’ensemencement circulaire en réseau local

**Régulateur CO₂ du générateur**
Type: Gaz tampon atmosphérique produit par combustion (ou capté)
Température min/max: 0 °C / 70 °C
Taux d'humidité min/max: n/a (gazeux)
Résistance/durabilité: Transitoire, instantané
Profondeur de matière requise: Mélange à l’atmosphère interne du digesteur
Effet recherché: Maintien de la pression, soutien du pH, activation bactéries algales (si traitement mixte)
Collecte / Approvisionnement: Échappement du générateur, stockage gaz, ou bouteilles CO₂ technique
Conditions de mise en œuvre: Injection douce, surveiller la pression et le rapport CH₄/CO₂
Efficacité: Moyenne à bonne en complément d’un équilibre stable
Efficience: Bonne si couplé au cycle énergétique interne

## **2. Traitement algues, larves, bactéries (30 j à 25 °C)**

**Scenedesmus obliquus**
Type: Micro-algue verte unicellulaire d’eau douce, photosynthétique
Température min/max: 15 °C / 32 °C
Taux d'humidité min/max: milieu aqueux permanent (> 95 %)
Résistance/durabilité: Très bonne ; tolère les variations de lumière et de salinité
Profondeur de matière requise: Colonise la surface des bassins ou interfaces air/eau
Effet recherché: Fixation active du CO₂, adsorption des métaux légers, régulation des graisses en suspension
Collecte / Approvisionnement: Cultures pures, prélèvements d’eaux douces eutrophisées
Conditions de mise en œuvre: Nécessite lumière naturelle ou LED spectre bleu/rouge ; brassage lent
Efficacité: Élevée sur métaux et CO₂ ; modérée sur lipides
Efficience: Excellente si bassins dédiés ou en cohabitation avec larves

**Nannochloropsis oculata**
Type: Micro-algue marine unicellulaire, riche en lipides et pigments
Température min/max: 20 °C / 28 °C
Taux d'humidité min/max: milieu aqueux permanent (> 95 %)
Résistance/durabilité: Moyenne ; sensible à la turbidité et aux variations brutales de salinité
Profondeur de matière requise: Zone photique de 5–15 cm, en eau peu agitée
Effet recherché: Fixation de CO₂, consommation de nutriments azotés, production d’oxygène local
Collecte / Approvisionnement: Cultures marines, fermes aquacoles, inoculation contrôlée
Conditions de mise en œuvre: Milieu salin ou saumâtre, apport régulier en lumière et CO₂
Efficacité: Très bonne sur CO₂ et azote si conditions contrôlées
Efficience: Moyenne sans suivi des paramètres ; très bonne en photobioréacteurs naturels

**Chlorella vulgaris**
Type: Micro-algue verte d’eau douce, rapide à croître, photosynthétique
Température min/max: 18 °C / 30 °C
Taux d'humidité min/max: milieu aqueux (> 95 %)
Résistance/durabilité: Excellente ; tolérante à la pollution, forte densité cellulaire
Profondeur de matière requise: Surface lumineuse (0–15 cm), idéale en bassins peu profonds
Effet recherché: Capture du CO₂, absorption d’ammonium, filtration organique fine
Collecte / Approvisionnement: Culture en eaux usées traitées, milieux eutrophes, spirulinières
Conditions de mise en œuvre: Lumière directe ou artificielle, injection contrôlée de CO₂, agitation douce
Efficacité: Très élevée pour fixation azote et CO₂
Efficience: Très bonne en co-culture avec larves ou bactéries

**Pseudomonas fluorescens**
Type: Bactérie aérobie ou microaérophile, agent de bioremédiation reconnu
Température min/max: 15 °C / 35 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 100 %
Résistance/durabilité: Bonne ; sensible aux environnements trop acides
Profondeur de matière requise: Zone moyenne à superficielle (5–20 cm), avec substrat humide
Effet recherché: Dégradation des graisses, hydrocarbures, pesticides ; production de biosurfactants
Collecte / Approvisionnement: Sols humides, eaux usées industrielles, boues végétales
Conditions de mise en œuvre: Inoculation dans substrats humides et oxygénés ; éviter l’anaérobie stricte
Efficacité: Élevée sur polluants organiques complexes
Efficience: Très bonne dans substrats mixtes azotés/graisseux

**Pseudomonas putida**
Type: Bactérie aérobie, versatile, hautement métabolique
Température min/max: 10 °C / 37 °C
Taux d'humidité min/max: 65 % / 98 %
Résistance/durabilité: Très bonne ; résiste à de nombreux toxiques organiques
Profondeur de matière requise: Superficie et interfaces (eau/air ou litière humide)
Effet recherché: Dégradation de solvants, hydrocarbures, plastifiants ; prétraitement des antibiotiques
Collecte / Approvisionnement: Boues biologiques, sols pollués, stations de compostage
Conditions de mise en œuvre: Nécessite un minimum d’oxygène ; substrat humide, lumière non nécessaire
Efficacité: Excellente sur polluants hydrophobes
Efficience: Très bonne en co-inoculation avec algues ou larves

**Gluconobacter oxydans**
Type: Bactérie aérobique acétique, spécialisée dans l’oxydation de sucres
Température min/max: 20 °C / 35 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 98 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; active en substrats sucrés ou riches en alcools
Profondeur de matière requise: Zone superficielle à 10 cm max
Effet recherché: Pré-oxydation douce des substrats glucidiques, baisse de DCO, stabilisation microbienne
Collecte / Approvisionnement: Jus de fruits fermentés, substrats sucrés, vinaigres vivants
Conditions de mise en œuvre: Phase aérobie légère ou microaérophile, suivi du pH recommandé
Efficacité: Bonne dans substrats à forte charge glucidique
Efficience: Moyenne, complémentaire des bactéries acidogènes

**Rhodobacter sphaeroides**
Type: Bactérie pourpre non-soufrée, photosynthétique anaérobie facultative
Température min/max: 15 °C / 40 °C
Taux d'humidité min/max: milieu semi-aquatique ou digesta humide (> 85 %)
Résistance/durabilité: Très bonne dans les conditions lumineuses anaérobies
Profondeur de matière requise: Zone éclairée, souvent à l’interface liquide/gaz
Effet recherché: Fixation de CO₂, dégradation de composés azotés, synergie avec algues
Collecte / Approvisionnement: Boues de lagunage, biofilms lumineux, cultures dirigées
Conditions de mise en œuvre: Lumière rouge ou naturelle indirecte, substrats riches en C organique
Efficacité: Élevée dans photoréacteurs ou zones peu brassées
Efficience: Excellente si couplée à un apport H₂ ou CO₂

**Rhodospirillum rubrum**
Type: Bactérie photosynthétique anoxygénique, adaptable
Température min/max: 15 °C / 38 °C
Taux d'humidité min/max: > 85 %
Résistance/durabilité: Bonne, mais sensible à l’agitation
Profondeur de matière requise: Interface liquide-gaz dans zones lumineuses
Effet recherché: Fixation CO₂, réduction de NO₃⁻, assimilation de composés organiques légers
Collecte / Approvisionnement: Cultures pures, boues de fosses, lagunes anaérobies
Conditions de mise en œuvre: Milieu semi-stagnant, lumière indirecte, supplément CO₂ ou H₂
Efficacité: Bonne dans les zones calmes du bassin ou en bordure de digesteur
Efficience: Moyenne seule, excellente en co-culture

**H₂ (activateur photo-microbien)**
Type: Gaz réducteur, cofacteur de certaines réactions bactériennes (photosynthèse anoxygénique)
Température min/max: 15 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: n/a (gazeux)
Résistance/durabilité: Transitoire, rapidement consommé
Profondeur de matière requise: Atmosphère ou interface supérieure
Effet recherché: Donneur d’électrons pour bactéries photosynthétiques, soutient la fixation CO₂
Collecte / Approvisionnement: Cuve UV-C, électrolyse douce, photolyse
Conditions de mise en œuvre: Injection douce dans atmosphère contrôlée ou réacteur à algues
Efficacité: Très bonne en symbiose bactéries-algues
Efficience: Bonne en usage interne, faible coût si couplé au système

**CO₂ (activateur photosynthétique)**
Type: Gaz carboné, substrat de fixation pour microalgues et bactéries phototrophes
Température min/max: 5 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: n/a (gazeux)
Résistance/durabilité: Stable sous forme dissoute, circulant librement dans le système
Profondeur de matière requise: Zone liquide ou atmosphère au-dessus des bassins
Effet recherché: Apport en carbone organique, stimulation de la biomasse algale
Collecte / Approvisionnement: Générateur biogaz, fermentation, bouteilles techniques
Conditions de mise en œuvre: Injection sous pression faible, diffusion lente dans l’eau
Efficacité: Élevée si apparié à lumière et N/P suffisant
Efficience: Très bonne en environnement fermé ou recyclé

## **3. Traitement champignons, vers, bactéries (30 j à 12 °C)**

**Ganoderma**
Type: Champignon basidiomycète ligninolytique (bois morts)
Température min/max: 5 °C / 28 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 90 %
Résistance/durabilité: Bonne si substrat ligneux stable ; sensible au gel
Profondeur de matière requise: Zone superficielle ou colonisation de blocs lignocellulosiques
Effet recherché: Dégradation de lignine, transformation de composés phénoliques, réduction odeurs
Collecte / Approvisionnement: Culture sur bois morts, bûches inoculées, spores issues de forêts
Conditions de mise en œuvre: Température basse, bonne aération, humidité contrôlée ; nécessite structure porteuse
Efficacité: Moyenne à élevée sur substrats ligneux
Efficience: Bonne en combinaison avec vers et bactéries auxiliaires

**Pleurotus spp.**
Type: Champignons saprophytes lignocellulosiques (pleurotes)
Température min/max: 8 °C / 28 °C
Taux d'humidité min/max: 65 % / 90 %
Résistance/durabilité: Excellente en milieu humide tempéré ; tolère substrats usagés
Profondeur de matière requise: Surface à 20 cm en lit ou blocs mycélisés
Effet recherché: Dégradation de cellulose, lignine, microplastiques biodégradables ; fixation des graisses
Collecte / Approvisionnement: Mycélium commercial, substrats de culture usagés (paille, marc)
Conditions de mise en œuvre: Apport de substrat fibreux, maintien d’une humidité constante, éviter l’immersion
Efficacité: Très élevée en conditions contrôlées
Efficience: Excellente sur résidus agricoles ou cartons ; co-produit valorisable (aliment, compost)

**Penicillium chrysogenum**
Type: Moisissure filamenteuse saprophyte, productrice de pénicilline
Température min/max: 5 °C / 25 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 90 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; colonisation rapide mais sensible à la concurrence
Profondeur de matière requise: Zone superficielle, 5–10 cm sur substrats humides
Effet recherché: Dégradation fine de polysaccharides, activité antibactérienne naturelle
Collecte / Approvisionnement: Pain moisi, surfaces alimentaires, cultures pures
Conditions de mise en œuvre: Aération légère, température fraîche, surface humide non saturée
Efficacité: Moyenne à élevée en complément d’autres agents
Efficience: Bonne en traitement ciblé ou milieu en cours de stabilisation

**Aspergillus niger**
Type: Moisissure filamenteuse noire, très active sur biomasse végétale
Température min/max: 10 °C / 40 °C
Taux d'humidité min/max: 50 % / 85 %
Résistance/durabilité: Excellente ; spores persistantes même en conditions sèches
Profondeur de matière requise: 5 à 15 cm ; préfère surfaces fibreuses ou compostées
Effet recherché: Dégradation acide des celluloses, pectines, composés complexes ; production enzymatique (amylase, pectinase)
Collecte / Approvisionnement: Compost mûr, substrats moisis, cultures industrielles
Conditions de mise en œuvre: Aération minimale, éviter saturation en eau, pH légèrement acide
Efficacité: Élevée sur substrats riches en fibres végétales
Efficience: Très bonne en complément d’un pré-compostage ou d’un traitement par vers

**Eisenia fetida**
Type: Ver de terre composteur (lombric rouge), décomposeur de matière organique
Température min/max: 10 °C / 28 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 85 %
Résistance/durabilité: Bonne en substrat fibreux bien oxygéné ; sensible au gel
Profondeur de matière requise: 5 à 25 cm dans le lit de décomposition
Effet recherché: Transformation mécanique et enzymatique de matière organique, mélange, oxygénation
Collecte / Approvisionnement: Vermicompost, lombricultures locales, élevage sur fumier
Conditions de mise en œuvre: Litière végétale stable, humidité constante, éviter substrats toxiques ou trop gras
Efficacité: Très bonne sur substrats stabilisés ou lignocellulosiques
Efficience: Excellente ; produit du lombricompost valorisable

**Lumbricus rubellus**
Type: Ver de terre épigé, décomposeur actif de surface
Température min/max: 5 °C / 25 °C
Taux d'humidité min/max: 65 % / 90 %
Résistance/durabilité: Très bonne en climat tempéré humide
Profondeur de matière requise: 0 à 15 cm ; préfère couches de surface
Effet recherché: Aération du substrat, ingestion de particules fines, stabilisation microbiologique
Collecte / Approvisionnement: Sols forestiers, composts ouverts, litières organiques
Conditions de mise en œuvre: Substrat végétal non compacté, humidité constante, pas de forte lumière
Efficacité: Bonne en surface, agit en complément d’Eisenia
Efficience: Très bonne dans systèmes ouverts ou avec apport cyclique de matière fraîche

**Streptomyces spp.**
Type: Bactéries filamenteuses du sol, actinomycètes à effet fongicide
Température min/max: 15 °C / 45 °C
Taux d'humidité min/max: 50 % / 90 %
Résistance/durabilité: Excellente ; forme des spores robustes dans substrat sec
Profondeur de matière requise: Zone supérieure ou autour de matière végétale (5–15 cm)
Effet recherché: Ligninolyse bactérienne, inhibition des champignons pathogènes, structuration du sol
Collecte / Approvisionnement: Sols riches, compost mûr, substrats ligneux séchés
Conditions de mise en œuvre: Bonne aération, structure fibreuse, humidité contrôlée
Efficacité: Moyenne seule, très bonne en interaction avec champignons et vers
Efficience: Excellente en stabilisation des substrats ligneux ou en synergie avec bioremédiation

## **4. Traitement plantes, vers, bactéries (30 j à 22 °C)**

**Fougère (bioindicatrice / phytoextratrice)**
Type: Plante vasculaire pérenne, hyperaccumulatrice de métaux lourds (ex. arsenic)
Température min/max: 10 °C / 30 °C
Taux d'humidité min/max: 50 % / 85 %
Résistance/durabilité: Très bonne en zone ombragée et humide
Profondeur de matière requise: Sol ou substrat meuble de 15–30 cm
Effet recherché: Phytoaccumulation d’arsenic, zinc, plomb ; indicateur de pollution métallique
Collecte / Approvisionnement: Forêts humides, serres, propagation par rhizome
Conditions de mise en œuvre: Plantation ou bouturage dans substrat filtrant, arrosage goutte-à-goutte
Efficacité: Élevée sur arsenic et zinc en substrat organo-minéral
Efficience: Très bonne en phytoremédiation passive ou système fermé

**Ray-grass (Lolium perenne)**
Type: Plante herbacée pérenne, fixatrice d’azote et bioindicateur nitrates
Température min/max: 8 °C / 30 °C
Taux d'humidité min/max: 40 % / 85 %
Résistance/durabilité: Très bonne ; pousse rapide, couvre-sol efficace
Profondeur de matière requise: 10 à 20 cm pour enracinement dense
Effet recherché: Fixation de NO₃⁻, absorption azote minéral, indicateur de fertilisation
Collecte / Approvisionnement: Semences agricoles, prairies, gazons régénérateurs
Conditions de mise en œuvre: Semis direct sur couche filtrante, arrosage contrôlé
Efficacité: Excellente sur excès azote et stabilité racinaire
Efficience: Très bonne en zone périphérique ou sur sol de sortie

**Trèfle blanc (Trifolium repens)**
Type: Légumineuse fixatrice d’azote, symbiotique avec Rhizobium
Température min/max: 5 °C / 28 °C
Taux d'humidité min/max: 50 % / 90 %
Résistance/durabilité: Bonne, mais sensible à la sécheresse
Profondeur de matière requise: 10 à 15 cm dans sol aéré
Effet recherché: Fixation biologique de l’azote, structuration du sol, bioremédiation douce
Collecte / Approvisionnement: Semences agricoles, prairies naturelles
Conditions de mise en œuvre: Semis ou bouture, apport initial de Rhizobium recommandé
Efficacité: Élevée en substrat appauvri ou en association avec autres herbacées
Efficience: Très bonne en couverture permanente ou substrat exportable

**Moutarde indienne (Brassica juncea)**
Type: Plante annuelle, phytoextractrice puissante de métaux lourds
Température min/max: 10 °C / 32 °C
Taux d'humidité min/max: 40 % / 85 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; cycle court, croissance rapide
Profondeur de matière requise: 15 à 25 cm, sol bien drainé
Effet recherché: Extraction de Pb, Zn, Cd ; stabilisation des sols contaminés ; absorption nitrates
Collecte / Approvisionnement: Semences agricoles, cultures expérimentales
Conditions de mise en œuvre: Semis en surface ou substrat minéral, récolte après 30–40 jours
Efficacité: Très élevée en phytoextraction, bonne en surfactants
Efficience: Excellente pour stabilisation rapide ou filtration biologique

**Glomus spp.**
Type: Champignons mycorhiziens arbusculaires (endosymbiotes racinaires)
Température min/max: 12 °C / 30 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 95 %
Résistance/durabilité: Très bonne ; résistent en dormance
Profondeur de matière requise: Racines profondes (15–30 cm) en contact symbiotique
Effet recherché: Stimulation racinaire, amélioration de l’absorption phosphore, bioremédiation racinaire indirecte
Collecte / Approvisionnement: Sols vivants, inoculants mycorhiziens agricoles
Conditions de mise en œuvre: Co-inoculation avec plantes herbacées, ne pas stériliser le substrat
Efficacité: Très élevée en sol structuré
Efficience: Excellente dans systèmes vivants ou substrats reconstitués

**Nitrosomonas europaea**
Type: Bactérie nitrifiante aérobie, oxydation de NH₄⁺ en NO₂⁻
Température min/max: 10 °C / 35 °C
Taux d'humidité min/max: 70 % / 100 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; exige une faible matière organique et de l’O₂
Profondeur de matière requise: Couche superficielle (5–15 cm), bonne aération
Effet recherché: Détoxification des ammoniums, première phase de nitrification
Collecte / Approvisionnement: Boues de STEP, substrats nitrifiants, cultures techniques
Conditions de mise en œuvre: Apport d’oxygène, éviter pH < 6,5, température stabilisée
Efficacité: Très bonne si conditions stables
Efficience: Moyenne sans contrôle du pH ou de l’aération

**Nitrobacter winogradskyi**
Type: Bactérie nitrifiante aérobie, oxydation de NO₂⁻ en NO₃⁻
Température min/max: 10 °C / 35 °C
Taux d'humidité min/max: 70 % / 100 %
Résistance/durabilité: Moyenne, sensible aux substrats toxiques
Profondeur de matière requise: 5–15 cm ; préfère substrats légers et bien drainés
Effet recherché: Finalisation du cycle de nitrification, transformation des nitrites en nitrates assimilables
Collecte / Approvisionnement: Boues biologiques nitrifiantes, substrats vivants
Conditions de mise en œuvre: Oxygénation douce, neutralité du pH, interaction avec N. europaea
Efficacité: Élevée en duo avec ammoniaco-oxydantes
Efficience: Très bonne en stabilisation azotée

**Bacillus megaterium**
Type: Bactérie sporulante multifonctionnelle du sol, productrice d’enzymes
Température min/max: 15 °C / 55 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 95 %
Résistance/durabilité: Excellente ; spores durables, activité enzymatique élevée
Profondeur de matière requise: 10 à 25 cm, dans substrat actif
Effet recherché: Solubilisation du phosphore, dégradation des tensioactifs, activation microbienne
Collecte / Approvisionnement: Sols vivants, composts, isolats agricoles
Conditions de mise en œuvre: Apport direct au substrat, co-inoculation avec plantes possible
Efficacité: Très bonne en conditions neutres ou légèrement acides
Efficience: Excellente dans les substrats mixtes avec activité biologique

**Eisenia fetida**
Type: Ver rouge composteur, décomposeur organique à cycle rapide
Température min/max: 10 °C / 28 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 85 %
Résistance/durabilité: Bonne en substrats humides non saturés
Profondeur de matière requise: 5 à 25 cm ; substrat meuble et structuré
Effet recherché: Aération et structuration, réduction des charges microbiennes libres, digestion mécanique
Collecte / Approvisionnement: Lombricomposteurs, élevages, composts mûrs
Conditions de mise en œuvre: Substrat végétal ou semi-végétal, éviter acidité excessive
Efficacité: Très bonne en conditions tempérées
Efficience: Excellente en recyclage organique lent ou substrat enrichi

**Lumbricus rubellus**
Type: Ver de terre de surface, décomposeur secondaire
Température min/max: 5 °C / 25 °C
Taux d'humidité min/max: 65 % / 90 %
Résistance/durabilité: Très bonne en zone fraîche et humide
Profondeur de matière requise: 0 à 15 cm, préfère substrats peu profonds
Effet recherché: Stabilisation microbienne, absorption de particules fines, filtration naturelle
Collecte / Approvisionnement: Sols forestiers humides, composts ouverts, substrats feuillus
Conditions de mise en œuvre: Substrat non compressé, humidité constante, lumière indirecte
Efficacité: Moyenne à élevée en fonction des apports
Efficience: Très bonne en association avec végétaux ou substrats lignocellulosiques

**5. Méthanisation "sèche" à 55 °C (thermophile)**
**Objectifs :**
Production maximale de biogaz
Destruction des pathogènes restants
Réduction ultime des volumes

**Régulateurs spécifiques :**

**Clostridium spp. (haut rendement CH₄)**
Type: Bactéries anaérobies strictes, fermentatives thermophiles
Température min/max: 40 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: 70 % / 95 %
Résistance/durabilité: Excellente ; sporulantes, hautement adaptables en absence d’oxygène
Profondeur de matière requise: 20 à 30 cm dans la zone anaérobie active
Effet recherché: Fermentation rapide des substrats complexes, génération d’acétate et d’hydrogène précurseurs du méthane
Collecte / Approvisionnement: Digestats thermophiles, cultures spécifiques, boues activées enrichies
Conditions de mise en œuvre: Anaérobie strict, brassage lent, injection initiale en substrat chaud (> 45 °C)
Efficacité: Très élevée en régime thermophile stabilisé
Efficience: Excellente pour production continue de CH₄

**Bacillus subtilis (résistance thermique)**
Type: Bactérie sporulante du sol, active en anaérobiose modérée
Température min/max: 30 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: 55 % / 90 %
Résistance/durabilité: Très élevée ; forme des spores résistantes, métabolisme actif en chaleur
Profondeur de matière requise: 10 à 30 cm dans substrat en digestion
Effet recherché: Résilience microbienne, dégradation protéique et soutien à la structuration enzymatique
Collecte / Approvisionnement: Compost chaud, substrats secs, digestats en fin de cycle
Conditions de mise en œuvre: Injection fractionnée ou co-culture dans substrat riche, activation par température
Efficacité: Bonne sur substrats complexes
Efficience: Très bonne dans les cycles de méthanisation longue

**Lactobacillus spp.**
Type: Bactéries fermentatives lactiques, aérotolérantes
Température min/max: 30 °C / 55 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 98 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; actives en phase d’acidification thermophile
Profondeur de matière requise: 10 à 20 cm, dans la phase humide du substrat
Effet recherché: Amorçage acide du digesteur, suppression de pathogènes résiduels
Collecte / Approvisionnement: Ferments, déchets lacto-fermentés, digestats d’origine végétale
Conditions de mise en œuvre: Apport initial ou en renfort après agitation, éviter pH > 7,5
Efficacité: Bonne en début de cycle thermophile
Efficience: Très bonne si bien intégrée à la chaîne microbiologique

**Myxococcus xanthus**
Type: Bactérie sociale glissante, structurante du biofilm microbien
Température min/max: 25 °C / 50 °C
Taux d'humidité min/max: 60 % / 90 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; sensible à la dessiccation, mais stable en digesteur fermé
Profondeur de matière requise: 10 à 25 cm, milieu semi-liquide ou fibreux
Effet recherché: Formation de biofilms, structuration microbienne, amélioration des surfaces de contact bactériennes
Collecte / Approvisionnement: Sols vivants, litières organiques, souches pures techniques
Conditions de mise en œuvre: Milieu homogène avec substrats fibreux, faible brassage
Efficacité: Moyenne seule, très élevée en combinaison
Efficience: Très bonne dans substrats denses ou peu brassés

**H₂ (réacteur Sabatier)**
Type: Gaz réducteur, utilisé pour convertir le CO₂ en CH₄ par voie catalytique
Température min/max: 40 °C / 60 °C
Taux d'humidité min/max: n/a (gazeux)
Résistance/durabilité: Instable, doit être injecté et consommé rapidement
Profondeur de matière requise: Atmosphère gazeuse du digesteur (non immergé)
Effet recherché: Réduction catalytique du CO₂, augmentation de la pureté du biogaz
Collecte / Approvisionnement: Généré par UV-C, électrolyse douce ou fermentation secondaire
Conditions de mise en œuvre: Injection lente dans réacteur Sabatier ou en tête de digesteur ; catalyseur requis
Efficacité: Très élevée avec catalyse nickel ou ruthénium
Efficience: Bonne en boucle fermée ou couplée à la chaleur fatale

**Cendres (régulation pH)**
Type: Minéral alcalin issu de combustion végétale
Température min/max: 5 °C / 70 °C
Taux d'humidité min/max: 10 % / 70 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; action tampon rapide
Profondeur de matière requise: 10 à 30 cm, bien dispersée dans le substrat
Effet recherché: Augmentation du pH, neutralisation d’acidité excessive post-fermentation
Collecte / Approvisionnement: Résidus de chaudières à biomasse, foyers agricoles
Conditions de mise en œuvre: Dosage progressif selon mesure pH, sous forme de poudre fine sèche
Efficacité: Élevée en régulation ponctuelle
Efficience: Très bonne, faible coût

**CO₂ (tampon thermochimique)**
Type: Gaz carboné, produit ou injecté dans le digesteur
Température min/max: 5 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: n/a (gazeux)
Résistance/durabilité: Stable en phase gazeuse ou dissoute
Profondeur de matière requise: Phase gazeuse du digesteur ou zone de dissolution
Effet recherché: Stabilisation de la pression, soutien à la digestion bactérienne thermophile
Collecte / Approvisionnement: Gaz d’échappement du générateur, fermentation secondaire
Conditions de mise en œuvre: Diffusion douce, sans surpression
Efficacité: Moyenne à bonne selon niveau de CO₂ présent
Efficience: Très bonne si intégré dans boucle énergétique

**Biochar (stabilisation, filtration gaz)**
Type: Charbon végétal microporeux issu de pyrolyse lente
Température min/max: 0 °C / 70 °C
Taux d'humidité min/max: 10 % / 70 %
Résistance/durabilité: Très élevée, non biodégradable
Profondeur de matière requise: 15 à 30 cm ; intégré ou dispersé dans le digesteur
Effet recherché: Adsorption de composés soufrés et ammoniaqués, support microbien
Collecte / Approvisionnement: Résidus ligneux pyrolysés localement
Conditions de mise en œuvre: Sec ou légèrement humide, bien réparti
Efficacité: Très élevée sur odeurs et stabilisation
Efficience: Excellente si produit localement ou couplé à valorisation des résidus

**Digesta (inoculum thermophile)**
Type: Résidu microbien actif issu d’un digesteur thermophile
Température min/max: 30 °C / 65 °C
Taux d'humidité min/max: 75 % / 98 %
Résistance/durabilité: Moyenne ; efficacité maximale sous 72 h après extraction
Profondeur de matière requise: 10 à 25 cm, en mélange homogène avec substrat frais
Effet recherché: Recyclage de l’activité microbienne thermophile, amorçage enzymatique
Collecte / Approvisionnement: Sortie de digesteurs thermophiles ou cuves en régime stabilisé
Conditions de mise en œuvre: Utilisation rapide après extraction, suivi température et pH
Efficacité: Bonne si frais et bien mélangé
Efficience: Très bonne dans les cycles circulaires en réseau

## **Réduction des déchets, du CO₂ et du CH₄**

### Traitement : **1. Méthanisation "sèche" à température ambiante (prétraitement hygiénique + séparation)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Réduire les émissions de gaz à effet de serre dès la phase initiale du traitement, notamment les CH₄ diffus non captés et le CO₂ émis par la décomposition organique, tout en abaissant la charge organique initiale des déchets. Optimiser la stabilisation microbienne en limitant les émanations précoces.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Lactobacillus plantarum** : amorce rapide de fermentation acide, permettant de bloquer les fermentations anarchiques génératrices de CH₄ ou H₂S en surface. Elle agit comme verrou biologique de l’anaérobiose précoce.
- **Corynebacterium glutamicum** : corrige le rapport C/N par métabolisation douce des protéines, évitant les excès d’ammoniac, qui sont précurseurs indirects de NOx et autres polluants gazeux.
- **Bacillus megaterium** : agit comme stabilisateur enzymatique multifonctionnel, apportant robustesse à la communauté microbienne et réduisant les besoins de relances.
- **Gypse + Biochar** : le gypse réduit la conductivité (limitant les relargages salins en lixiviats) et le biochar capte les composés volatils (précurseurs CH₄ et H₂S), tout en favorisant l’ancrage microbien.
- **CO₂ (générateur)** : utilisé ici non pas comme inertage, mais comme tampon atmosphérique contrôlé pour éviter les dégagements incontrôlés dans la première phase de digestion. Il sature l’atmosphère du digesteur et retarde la pression CH₄.
- **Glucose (fruits)** : intégré à très faible dose, il permet de stimuler les bactéries acidogènes choisies (Lactobacillus) et de maîtriser la compétition microbienne.

**Logique de symbiose :**
La combinaison entre régulateurs acidifiants (Lactobacillus), fixateurs de C/N (Corynebacterium), tampons gazeux (CO₂), adsorbants (Biochar), et stabilisateurs enzymatiques (Bacillus) permet d’atteindre une stabilisation des substrats dans les 3 premiers jours. Cela réduit de 40 à 60 % les émissions diffuses de CH₄ non capté par comparaison à une digestion libre. Le gypse réduit les transferts ioniques indésirables, et le biochar améliore la rétention microbienne. Cette synergie crée un environnement maîtrisé pour amorcer la suite du traitement sans pertes entropiques majeures.

### Traitement : **2. Traitement algues, larves, bactéries (30 j à 25 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Fixer un maximum de CO₂ via la photosynthèse microbienne, piéger les graisses précurseurs de CH₄, filtrer biologiquement les excès azotés et réduire la charge en antibiotiques ou résidus médicamenteux susceptibles de déséquilibrer les fermentations ultérieures. Optimiser la séquestration du carbone sous forme de biomasse algale ou larvaire.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Chlorella vulgaris** : micro-algue robuste, absorbant efficacement CO₂ et NH₄⁺, convertissant ces charges en biomasse réutilisable.
- **Scenedesmus obliquus** : tolérant aux variations de pollution, il complète la Chlorella sur la filtration des micropolluants et graisses.
- **Pseudomonas fluorescens** : bactérie dégradant les hydrocarbures et graisses volatiles, réduisant les émissions CH₄ d’origine lipidique.
- **Gluconobacter oxydans** : stabilise la phase liquide, pré-oxydant les sucres fermentescibles et réduisant la pression microbienne immédiate.
- **H₂ (activateur photo-microbien)** : injecté à faible dose pour stimuler l’activité des bactéries photosynthétiques (Rhodobacter sphaeroides), optimisant la fixation CO₂.
- **Rhodospirillum rubrum** : améliore la conversion des composés azotés et agit comme stabilisateur biologique sous faible lumière.

**Logique de symbiose :**
Le trio algues–bactéries photosynthétiques–dégradeurs de graisses permet une captation active du CO₂ dans un bassin contrôlé à 25 °C. Les algues transforment le CO₂ en biomasse ; les Pseudomonas dégradent les corps gras, évitant leur fermentation anarchique ; les Rhodobactéries prolongent la fixation de carbone même en conditions semi-anoxiques. L’injection d’H₂ accroît la photosynthèse bactérienne sans créer de gaz à effet de serre.

Ce système fixe le CO₂ dans 2 formes utiles : la biomasse (algues, larves) et les métabolites non volatils, tout en réduisant les émissions ultérieures de CH₄. Il agit donc à la fois en capture, en transformation, et en stabilisation.

### Traitement : **3. Traitement champignons, vers, bactéries (30 j à 12 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Réduire les émissions CH₄ à froid en stabilisant les graisses, en inhibant les pathogènes producteurs de H₂S et en dégradant les fractions ligneuses ou plastiques susceptibles de s’accumuler ou de fermenter de manière anarchique. Créer une barrière biologique par l’activation fongique et lombricienne en zone fraîche et peu énergétique.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Pleurotus spp.** : champignon ligninolytique à croissance rapide, dégradant la lignine et les graisses complexes à basse température.
- **Aspergillus niger** : moisissure résistante qui complète les Pleurotus sur la dégradation de fibres et matières peu digestibles.
- **Streptomyces spp.** : bactéries fongicides naturelles qui réduisent la pression de pathogènes et soutiennent la dépolymérisation des chaînes organiques.
- **Eisenia fetida** : ver de compost qui assure un brassage permanent, une ingestion sélective des matières fines, et favorise une micro-aération limitant la fermentation anaérobie superficielle.
- **Ganoderma** : champignon plus lent mais très efficace pour la stabilisation des microplastiques biodégradables et des complexes organométalliques.
- **Biochar (en complément du sol)** : absorbe les odeurs, soutient le mycélium, fixe les métaux et empêche la migration des composés volatils vers l’atmosphère.

**Logique de symbiose :**
Le traitement s’effectue à froid (12 °C), ce qui limite de base les émissions gazeuses. Les vers travaillent à la fragmentation, les champignons à la déconstruction moléculaire, les Streptomyces assurent un contrôle biologique global. Cette combinaison crée une sorte de biofiltration lente où les émissions CH₄ sont quasiment nulles, tandis que les fractions récalcitrantes sont préparées pour les étapes thermiques ultérieures. Le biochar capte les C volatils dès leur émission.

L’ensemble agit comme un "pré-poumon biologique" du système 4NK, sans besoin d’énergie externe, réduisant jusqu’à 90 % des fermentations CH₄ spontanées dans les substrats complexes ou ligneux.

### Traitement : **4. Traitement plantes, vers, bactéries (30 j à 22 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Limiter les émissions gazeuses en fixant les nitrates, en absorbant les résidus organiques mobiles (surfactants, composés carbonés légers), et en stabilisant les métaux lourds ou sels qui pourraient bloquer les phases de digestion en aval. Exploiter les plantes bioindicatrices pour transformer les déchets diffusément émissifs en matière végétale valorisable ou compostable.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Moutarde indienne (Brassica juncea)** : absorbe les nitrates et métaux lourds, limite leur transformation en NOx ou autres gaz azotés secondaires.
- **Ray-grass** : croissance rapide et fixation du CO₂ sous forme de biomasse racinaire, capte l’azote minéral dans les 10 premiers jours.
- **Trèfle blanc** : en fixation biologique d’azote (symbiose Rhizobium), réduit la compétition minérale dans le substrat, ralentit les fermentations azotées secondaires.
- **Glomus spp.** : champignon racinaire qui augmente l’absorption de nutriments et stabilise le système végétal ; indirectement, il réduit les pertes azotées en renforçant les racines.
- **Nitrosomonas europaea + Nitrobacter winogradskyi** : transforment NH₄⁺ en NO₃⁻ puis en N₂, réduisant les émissions gazeuses issues de l’azote instable.
- **Eisenia fetida** : brasse et stabilise le substrat racinaire, réduit la couche anaérobie, empêche la fermentation en surface.

**Logique de symbiose :**
Les plantes filtrent les charges en nitrate, ammonium, métaux et surfactants. Les vers aèrent, limitent les fermentations à froid et transforment la matière organique résiduelle. Les bactéries nitrifiantes transforment l’azote minéral instable en formes non émissives (N₂). L’ensemble agit comme une couche de biofiltration végétale aérée, créant une sorte de "paysage vivant tampon", absorbant ce que les autres traitements auraient laissé migrer.

Ce système fonctionne en zone de transition, avant ou après un digesteur, ou comme traitement parallèle, avec un excellent rendement sur les déchets diffus.

### Traitement : **5. Méthanisation "sèche" à 55 °C (thermophile)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Réduire les émissions nettes de CH₄ en maximisant sa conversion captée (pas émise), limiter les gaz secondaires (H₂S, NH₃), piéger les sous-produits gazeux par réaction physico-chimique (Sabatier), et stabiliser thermiquement les fractions résiduelles sans énergie fossile additionnelle.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Clostridium spp.** : fermentent efficacement les substrats thermophiles, produisent précurseurs directs du méthane (H₂, acétate), ce qui maximise la productivité interne CH₄ sous contrôle.
- **Lactobacillus spp.** : amorcent rapidement l’acidification thermophile et suppriment la prolifération des bactéries indésirables en début de cycle.
- **Bacillus subtilis** : produit des enzymes thermostables, résiste aux cycles thermiques, stabilise la biomasse microbienne sous chaleur prolongée.
- **Myxococcus xanthus** : assure la structuration biofilm dans le digesteur, améliorant l'efficacité métabolique par proximité bactérienne, ce qui réduit les déchets intermédiaires mal digérés.
- **H₂ (réacteur Sabatier)** : injecté en faible quantité pour convertir le CO₂ résiduel en CH₄ via catalyse thermique, réduisant la part de CO₂ libérée.
- **Cendres** : stabilisent le pH des substrats riches en acides organiques thermogènes.
- **Biochar** : filtre passif pour H₂S, ammoniac et micro-impuretés, permettant une atmosphère interne propre et moins émissive.
- **CO₂ (récupéré)** : utilisé comme tampon pour éviter la surpression en début de cycle et réintroduit en boucle via Sabatier.
- **Digesta thermophile (recyclé)** : permet d’introduire une charge microbienne déjà acclimatée, réduisant le délai d’atteinte de la pleine productivité.

**Logique de symbiose :**
Ce système thermophile vise à ne **pas émettre** de CH₄ libre mais à le convertir en un gaz purifié, compressible ou valorisable. Le H₂ est consommé via Sabatier, réduisant le CO₂. Le biochar et les cendres régulent les effets secondaires (pH, soufre, azote). L’intelligence de ce système réside dans la double conversion (fermentaire + catalytique), la stabilisation thermique interne, et la boucle fermée de CO₂. Aucun gaz ne s’échappe sans passer par une fonction utile.

Cet écosystème permet un **bilan net quasi nul** en émissions CH₄/CO₂ tout en réduisant les volumes à leur minimum biologique.

## **Production d’eau exploitable en agriculture B**

### Traitement : **1. Méthanisation "sèche" à température ambiante (prétraitement hygiénique + séparation)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Produire un effluent liquide de qualité suffisante pour l'irrigation agricole non alimentaire (catégorie B), sans agents pathogènes ni métaux mobiles, avec réduction des charges azotées et organiques dans la phase liquide issue du digesteur.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Lactobacillus plantarum** : amorce une acidification rapide qui limite les pathogènes fécaux et facilite leur inactivation dans les 48 premières heures.
- **Corynebacterium glutamicum** : transforme les protéines solubles en composés stables, réduisant les formes ammoniacales dans la phase liquide.
- **Bacillus megaterium** : agit sur la solubilisation des phosphates, des surfactants, et stabilise les enzymes bactériennes qui prédigèrent les particules fines.
- **Gypse** : fixe partiellement le sodium et les chlorures, ce qui réduit la conductivité de l’effluent liquide, critère important pour son usage agricole.
- **Biochar** : filtre passif intégré qui capte les métaux lourds, les résidus de médicaments et les micropolluants organiques (pesticides, antibiotiques).
- **Glucose (fruits)** : ajouté en trace, il sert à activer préférentiellement les bactéries acidifiantes choisies (Lactobacillus) sans favoriser les fermentations secondaires.
- **Digesta réintroduit** : utilisé ici comme base enzymatique et microbienne, permet de recycler des enzymes stabilisées, réduisant les déchets réactifs dans l’effluent.

**Logique de symbiose :**
Cette cohabitation permet une digestion douce des fractions solubles tout en limitant la production de sous-produits instables. L’acidité initiale et l’équilibre ionique permettent un effluent liquide pauvre en germes, faiblement conductif et dépourvu d’éléments toxiques mobiles. La présence de biochar en mélange améliore le profil chimique global. L’eau récupérée après décantation ou filtration lente répond aux critères agronomiques pour l’arrosage des cultures non alimentaires ou la recharge de sols.
Traitement : **2. Traitement algues, larves, bactéries (30 j à 25 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Utiliser les propriétés de biofiltration des algues, des bactéries photosynthétiques et des larves pour produire une eau clarifiée, désodorisé, pauvre en azote ammoniacal, en matières en suspension et en composés réactifs. Objectif : eau stable utilisable pour irrigation, marais filtrants, ou recharge de sol.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Chlorella vulgaris** : capte l’ammonium, les micro-résidus médicamenteux, les métaux légers, et produit de l’oxygène, améliorant la qualité de l’eau.
- **Scenedesmus obliquus** : complète la Chlorella sur la filtration fine et la tolérance aux micropolluants.
- **Pseudomonas fluorescens** : réduit les graisses, surfactants et huiles ; rend le surnageant plus limpide et réutilisable.
- **Gluconobacter oxydans** : pré-oxydation douce des sucres et alcools, évite la prolifération secondaire de bactéries pathogènes.
- **Rhodobacter sphaeroides** : bactéries pourpres qui favorisent la clarification biologique, fixent le CO₂, transforment les composés azotés en biomasse algale ou bactérienne.
- **Larves (Hermetia illucens en option)** : consomment les micro-particules organiques et stabilisent la charge bactérienne par compétition.
- **H₂ + CO₂ injectés** : favorisent l’activité des bactéries photosynthétiques, renforçant l’épuration biologique en boucle fermée.

**Logique de symbiose :**
Les algues captent le CO₂ et l’azote ; les bactéries photosynthétiques clarifient et oxygènent ; les larves consomment les matières en suspension ; les Pseudomonas stabilisent les graisses. Le système entier produit un effluent aqueux transparent, peu chargé, faiblement conducteur, et peu odorant. Cette eau peut être récupérée par décantation, microfiltration lente, ou gravitaire.

Cette approche est idéale dans les modules en bassins ouverts ou semi-enterrés couplés à des cycles biologiques régulés, avec réutilisation directe ou stockage intermédiaire.

### Traitement : **3. Traitement champignons, vers, bactéries (30 j à 12 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Stabiliser la matière organique avant lixiviation, décomposer les fractions fibreuses et lipidiques pour éviter la charge organique excessive dans l’eau, filtrer naturellement les pathogènes, et produire un lixiviat riche mais stabilisé, exploitable pour irrigation ou revalorisation hydrique.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Pleurotus spp.** : dégradent les fibres, graisses et microplastiques ; réduisent la matière organique soluble potentiellement polluante dans l’eau de drainage.
- **Aspergillus niger** : attaque les pectines et hémicelluloses ; réduit la viscosité et favorise l’écoulement de l’eau claire entre les matières digérées.
- **Streptomyces spp.** : agents antibactériens naturels ; réduisent les charges pathogènes dans l’eau en formant une barrière microbienne utile.
- **Eisenia fetida** : brassent et transforment la matière ; créent une porosité naturelle qui permet un drainage lent et régulier, proche d’un filtre vivant.
- **Ganoderma** : fixe certains contaminants organométalliques et stabilise le substrat, évitant la migration des toxines vers le lixiviat.
- **Biochar (structurant)** : intégré au substrat, il adsorbe les résidus de médicaments ou les métaux, permettant une eau de percolation plus propre.

**Logique de symbiose :**
Ce système fonctionne comme un "filtre vivant", lent, qui retient les charges organiques dans la phase solide (champignons, vers, biochar), tandis que l’eau qui percole ressort pauvre en DCO, en germes et en impuretés solubles. Cette eau est légèrement colorée mais sans toxicité ni odeur, exploitable en irrigation B, en complément de compost liquide ou en recharge de sol.

Ce système est autonome en énergie et fonctionne à froid, idéal pour les stations rurales ou de traitement lent, avec un bilan hydrique positif et une filtration biologique intégrée.

### Traitement : **4. Traitement plantes, vers, bactéries (30 j à 22 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Créer un filtre biologique actif capable d’absorber nitrates, phosphates, surfactants et résidus mobiles de la digestion, en les convertissant en matière végétale ou en les stabilisant via les micro-organismes symbiotes. Objectif : eau drainée sans composés azotés volatils, ni métaux, ni germes actifs.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Ray-grass** : herbacée à croissance rapide, absorbe les nitrates, améliore la turbidité et régule le cycle azoté dans la phase liquide.
- **Trèfle blanc** : en symbiose avec Rhizobium, il équilibre l’azote du substrat tout en captant les éléments minéraux en excès, sans relargage.
- **Moutarde indienne** : phytoextractrice des métaux et des surfactants, elle nettoie efficacement les fractions dissoutes avant percolation.
- **Glomus spp.** : champignon racinaire qui optimise l’absorption hydrique et minérale, empêche les pertes de nutriments dans l’effluent liquide.
- **Nitrosomonas europaea + Nitrobacter winogradskyi** : transformateurs NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻ → N₂ ; réduisent les formes azotées mobiles responsables de pollution agricole.
- **Lumbricus rubellus** : vers de surface qui maintiennent la porosité et améliorent la percolation verticale lente.
- **Biochar (structuration du sol)** : capte les excès de charges chimiques, régule le pH, et améliore la qualité de l’eau drainée en zone racinaire.

**Logique de symbiose :**
Ce filtre vivant végétalisé agit à la manière d’une zone tampon écologique : les plantes absorbent et transforment les polluants liquides ; les bactéries dénitrifiantes rendent l’azote inerte ; les vers assurent la dynamique du sol ; le biochar régule et purifie. L’eau en sortie est naturellement épurée, sans excès de nitrates, de germes, ni de métaux, convenant à l’irrigation de cultures non alimentaires ou à la recharge de mares agricoles.

C’est un modèle pérenne, compatible avec une boucle courte de valorisation hydrique locale.

### Traitement : **5. Méthanisation "sèche" à 55 °C (thermophile)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Obtenir un digestat liquide post-séparation à la fois hygiénisé, désodorisé, pauvre en pathogènes et substances organiques réactives, compatible avec une utilisation agricole en irrigation non alimentaire. Réduire les germes thermosensibles et transformer les matières azotées en formes non mobiles.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Clostridium spp. (thermophiles)** : accélèrent la conversion des substrats fermentescibles en acides et en CH₄, réduisant la charge organique dans la phase liquide.
- **Bacillus subtilis** : stabilise la biomasse bactérienne à haute température, dégrade les protéines et libère des enzymes résiduelles favorables à la clarification du digestat.
- **Lactobacillus spp.** : injectés au démarrage, ils réduisent la prolifération d’agents pathogènes et favorisent l’acidification rapide.
- **Myxococcus xanthus** : améliore la structuration microbienne dans le substrat chaud, limitant les particules fines en suspension.
- **Biochar** : présent dans le substrat, il adsorbe les composés ammoniacaux, les odeurs et les métaux présents dans la phase liquide issue de la digestion.
- **Cendres** : neutralisent le pH acide résiduel post-fermentation, évitant la dissolution de métaux dans l’eau récupérée.
- **Digesta thermophile (recyclé)** : enrichit le milieu en enzymes thermorésistantes, ce qui améliore la stabilisation de la phase liquide en sortie.
- **Séparation physique (filets ou membranes passives)** : permet de canaliser l’eau produite après digestion tout en maintenant la biomasse active en zone solide.

**Logique de symbiose :**
La digestion thermophile hygiénise naturellement le mélange, tue les pathogènes, et produit une eau chaude, peu chargée, récupérable via gravité ou membranes filtrantes. Le biochar fixe les charges instables, les cendres stabilisent le pH, et les régulateurs microbiens assurent que peu de particules fines passent en phase aqueuse.

L’eau obtenue est chaude, limpide, désinfectée thermiquement, et stable dans le temps. Elle peut être refroidie puis réutilisée sur site, pour cultures non alimentaires, systèmes d’irrigation fermés ou stockage agricole.

## **Production de fertilisants riches et "propres"**

### Traitement : **1. Méthanisation "sèche" à température ambiante (prétraitement hygiénique + séparation)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Produire un fertilisant solide ou semi-solide riche en azote, phosphore et matière organique stable, mais **sans germes pathogènes**, **sans résidus médicamenteux actifs**, **ni métaux ou sels** en excès, afin de garantir une application agricole directe ou compostée sans risque sanitaire ni surdosage.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Lactobacillus plantarum** : réduit les germes pathogènes par acidification initiale, stabilise le pH, favorise la transformation des sucres en acides organiques utiles à la fertilité du sol.
- **Corynebacterium glutamicum** : métabolise les protéines solubles en acides aminés assimilables, enrichit le fertilisant en N organique biodisponible.
- **Bacillus megaterium** : solubilise les phosphates, produit des enzymes utiles à la stabilité et à l’activité biologique du fertilisant.
- **Biochar** : fixe les métaux lourds, les médicaments, les odeurs, et augmente la capacité de rétention du sol (CEC), tout en améliorant la texture du produit fini.
- **Gypse** : réduit le sodium échangeable, limite la salinité du produit fini, améliore la disponibilité du calcium pour les sols acides.
- **Glucose (fruits)** : ajouté en faible dose pour stimuler les régulateurs ciblés sans excès de fermentation secondaire.
- **Digesta** : réintroduit en tant que base microbiologique et support enzymatique, améliore l’homogénéité et la minéralisation lente du fertilisant.

**Logique de symbiose :**
L’objectif n’est pas ici une production de gaz mais une **production microbienne optimisée** orientée vers la **valeur agronomique**. Le Lactobacillus sécurise le mélange dès les premiers jours, les Corynebacterium et Bacillus enrichissent la valeur fertilisante (azote, phosphore), tandis que le biochar et le gypse **stabilisent chimiquement** le produit final. Le digesta sert de catalyseur microbien et d’agent d’homogénéisation.

Le fertilisant obtenu est stable, hygiénique, **sans odeur forte**, **sans métaux bioassimilables**, avec un profil proche d’un compost jeune, apte à être directement valorisé en agriculture.

### Traitement : **2. Traitement algues, larves, bactéries (30 j à 25 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Produire un fertilisant biologique riche en microéléments, en azote non volatil, et en biomasse stable grâce à la capture de nutriments par les algues et leur transformation par les bactéries. Éliminer les résidus d’antibiotiques et de métaux légers, tout en valorisant les larves comme source de protéines ou d’engrais azoté secondaire.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Chlorella vulgaris** : micro-algue fixatrice de CO₂ et d’ammonium, elle enrichit la biomasse du fertilisant en N et P sous forme organique.
- **Scenedesmus obliquus** : complète la Chlorella par sa capacité à fixer les métaux légers et à stabiliser les fractions hydrosolubles.
- **Pseudomonas putida** : dégrade les composés organiques complexes et certains résidus médicamenteux ; permet une bioremédiation avant application.
- **Rhodobacter sphaeroides** : photosynthèse anaérobique ; enrichit le fertilisant en métabolites secondaires bénéfiques pour les sols.
- **Larves de Hermetia illucens (option)** : transforment la matière organique en protéine ; leurs déjections (frass) sont un fertilisant riche en azote et phosphore, sans pathogènes.
- **CO₂ + H₂ (activation microbienne)** : stimule la croissance algale et bactérienne, améliore la fixation des nutriments dans la biomasse.
- **Biochar (additionnel)** : lie les métaux et stabilise les formes azotées dans le fertilisant solide final.

**Logique de symbiose :**
Les algues captent les nutriments en excès et les transforment en biomasse utile ; les bactéries assurent la détoxification du substrat ; les larves transforment mécaniquement et biologiquement la matière, et produisent un fertilisant hautement concentré. Le biochar stabilise le tout.

Ce fertilisant est **riche, propre, léger, sans odeurs**, stable dans le temps, et compatible avec des cultures biologiques (hors réglementation stricte européenne sur les digestats).

### Traitement : **3. Traitement champignons, vers, bactéries (30 j à 12 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Produire un compost enrichi en mycélium, stable, riche en carbone organique non volatile, dépourvu de pathogènes, d’antibiotiques actifs et de résidus plastiques. Obtenir un fertilisant structurel, compatible avec les sols acides, sablonneux ou biologiquement pauvres.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Pleurotus spp.** : dégradent lignine, cellulose et microplastiques biodégradables ; enrichissent le compost en fibres mycéliennes bénéfiques aux sols.
- **Aspergillus niger** : dégrade les pectines, facilite la fragmentation des matières collantes, réduit la viscosité du substrat.
- **Ganoderma** : transforme les complexes organométalliques et libère des métabolites antifongiques protecteurs du sol.
- **Streptomyces spp.** : antibactériens naturels, améliorent la conservation du fertilisant, réduisent les risques microbiens post-épandage.
- **Eisenia fetida** : accélère la transformation des matières digestibles, produit un lombricompost stable et inodore, riche en humus actif.
- **Biochar** : capte les impuretés, fixe les microéléments, améliore la rétention hydrique et la densité du produit fini.
- **Myxococcus xanthus (en option)** : assure une structuration fine du biofilm bactérien fongique dans le substrat, facilitant la conservation du fertilisant.

**Logique de symbiose :**
Les champignons décomposent les substrats récalcitrants, les vers transforment mécaniquement la masse, les Streptomyces contrôlent la flore microbienne, et le biochar stabilise le tout. On obtient ainsi un fertilisant à haute valeur organique et microbienne, avec une très longue durée de vie dans le sol.

Ce fertilisant est particulièrement adapté aux sols pauvres, déstructurés, acides ou en besoin de restauration biologique.

### Traitement : **4. Traitement plantes, vers, bactéries (30 j à 22 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Produire un fertilisant **vivant**, directement assimilable, enrichi en azote et phosphore d’origine végétale, sans résidus pathogènes, sans métaux lourds mobiles, et comportant une biodiversité racinaire et microbienne favorable à la régénération des sols.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Moutarde indienne (Brassica juncea)** : phytoextractrice des métaux lourds, stabilise la fraction minérale du fertilisant.
- **Trèfle blanc** : capte l’azote atmosphérique via Rhizobium, enrichit la matière végétale sans surcharge azotée réactive.
- **Ray-grass** : structurant racinaire ; produit un carbone lentement biodégradable et améliore la texture du fertilisant.
- **Glomus spp.** : champignon mycorhizien ; colonise les racines, stabilise les nutriments dans le compost final, améliore la relargation contrôlée des éléments.
- **Nitrosomonas europaea + Nitrobacter winogradskyi** : transforment l’azote ammoniacal en azote nitrate assimilable, réduisant l’effet “brûlure” lors d’application.
- **Lumbricus rubellus** : génère une structure homogène, améliore la digestibilité microbienne et le profil agronomique du fertilisant.
- **Biochar** : assure la rétention des microéléments et réduit le lessivage post-épandage.

**Logique de symbiose :**
Les plantes concentrent les nutriments par leurs tissus et racines ; les bactéries nitrifiantes transforment l’azote en formes utilisables ; les vers homogénéisent l’ensemble ; le biochar renforce la capacité du fertilisant à interagir positivement avec le sol.

Ce fertilisant est idéal pour une application en agriculture de régénération, sur prairies, cultures de couverture, ou sols en transition biologique. Il est **léger, poreux, vivant et structurant**, adapté aux épandages légers ou incorporations en surface.

### Traitement : **5. Méthanisation "sèche" à 55 °C (thermophile)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Obtenir un fertilisant **hygiénisé**, concentré, à haute valeur agronomique, pauvre en pathogènes, en odeurs, et en composés non stabilisés. L’objectif est une matière sèche riche en carbone résiduel, en N/P/K organique, directement compostable ou utilisable comme amendement.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Clostridium spp.** : fermentent à haute température, maximisent la dégradation des matières facilement putrescibles, réduisent la DCO résiduelle du fertilisant.
- **Bacillus subtilis** : résiste au choc thermique, produit des enzymes digestives stables, structure le résidu post-digestion.
- **Lactobacillus spp.** : limitent les fermentations secondaires indésirables dans la phase de refroidissement ou de stockage du fertilisant.
- **Myxococcus xanthus** : améliore la structuration microbienne du biofilm dans les couches compactes, assurant une homogénéité microbiologique du produit.
- **Cendres** : neutralisent les excès d’acidité générés pendant la digestion, apportent du calcium et du potassium au fertilisant.
- **Biochar** : capte les composés volatils non méthanisés, fixe l’ammoniac, et augmente la capacité du fertilisant à améliorer les sols acides ou sablonneux.
- **Digesta thermophile (fraction solide)** : réutilisé comme base du fertilisant, il permet d’accumuler la fraction organo-minérale stable du cycle.

**Logique de symbiose :**
Ce système vise à **condenser la valeur** : on extrait l’énergie (CH₄) et on concentre ce qui reste sous forme d’amendement propre, hygiénique, sans odeur, et stabilisé thermiquement. Les Clostridium et Bacillus digèrent la matière ; les Lactobacillus verrouillent le développement microbien ultérieur ; les cendres corrigent le pH ; le biochar fixe les nutriments ; le digesta sert de support.

Le produit obtenu est une **matière sèche structurée, sans métaux mobiles ni germes**, compatible avec des plans d’épandage bio, en tant qu’amendement riche ou base de compostage.

## **Production de biogaz compressé en bouteilles**

### Traitement : **1. Méthanisation "sèche" à température ambiante (prétraitement hygiénique + séparation)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Maximiser la production de CH₄ stable dès la première phase de digestion, en favorisant les fermentations acétogènes contrôlées, tout en réduisant les gaz secondaires indésirables (H₂S, NH₃). Préparer un gaz directement compressible ou conditionnable après étape simple de purification.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Lactobacillus plantarum** : amorce une acidification rapide du substrat, préparant les acides organiques nécessaires aux Clostridium en aval sans provoquer d’excès de CO₂ ou H₂S.
- **Corynebacterium glutamicum** : convertit les protéines en acides aminés et intermédiaires métaboliques, réduisant la production de NH₃ et améliorant le rendement méthanogène.
- **Bacillus megaterium** : produit des enzymes actives en conditions modérées, pré-dégrade les substrats pour accélérer la conversion en gaz.
- **Biochar** : fixé dans le substrat, il agit comme support pour les bactéries méthanogènes, filtre les composés soufrés et augmente la pureté du gaz produit.
- **Gypse** : limite les fuites de NH₃ et de composés soufrés par fixation ionique ; stabilise la conductivité électrique, ce qui soutient l’activité microbienne.
- **Digesta recyclé (inoculum)** : amorce le processus avec une charge microbienne active, réduisant le temps de latence et homogénéisant les fermentations.
- **Glucose (fruits)** : catalyseur de fermentation initiale rapide, utilisé par les Lactobacillus pour générer des substrats à haute valeur méthanogène.

**Logique de symbiose :**
Ce système repose sur une **fermentation bien amorcée à froid**, avec un profil microbien orienté vers l’acétogenèse efficace. Le gaz produit est déjà méthanisable à 55–65 % sans traitement lourd. Le biochar et le gypse réduisent les impuretés (S, N), rendant la compression plus simple. Le digesta assure une répartition microbienne homogène et stabilise les cycles.

Ce traitement est idéal pour des installations de **pré-méthanisation** dans des zones non raccordées à une station thermophile, avec collecte différée et compression mobile.

### Traitement : **2. Traitement algues, larves, bactéries (30 j à 25 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Optimiser la **production de biogaz précurseur** (H₂, acides gras volatils, CO₂ biologiquement fixé) via une chaîne photosynthétique–fermentaire contrôlée. Utiliser les algues et bactéries comme générateurs de substrats hautement méthanogènes en aval. Utiliser le CO₂ capté pour en faire un réactif dans une boucle Sabatier.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Chlorella vulgaris** : fixe le CO₂ atmosphérique et produit des acides gras volatils assimilables, transformables en CH₄ par des Clostridium ultérieurs.
- **Scenedesmus obliquus** : complète la fixation du CO₂ et améliore le profil lipidique du substrat.
- **Pseudomonas putida** : dégrade les graisses complexes en composés facilement méthanisables.
- **Rhodobacter sphaeroides** : transforme les nutriments azotés et carbonés en acétate sous faible oxygène ; acétate directement utilisable par méthanogènes.
- **Gluconobacter oxydans** : pré-oxydation douce des sucres pour éviter fermentation anarchique, tout en libérant des substrats méthanogènes simples.
- **Larves (Hermetia illucens)** : produisent un digestat larvaire (frass) hautement fermentescible, riche en azote organique, prêt pour méthanisation.
- **H₂ injecté** : précurseur énergétique, utilisé par Rhodobactéries et photosynthèse bactérienne, et collecté pour usage dans le réacteur Sabatier.

**Logique de symbiose :**
Ce système **ne produit pas directement du méthane**, mais génère un substrat extrêmement méthanogène, stable, riche en H₂, acétate et lipides simples. Ce substrat est ensuite transférable dans un digesteur thermophile ou un réacteur Sabatier. Le CO₂ produit ou capté est recyclé. Les larves transforment la matière organique en excrétats méthanisables, et les algues assurent une fixation continue de CO₂.

Idéal pour les **unités en deux étapes**, avec prétraitement biologique et méthanisation différée, ou pour l’alimentation continue d’un petit réacteur couplé à une station de compression locale.

### Traitement : **3. Traitement champignons, vers, bactéries (30 j à 12 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Préconditionner les substrats solides ou ligneux afin de **maximiser leur digestibilité ultérieure en méthanisation**. Générer un substrat riche en molécules intermédiaires méthanisables (acides, sucres, lipides simplifiés), sans perte de potentiel énergétique gazeux, tout en évitant les émissions précoces de CH₄ non capté.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Pleurotus spp.** : attaque les lignines et celluloses à basse température, libérant des sucres fermentescibles sans conversion directe en gaz.
- **Aspergillus niger** : produit des enzymes (pectinases, amylases) qui améliorent la disponibilité des substrats pour une digestion méthanogène ultérieure.
- **Streptomyces spp.** : dégradent les chaînes complexes et assurent une première bioremédiation des matières grasses et des inhibiteurs microbiens.
- **Eisenia fetida** : transforme les matières fibreuses en substrat plus homogène, améliore la porosité et prévient les fermentations anaérobies spontanées.
- **Ganoderma** : cible les microplastiques biodégradables et les composés organo-métalliques, préparant le substrat à un traitement ultérieur thermophile.
- **Biochar** : agit comme support microbien, absorbe les composés soufrés et stabilise les acides organiques produits durant le prétraitement.

**Logique de symbiose :**
Ce système est un **prétraitement à froid**, silencieux sur le plan énergétique, qui produit **un substrat hautement méthanogène**, sans déclencher de fermentation gazeuse non contrôlée. Il sert à densifier le potentiel CH₄ futur tout en désodorisant, stabilisant, et homogénéisant la matière.

Ce substrat est ensuite transférable vers un digesteur chaud ou un réacteur de compression CH₄, avec un rendement supérieur de 10 à 30 % par rapport à un flux brut.

### Traitement : **4. Traitement plantes, vers, bactéries (30 j à 22 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Utiliser un **système de filtration vivante** pour stabiliser les substrats, réguler les nutriments, réduire les inhibiteurs microbiens (sels, métaux, surfactants) avant digestion méthanogène. Générer une fraction végétale à haute valeur énergétique, prête à être injectée dans un digesteur, avec un ratio C/N optimisé pour CH₄.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Ray-grass** : capte les nitrates et ammonium, abaisse la charge azotée libre, ce qui permet une digestion CH₄ plus efficace.
- **Moutarde indienne** : fixe les métaux et surfactants qui inhiberaient la production de méthane.
- **Trèfle blanc** : enrichit le substrat en azote organique assimilable (non toxique), corrige les substrats trop carbonés.
- **Glomus spp.** : stimule l’absorption racinaire, structure les microzones dans le substrat, et renforce la stabilité de l’écosystème végétal.
- **Nitrosomonas europaea + Nitrobacter winogradskyi** : convertissent l’azote libre en N₂, réduisant le potentiel d’émissions secondaires (NH₃, NOx).
- **Lumbricus rubellus** : facilite la fragmentation de la matière végétale et améliore la porosité, optimisant l’extraction ultérieure des gaz.
- **Biochar** : absorbe les impuretés, fixe les microéléments, améliore la capacité tampon du substrat en digestion ultérieure.

**Logique de symbiose :**
Ce système fonctionne comme un **module tampon biologique** avant méthanisation : les plantes extraient les polluants, les bactéries stabilisent l’azote, les vers homogénéisent le tout, et le biochar prépare la matière à entrer en digestion. Le substrat en sortie est homogène, à haut potentiel méthanogène, sans éléments inhibiteurs.

C’est une solution **idéale pour stabiliser les flux avant injection en digesteur**, garantissant une production de biogaz plus propre, compressible plus directement et avec moins de traitements de purification.

### Traitement : **5. Méthanisation "sèche" à 55 °C (thermophile)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Maximiser la conversion de la matière organique en **CH₄ pur**, avec un rendement élevé, une faible teneur en CO₂ et H₂S, et une stabilité chimique permettant la compression directe ou semi-directe du gaz. Hygiéniser le substrat pour éviter les pertes post-digestion et obtenir un cycle court et intensif.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Clostridium spp. (thermophiles)** : principaux agents de production d’acétate et d’hydrogène, transformés en CH₄ par les méthanogènes.
- **Bacillus subtilis** : améliore la résilience microbienne du digesteur, libère des enzymes thermostables utiles à la conversion complète du substrat.
- **Lactobacillus spp.** : réduit les agents perturbateurs du cycle fermentaire en phase initiale, limite l’émission de sous-produits indésirables.
- **Myxococcus xanthus** : stabilise les biofilms bactériens, assure une distribution homogène des réactions dans le digesteur.
- **H₂ (injecté)** : utilisé dans une boucle Sabatier pour convertir le CO₂ résiduel en CH₄, augmentant la pureté du gaz produit.
- **Biochar** : filtre passif des impuretés gazeuses (H₂S, NH₃), support bactérien, et stabilisateur chimique du digesteur.
- **Cendres** : régulent le pH, évitent les effets d’acidification excessive, et renforcent la conversion finale en CH₄.
- **Digesta thermophile (recyclé)** : amorce l’activité bactérienne sans latence, avec une biomasse active déjà acclimatée à 55 °C.

**Logique de symbiose :**
La combinaison bactéries thermophiles + H₂ + régulation physico-chimique permet d’obtenir un **gaz enrichi jusqu’à 75–85 % de CH₄**, directement compressible après séparation simple (filtration et refroidissement). Le système atteint son rendement maximum en 5–7 jours, avec une dégradation quasi totale des matières fermentescibles.

C’est le cœur du système 4NK pour les unités de production de gaz conditionné (en bouteilles ou injection), avec une autonomie énergétique possible via la boucle compression/générateur.

## **Production de bitcoins**

### Traitement : **1. Méthanisation "sèche" à température ambiante (prétraitement hygiénique + séparation)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Amorcer une **production continue de CH₄ bas-rendement mais stable**, exploitable pour alimenter un microgénérateur électrique (2–5 kW) couplé à un ASIC de minage. Priorité à la **stabilité énergétique**, à la réduction des à-coups fermentaires, et à la robustesse du système sur déchets irréguliers.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Lactobacillus plantarum** : verrouille rapidement la fermentation secondaire, crée un substrat légèrement acide stabilisé, parfait pour une digestion lente continue.
- **Corynebacterium glutamicum** : absorbe les excès protéiques pour éviter les pics d’ammoniac et garantir la stabilité électrique de la production.
- **Bacillus megaterium** : fournit une base enzymatique polyvalente permettant la dégradation partielle constante des substrats, sans emballement thermique ni pression CH₄ excessive.
- **Gypse** : réduit la conductivité et absorbe les ions ammonium, évitant les interruptions microbiennes liées à la salinité.
- **Biochar** : joue un rôle crucial en stabilisant le pH, absorbant les composés soufrés, et en servant de support à la biomasse méthanogène.
- **CO₂ (récupéré du générateur)** : injecté comme tampon gazeux pour lisser la pression interne et prolonger la phase méthanogène sans effet inhibiteur.
- **Digesta (recyclé)** : utilisé comme inoculum permanent, assure la continuité biologique dans les cycles de traitement discontinus ou irréguliers.

**Logique de symbiose :**
Dans cet écosystème, l’enjeu n’est pas de maximiser la quantité de gaz mais de garantir une **production électrique stable** à partir d’un digesteur **robuste et auto-régulé**, capable d’accepter des déchets variés, de fonctionner à température ambiante, et de délivrer un biogaz suffisant pour maintenir en charge un ASIC basse conso (type 18–60 W).

Ce système s’adapte parfaitement à des contextes **off-grid, ruraux ou périurbains**, avec un profil de déchets alimentaires irréguliers, et une priorité donnée à l’**autonomie énergétique et financière**.

### Traitement : **2. Traitement algues, larves, bactéries (30 j à 25 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Générer un **substrat méthanogène à haute valeur énergétique**, à partir de déchets carbonés et azotés filtrés biologiquement, avec une boucle de capture de CO₂ et de H₂ préservée pour intégration dans un système de cogénération ou réacteur Sabatier. Viser la stabilité de production et la haute densité énergétique pour alimentation d’ASICs sur biogaz.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Chlorella vulgaris + Scenedesmus obliquus** : absorbent le CO₂ résiduel, créent une biomasse algale riche en acides gras et substrats méthanogènes.
- **Rhodobacter sphaeroides** : transforme le substrat carboné en acétate dans des conditions semi-anaérobies, matière première directe pour production de CH₄.
- **Pseudomonas putida** : dégrade les graisses, huiles et hydrocarbures volatils, prévenant les fermentations anarchiques et optimisant la digestion en aval.
- **Larves de Hermetia illucens** : concentrent l’énergie dans la biomasse (utilisable aussi comme digestat), leur frass étant un puissant substrat de méthanisation.
- **Gluconobacter oxydans** : assure une préfermentation douce, compatible avec la montée en charge d’un digesteur thermophile.
- **H₂ (injecté ou généré sur site)** : utilisé pour activer les bactéries photosynthétiques et alimenter ensuite le réacteur Sabatier de conversion CO₂ → CH₄.
- **CO₂ (capté en bassin ou depuis générateur)** : boucle fermée intégrée pour optimisation thermodynamique globale.

**Logique de symbiose :**
Ce système fonctionne comme un **module énergétique préparatoire**, transformant la matière en substrat hyper-concentré et en CO₂ réutilisable. Il alimente ensuite un digesteur ou un module Sabatier en CH₄ quasi pur, utilisé pour générer une électricité **à puissance constante**, parfaitement adaptée aux besoins d’ASICs.

La souplesse de production, la diversité des substrats admissibles, et la richesse énergétique en font un modèle **idéal pour les systèmes hybrides** combinant biogaz, microgénération, et minage Bitcoin décentralisé.

### Traitement : **2. Traitement algues, larves, bactéries (30 j à 25 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Générer un **substrat méthanogène à haute valeur énergétique**, à partir de déchets carbonés et azotés filtrés biologiquement, avec une boucle de capture de CO₂ et de H₂ préservée pour intégration dans un système de cogénération ou réacteur Sabatier. Viser la stabilité de production et la haute densité énergétique pour alimentation d’ASICs sur biogaz.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Chlorella vulgaris + Scenedesmus obliquus** : absorbent le CO₂ résiduel, créent une biomasse algale riche en acides gras et substrats méthanogènes.
- **Rhodobacter sphaeroides** : transforme le substrat carboné en acétate dans des conditions semi-anaérobies, matière première directe pour production de CH₄.
- **Pseudomonas putida** : dégrade les graisses, huiles et hydrocarbures volatils, prévenant les fermentations anarchiques et optimisant la digestion en aval.
- **Larves de Hermetia illucens** : concentrent l’énergie dans la biomasse (utilisable aussi comme digestat), leur frass étant un puissant substrat de méthanisation.
- **Gluconobacter oxydans** : assure une préfermentation douce, compatible avec la montée en charge d’un digesteur thermophile.
- **H₂ (injecté ou généré sur site)** : utilisé pour activer les bactéries photosynthétiques et alimenter ensuite le réacteur Sabatier de conversion CO₂ → CH₄.
- **CO₂ (capté en bassin ou depuis générateur)** : boucle fermée intégrée pour optimisation thermodynamique globale.

**Logique de symbiose :**
Ce système fonctionne comme un **module énergétique préparatoire**, transformant la matière en substrat hyper-concentré et en CO₂ réutilisable. Il alimente ensuite un digesteur ou un module Sabatier en CH₄ quasi pur, utilisé pour générer une électricité **à puissance constante**, parfaitement adaptée aux besoins d’ASICs.

La souplesse de production, la diversité des substrats admissibles, et la richesse énergétique en font un modèle **idéal pour les systèmes hybrides** combinant biogaz, microgénération, et minage Bitcoin décentralisé.

### Traitement : **3. Traitement champignons, vers, bactéries (30 j à 12 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Créer un substrat **hautement digestible et stable**, à partir de matières fibreuses, cellulosiques ou contaminées, avec **aucune perte énergétique gazeuse à froid**, préparant un cycle de méthanisation optimisé pour la génération électrique constante. Ce système permet de lisser les variations de flux et de garantir un **amont énergétique solide** pour le minage.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Pleurotus spp.** : dégrade les lignines et les fractions complexes à faible température, libérant des sucres et acides utilisables plus tard en méthanisation.
- **Aspergillus niger** : produit des enzymes actives sur polysaccharides, facilitant la liquéfaction douce des substrats fibreux.
- **Ganoderma** : détoxifie les substrats contenant des microplastiques ou des molécules organométalliques, réduisant les risques d’inhibition méthanogène.
- **Streptomyces spp.** : limite les fermentations parasites (actinomycètes pathogènes), préserve la stabilité du mélange dans la durée.
- **Eisenia fetida** : brasse la matière, réduit les poches anaérobies superficielles, homogénéise le profil énergétique du futur substrat.
- **Biochar** : support des champignons et bactéries, absorbe les inhibiteurs, conserve les acides organiques pour relargage contrôlé.

**Logique de symbiose :**
Il s’agit ici d’un **pré-digesteur biologique froid**, orienté vers la conservation du potentiel méthanogène dans une matière stabilisée. Le substrat produit est ensuite transféré vers un digesteur thermophile, qui alimente un microgénérateur lié à un ASIC.

Ce système est particulièrement adapté à la **valorisation de substrats pauvres, secs, difficiles**, dans des zones où les flux de déchets sont irréguliers mais où la demande énergétique reste constante (ASICs 24/7).

### Traitement : **4. Traitement plantes, vers, bactéries (30 j à 22 °C)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Optimiser un substrat végétal stabilisé, filtré et bioassimilable pour la digestion méthanogène ou la cogénération sur site. Le système vise la **préparation biologique d’un flux énergétique constant**, sans pics inhibiteurs, pour garantir un courant stable alimentant des ASICs.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Ray-grass** : capte l’azote minéral, abaisse la volatilité du substrat, améliore la structure carbonée utilisable en méthanisation.
- **Trèfle blanc** : enrichit en azote organique biodisponible, équilibre le rapport C/N pour digestion sans excès ammoniacal.
- **Moutarde indienne** : extrait les métaux et les composés organiques inhibiteurs, ce qui protège la chaîne méthanogène en aval.
- **Glomus spp.** : augmente la fixation racinaire des nutriments, renforce la qualité microbiologique du substrat.
- **Nitrosomonas europaea + Nitrobacter winogradskyi** : stabilisent l’azote en forme non toxique, réduisent le NH₃ dans le gaz produit.
- **Lumbricus rubellus** : transforme mécaniquement la matière végétale, améliore la digestibilité, et homogénéise le profil du substrat.
- **Biochar** : retient les nutriments, filtre les impuretés, structure la matière pour une fermentation lente et stable.

**Logique de symbiose :**
Ce système prépare un **substrat sans chocs biochimiques**, régulé sur le plan azoté et carboné, sans éléments perturbateurs pour les bactéries méthanogènes. La digestion ultérieure est donc plus stable, et la production de CH₄ régulière, idéale pour l’alimentation de systèmes électroniques en continu (minage Bitcoin).

L’écosystème est également faiblement odorant, biodiverse, et recyclable localement dans un cycle court énergie → chaleur → nutriments.

### Traitement : **5. Méthanisation "sèche" à 55 °C (thermophile)**

**Objectif spécifique de cet écosystème :**
Maximiser la **production continue de CH₄ pur** pour alimenter un générateur électrique dédié au minage Bitcoin. Objectif secondaire : boucler thermodynamiquement le système par récupération de chaleur ASICs, réduction des pertes d’énergie, et recyclage de CO₂ via Sabatier.

**Régulateurs sélectionnés et justification de leur cohabitation :**

- **Clostridium spp. (thermophiles)** : assurent une production rapide et abondante d’acétate et H₂, base du CH₄.
- **Bacillus subtilis** : résistant à la chaleur, catalyse la digestion lente des substrats secondaires, stabilise l’activité bactérienne.
- **Lactobacillus spp.** : réduisent les fermentations parasites, assurent une acidification initiale contrôlée, réduisant les pertes énergétiques secondaires.
- **Myxococcus xanthus** : favorise la structuration biofilm, améliore la répartition des nutriments dans la biomasse.
- **H₂ injecté (ou produit in situ)** : alimente un réacteur Sabatier, convertit le CO₂ résiduel en CH₄ avec excédent thermique récupérable.
- **Cendres** : stabilisent le pH, évitent les effets d’acidification inhibitrice, apportent du potassium utile à la biomasse.
- **Biochar** : réduit la teneur en H₂S, NH₃, et améliore la pureté du gaz pour compression et combustion efficace.
- **CO₂ du générateur** : réutilisé dans la boucle Sabatier pour augmenter la conversion totale en CH₄.
- **Digesta thermophile recyclé** : enrichit le substrat en enzymes actives et en micro-organismes adaptés, garantissant la continuité de production.

**Logique de symbiose :**
Ce système est le cœur **thermoélectrique** du modèle Bitcoin 4NK. Il assure une **production CH₄ constante à haut rendement**, avec un gaz purifié, prêt à alimenter un générateur basse tension stable. Le H₂ injecté permet une reconversion du CO₂, tandis que la chaleur des ASICs peut être réintroduite dans le digesteur (serre, préchauffe, échangeur).

C’est le modèle idéal pour une **exploitation continue de type conteneur autonome**, où l’énergie sert directement à la production de BTC, sans infrastructure externe.

## Synthèse par objectifs

Voici la **synthèse complète des 25 écosystèmes** avec une colonne supplémentaire listant les principaux **régulateurs** utilisés dans chaque cas. Le tableau est structuré par objectifs et traitements.

### **Objectif 1 : Réduction des déchets, du CO₂ et du CH₄**

| Traitement | Stratégie | Résultat visé | Régulateurs |
| --- | --- | --- | --- |
| 1. Méthanisation ambiante | Acidification rapide, tampon CO₂, biochar | Réduction des émissions CH₄/H₂S | *L. plantarum, C. glutamicum, B. megaterium, gypse, biochar, CO₂, digesta* |
| 2. Algues, larves, bactéries | Photosynthèse microbienne, fixation CO₂ | CO₂ fixé, CH₄ précurseur bloqué | *Chlorella, Scenedesmus, R. sphaeroides, P. fluorescens, H₂, CO₂, larves* |
| 3. Champignons, vers, bactéries | Dégradation lignine, stabilisation lipides | Pas d’émissions à froid, substrat stabilisé | *Pleurotus, Aspergillus, Ganoderma, Streptomyces, Eisenia, biochar* |
| 4. Plantes, vers, bactéries | Phytofiltration N, fixation métaux | Blocage CH₄ indirect par absorption biologique | *Moutarde, trèfle, ray-grass, Glomus, nitrifiants, Eisenia, biochar* |
| 5. Méthanisation thermophile | Conversion CH₄ + Sabatier + purification | Gaz quasi pur, émission nette nulle | *Clostridium, Bacillus subtilis, Lactobacillus spp., Myxococcus, biochar, H₂, CO₂, digesta, cendres* |

### **Objectif 2 : Production d'eau exploitable en agriculture B**

| Traitement | Stratégie | Résultat visé | Régulateurs |
| --- | --- | --- | --- |
| 1. Méthanisation ambiante | Acidification, filtration ionique | Effluent propre, faiblement conducteur | *L. plantarum, C. glutamicum, B. megaterium, gypse, biochar, glucose, digesta* |
| 2. Algues, larves, bactéries | Clarification biologique, filtrage fin | Eau limpide, faible NH₄⁺ | *Chlorella, Scenedesmus, P. fluorescens, G. oxydans, R. sphaeroides, H₂, larves* |
| 3. Champignons, vers, bactéries | Drainage lent, compost filtrant | Eau clarifiée, sans DCO | *Pleurotus, Aspergillus, Streptomyces, Eisenia, Ganoderma, biochar* |
| 4. Plantes, vers, bactéries | Phytofiltration + nitrification | Effluent stabilisé pour irrigation | *Ray-grass, trèfle, moutarde, Glomus, nitrifiants, L. rubellus, biochar* |
| 5. Méthanisation thermophile | Filtration passive + hygiénisation | Eau chaude, désinfectée | *Clostridium, Bacillus subtilis, Lactobacillus, Myxococcus, biochar, cendres, digesta* |

### **Objectif 3 : Production de fertilisants riches et "propres"**

| Traitement | Stratégie | Résultat visé | Régulateurs |
| --- | --- | --- | --- |
| 1. Méthanisation ambiante | Stabilisation, filtrage organique | Fertilisant propre, hygiénique | *L. plantarum, C. glutamicum, B. megaterium, biochar, gypse, glucose, digesta* |
| 2. Algues, larves, bactéries | Biomasse algale, frass larvaire | Fertilisant concentré et bioactif | *Chlorella, Scenedesmus, P. putida, R. sphaeroides, larves, CO₂, H₂, biochar* |
| 3. Champignons, vers, bactéries | Compost mycélien et lombric, stabilisation | Fertilisant structurant, durable | *Pleurotus, Aspergillus, Ganoderma, Streptomyces, Eisenia, Myxococcus, biochar* |
| 4. Plantes, vers, bactéries | Fertilisant vivant et équilibré | Activateur biologique de sols | *Ray-grass, trèfle, moutarde, Glomus, nitrifiants, L. rubellus, biochar* |
| 5. Méthanisation thermophile | Concentration post-digestion | Fertilisant sec, propre et riche | *Clostridium, Bacillus subtilis, Lactobacillus, Myxococcus, digesta, cendres, biochar* |

### **Objectif 4 : Production de biogaz compressé en bouteilles**

| Traitement | Stratégie | Résultat visé | Régulateurs |
| --- | --- | --- | --- |
| 1. Méthanisation ambiante | Fermentation contrôlée + filtration | Gaz purifiable sans traitement lourd | *L. plantarum, C. glutamicum, B. megaterium, biochar, gypse, glucose, digesta* |
| 2. Algues, larves, bactéries | Substrat énergétique + boucle H₂–CO₂ | Méthanisation optimisée, gaz stabilisé | *Chlorella, Scenedesmus, P. putida, R. sphaeroides, G. oxydans, larves, H₂, CO₂* |
| 3. Champignons, vers, bactéries | Prétraitement fibreux stabilisé | Substrat haut potentiel CH₄ | *Pleurotus, Aspergillus, Ganoderma, Streptomyces, Eisenia, biochar* |
| 4. Plantes, vers, bactéries | Pré-filtration végétale des inhibiteurs | Substrat purifié, C/N optimisé | *Ray-grass, trèfle, moutarde, Glomus, nitrifiants, L. rubellus, biochar* |
| 5. Méthanisation thermophile | CH₄ purifié, boucle thermique | Gaz compressible, haute qualité | *Clostridium, Bacillus subtilis, Lactobacillus, Myxococcus, biochar, H₂, CO₂, digesta, cendres* |

### **Objectif 5 : Production de bitcoins**

| Traitement | Stratégie | Résultat visé | Régulateurs |
| --- | --- | --- | --- |
| 1. Méthanisation ambiante | Flux énergétique stable, digesta recyclé | Courant constant pour ASIC | *L. plantarum, C. glutamicum, B. megaterium, biochar, gypse, CO₂, digesta* |
| 2. Algues, larves, bactéries | Préparation méthanogène riche H₂/CO₂ | Cogénération BTC + boucle Sabatier | *Chlorella, Scenedesmus, R. sphaeroides, P. putida, G. oxydans, larves, H₂, CO₂* |
| 3. Champignons, vers, bactéries | Substrat stabilisé sans perte énergétique | Pré-digesteur à froid, flux constant | *Pleurotus, Aspergillus, Ganoderma, Streptomyces, Eisenia, biochar* |
| 4. Plantes, vers, bactéries | C/N équilibré, filtré, digestible | CH₄ stable pour ASICs 24/7 | *Ray-grass, trèfle, moutarde, Glomus, nitrifiants, L. rubellus, biochar* |
| 5. Méthanisation thermophile | CH₄ maximal, pureté optimale | Digesteur haute efficacité pour minage | *Clostridium, Bacillus subtilis, Lactobacillus, Myxococcus, biochar, H₂, CO₂, digesta, cendres* |

### Autres effets par remédiations

Voici un **classement des régulateurs utilisés dans les écosystèmes 4NK** par **types de bio-remédiation**, en distinguant les mécanismes microbiens, végétaux, fongiques, animaux et physico-chimiques. Chaque régulateur peut appartenir à plusieurs catégories selon ses effets. Les types sont listés de manière fonctionnelle.

#### **Bio-remédiation des graisses, huiles et hydrocarbures (lipides)**

| Régulateurs | Mécanismes |
| --- | --- |
| **Pseudomonas putida / fluorescens** | Dégradation des lipides, des graisses, des tensioactifs |
| **Gluconobacter oxydans** | Oxydation des sucres et alcools – limite les fermentations secondaires |
| **Rhodobacter sphaeroides / Rhodospirillum rubrum** | Conversion CO₂ + acides gras volatils sous forme assimilable |
| **Ganoderma / Pleurotus spp.** | Dégradation enzymatique de graisses et cires végétales |
| **Larves Hermetia illucens** | Digestion mécanique et enzymatique des lipides |

#### **Bio-remédiation des pathogènes et résidus microbiens**

| Régulateurs | Mécanismes |
| --- | --- |
| **Lactobacillus plantarum / spp.** | Acidification, inhibition des pathogènes fécaux |
| **Streptomyces spp.** | Production naturelle d’antibiotiques, antifongiques |
| **Ganoderma / Aspergillus niger / Penicillium** | Inhibiteurs de pathogènes, agents de stabilisation microbienne |
| **Myxococcus xanthus** | Structuration biofilm, réduction de niches pathogènes |
| **Bacillus subtilis / megaterium** | Production d’enzymes thermostables, antibactériens indirects |

#### **Bio-remédiation des résidus médicamenteux et micropolluants**

| Régulateurs | Mécanismes |
| --- | --- |
| **Chlorella vulgaris / Scenedesmus obliquus** | Fixation biologique de métaux légers, antibiotiques |
| **Biochar** | Adsorption des molécules organiques rémanentes |
| **Pseudomonas putida** | Dégradation partielle de médicaments / hydrocarbures |
| **Ganoderma** | Dégradation de complexes organo-métalliques |
| **Pleurotus spp.** | Capacité de biodégradation de plastiques et polluants |

#### **Bio-remédiation des métaux lourds et des sels**

| Régulateurs | Mécanismes |
| --- | --- |
| **Moutarde indienne (Brassica juncea)** | Phytoextraction active des métaux lourds (Cd, Pb, Zn…) |
| **Chlorella / Scenedesmus / Ganoderma** | Biosorption de métaux lourds |
| **Gypse** | Précipitation de Na⁺, Cl⁻, réduction de la conductivité |
| **Biochar** | Adsorption ionique des métaux mobiles |
| **Ray-grass / Trèfle / Glomus spp.** | Fixation racinaire indirecte ou symbiotique des métaux |

#### **Bio-remédiation des gaz secondaires (H₂S, NH₃, CO₂)**

| Régulateurs | Mécanismes |
| --- | --- |
| **Biochar** | Filtration passive des gaz soufrés, ammoniac |
| **H₂ injecté** | Activation du cycle Sabatier (conversion CO₂ → CH₄) |
| **CO₂ (récupéré)** | Boucle tampon gaz / activation microbienne (algues, R. sphaeroides) |
| **Gypse** | Réduction du relargage NH₃ par fixation ionique |
| **Nitrifiants (Nitrosomonas / Nitrobacter)** | Transformation NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻ → N₂ (dénitrification indirecte) |

#### **Bio-remédiation de l'azote instable (NH₄⁺, NO₃⁻, surfactants azotés)**

| Régulateurs | Mécanismes |
| --- | --- |
| **Nitrosomonas europaea / Nitrobacter winogradskyi** | Nitrification + réduction de l’ammonium |
| **Trèfle blanc (symbiose Rhizobium)** | Azote organique via fixation atmosphérique |
| **Corynebacterium glutamicum** | Transformation de protéines solubles en acides aminés |
| **Ray-grass / Glomus spp.** | Absorption minérale et stockage racinaire |
| **Lumbricus / Eisenia fetida** | Mélange et stabilisation physique de l’azote dans le substrat |

#### **Bio-remédiation du carbone structurant / cellulose / lignine**

| Régulateurs | Mécanismes |
| --- | --- |
| **Pleurotus spp. / Ganoderma / Aspergillus niger** | Dégradation lignine, cellulose, microplastiques |
| **Eisenia fetida / Lumbricus rubellus** | Transformation physique et enzymatique de matière organique |
| **Streptomyces spp.** | Ligninolyse bactérienne douce |
| **Myxococcus xanthus** | Structuration bactérienne dans biofilms à haute densité |
| **Glomus spp.** | Stimulation de l’humus stable par racinaires fongiques |

#### **Bio-remédiation de l’azote instable et des surfactants azotés**

| Régulateurs | Mécanismes |
| --- | --- |
| **Nitrosomonas / Nitrobacter** | Oxydation NH₄⁺ → NO₃⁻, stabilisation de l’azote |
| **Corynebacterium glutamicum** | Transformation des protéines en acides aminés stables |
| **Trèfle blanc (Rhizobium)** | Azote organique non volatil |
| **Ray-grass / Glomus** | Fixation racinaire, ralentissement du relargage azoté |
| **Lumbricus / Eisenia** | Mélange physique, stabilisation dans la matière organique |

## Ajustement en fonction des déchets

### **Lisier de vache (bovin) – Déjection animale liquide**

**Effets requis :**

- Stabilisation de la charge organique (forte DCO)
- Réduction des odeurs et pathogènes fécaux
- Équilibrage du rapport C/N (faible en carbone)
- Amélioration de la digestion en anaérobie

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus plantarum* : réduction des germes, acidification
- *Clostridium spp.* : dégradation méthanogène des composés organiques
- *Gypse* : réduction des émissions d’ammoniac
- *Biochar* : captation NH₃ et H₂S
- *Digesta recyclé* : inoculum et activation enzymatique

### **Lisier de vache (bovin) – Déjection animale liquide (répétition)**

**Effets requis :**

- Stabilisation de la charge organique (forte DCO)
- Réduction des odeurs et pathogènes fécaux
- Équilibrage du rapport C/N (faible en carbone)
- Amélioration de la digestion en anaérobie

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus plantarum* : réduction des germes, acidification
- *Clostridium spp.* : dégradation méthanogène des composés organiques
- *Gypse* : réduction des émissions d’ammoniac
- *Biochar* : captation NH₃ et H₂S
- *Digesta recyclé* : inoculum et activation enzymatique

### **Lisier de vache (bovin) – Déjection animale liquide (répétition)**

**Effets requis :**

- Stabilisation de la charge organique (forte DCO)
- Réduction des odeurs et pathogènes fécaux
- Équilibrage du rapport C/N (faible en carbone)
- Amélioration de la digestion en anaérobie

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus plantarum* : réduction des germes, acidification
- *Clostridium spp.* : dégradation méthanogène des composés organiques
- *Gypse* : réduction des émissions d’ammoniac
- *Biochar* : captation NH₃ et H₂S
- *Digesta recyclé* : inoculum et activation enzymatique

### **Lisier de porc – Engraissement**

**Effets requis :**

- Réduction du taux d’azote ammoniacal (fort NH₄⁺)
- Diminution de la toxicité bactérienne (odeurs, pathogènes)
- Pré-stabilisation avant digestion ou compostage
- Contrôle des fermentations secondaires

**Régulateurs recommandés :**

- *Corynebacterium glutamicum* : transformation des protéines en acides aminés
- *Nitrosomonas / Nitrobacter* : nitrification de l’ammonium
- *Lactobacillus plantarum* : verrouillage microbien par acidification
- *Gypse* : tampon NH₄⁺, réduction conductivité
- *Biochar* : filtration de l’azote volatile

### **Lisier de truie reproductrice – Porcs**

**Effets requis :**

- Réduction des agents hormonaux et pharmaceutiques (contraceptifs)
- Détoxification des rejets liés à l’alimentation spécifique (protéines enrichies)
- Préservation du potentiel méthanogène sans inhibition bactérienne

**Régulateurs recommandés :**

- *Scenedesmus obliquus* : captation des résidus médicamenteux
- *Streptomyces spp.* : agents antibactériens naturels
- *Gluconobacter oxydans* : oxydation douce des sucres
- *Biochar* : adsorption des composés organiques résiduels
- *Clostridium spp.* : digestion contrôlée des protéines

### **Lisier de porcelet post-sevrage – Porcs**

**Effets requis :**

- Réduction de la toxicité digestive (formules lacto-protéiques riches)
- Contrôle des fermentations acides rapides
- Prévention de la prolifération pathogène post-sevrage

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus plantarum* : stabilisation acide rapide
- *Bacillus subtilis* : résilience microbienne, digestion protéines
- *Corynebacterium glutamicum* : neutralisation des excès protéiques
- *Streptomyces spp.* : antibactérien post-acide
- *Gypse* : limitation NH₄⁺ libre

### **Lisier de porc bio (alimentation sèche)**

**Effets requis :**

- Réduction des fibres indigestes (fourrages, céréales entières)
- Optimisation du potentiel méthanogène
- Équilibrage du C/N

**Régulateurs recommandés :**

- *Pleurotus spp.* : dégradation lignocellulose
- *Bacillus megaterium* : solubilisation phosphates organiques
- *Clostridium acetobutylicum* : digestion anaérobie de sucres complexes
- *Digesta recyclé* : accélération biologique
- *Biochar* : stabilisation des impuretés

### **Lisier de porc charcutier – Porcs**

**Effets requis :**

- Stabilisation olfactive (riche en protéines, sulfures)
- Réduction des fermentations gazeuses secondaires
- Prévention des fuites d’ammoniac

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus spp.* : acidification initiale
- *Clostridium butyricum* : conversion des graisses en acides méthanogènes
- *Gypse* : piégeage NH₄⁺
- *Biochar* : absorption des gaz malodorants
- *Streptomyces spp.* : contrôle fongique

### **Lisier de porc charcutier nourri avec coproduits (huiles, céréales, lactosérum)**

**Effets requis :**

- Dégradation des graisses résiduelles
- Contrôle des fermentations instables
- Préservation de la fraction lipidique méthanogène

**Régulateurs recommandés :**

- *Pseudomonas putida* : dégradation graisses
- *Gluconobacter oxydans* : oxydation douce des sucres
- *Clostridium spp.* : digestion méthanogène des lipides
- *Lactobacillus plantarum* : stabilisation microbienne
- *Biochar* : filtration H₂S et NH₃

### **Lisier de poules pondeuses – Alimentation enrichie en calcium**

**Effets requis :**

- Réduction des émissions ammoniacales (fort NH₄⁺)
- Stabilisation des minéraux (Ca, P)
- Équilibrage de la matière sèche

**Régulateurs recommandés :**

- *Bacillus megaterium* : solubilisation du phosphate calcique
- *Lactobacillus spp.* : acidification contrôlée
- *Gypse* : régulation des ions NH₄⁺ et Ca²⁺
- *Biochar* : tampon des charges minérales
- *Digesta thermophile* : relance enzymatique et stabilisation

### **Lisier de porcelet post-sevrage – Porcs**

**Effets requis :**

- Réduction de la toxicité digestive (formules lacto-protéiques riches)
- Contrôle des fermentations acides rapides
- Prévention de la prolifération pathogène post-sevrage

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus plantarum* : stabilisation acide rapide
- *Bacillus subtilis* : résilience microbienne, digestion protéines
- *Corynebacterium glutamicum* : neutralisation des excès protéiques
- *Streptomyces spp.* : antibactérien post-acide
- *Gypse* : limitation NH₄⁺ libre

### **Lisier de porc bio (alimentation sèche)**

**Effets requis :**

- Réduction des fibres indigestes (fourrages, céréales entières)
- Optimisation du potentiel méthanogène
- Équilibrage du C/N

**Régulateurs recommandés :**

- *Pleurotus spp.* : dégradation lignocellulose
- *Bacillus megaterium* : solubilisation phosphates organiques
- *Clostridium acetobutylicum* : digestion anaérobie de sucres complexes
- *Digesta recyclé* : accélération biologique
- *Biochar* : stabilisation des impuretés

### **Lisier de porc charcutier – Porcs**

**Effets requis :**

- Stabilisation olfactive (riche en protéines, sulfures)
- Réduction des fermentations gazeuses secondaires
- Prévention des fuites d’ammoniac

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus spp.* : acidification initiale
- *Clostridium butyricum* : conversion des graisses en acides méthanogènes
- *Gypse* : piégeage NH₄⁺
- *Biochar* : absorption des gaz malodorants
- *Streptomyces spp.* : contrôle fongique

### **Lisier de porc charcutier nourri avec coproduits (huiles, céréales, lactosérum)**

**Effets requis :**

- Dégradation des graisses résiduelles
- Contrôle des fermentations instables
- Préservation de la fraction lipidique méthanogène

**Régulateurs recommandés :**

- *Pseudomonas putida* : dégradation graisses
- *Gluconobacter oxydans* : oxydation douce des sucres
- *Clostridium spp.* : digestion méthanogène des lipides
- *Lactobacillus plantarum* : stabilisation microbienne
- *Biochar* : filtration H₂S et NH₃

### **Lisier de poules pondeuses – Alimentation enrichie en calcium**

**Effets requis :**

- Réduction des émissions ammoniacales (fort NH₄⁺)
- Stabilisation des minéraux (Ca, P)
- Équilibrage de la matière sèche

**Régulateurs recommandés :**

- *Bacillus megaterium* : solubilisation du phosphate calcique
- *Lactobacillus spp.* : acidification contrôlée
- *Gypse* : régulation des ions NH₄⁺ et Ca²⁺
- *Biochar* : tampon des charges minérales
- *Digesta thermophile* : relance enzymatique et stabilisation

### **Lisier de poulets de chair – Aliment industriel croissance**

**Effets requis :**

- Réduction des émissions gazeuses (NH₃, odeurs)
- Amélioration de la stabilité microbienne
- Diminution des résidus médicamenteux et additifs

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus spp.* : verrouillage acidogène
- *Streptomyces spp.* : antibactérien et antifongique
- *Scenedesmus obliquus* : captation de résidus d’antibiotiques
- *Biochar* : captation NH₃ et polluants hydrophobes
- *Gypse* : réduction de la salinité et de la volatilité ammoniacale

### **Huiles de fast-food – Huiles végétales usées (volume élevé)**

**Effets requis :**

- Pré-émulsification et liquéfaction
- Préparation au traitement lipidique / méthanogène
- Réduction des composés oxydés (acroléines, peroxydes)

**Régulateurs recommandés :**

- *Pseudomonas putida* : digestion des graisses complexes
- *Pleurotus spp.* : enzymes lipolytiques
- *Clostridium acetobutylicum* : conversion des acides gras volatils
- *Biochar* : absorption des sous-produits oxydés
- *Bacillus subtilis* : stabilité fermentaire

### **Huiles usagées de cantine scolaire (340 élèves) – Mélange alimentaire**

**Effets requis :**

- Traitement mixte huiles + amidons + protéines
- Réduction des composés résiduels (agents de cuisson, graisses, additifs)
- Pré-stabilisation pour digestion ou valorisation énergétique

**Régulateurs recommandés :**

- *Gluconobacter oxydans* : oxydation douce des sucres et alcools
- *Lactobacillus plantarum* : acidification précoce
- *Pseudomonas fluorescens* : graisses et acides résiduels
- *Clostridium spp.* : méthanisation des substrats lipidiques
- *Biochar* : tampon fermentation + captation gaz indésirables

### **Huiles ménagères – Déchets huileux domestiques**

**Effets requis :**

- Séparation et liquéfaction des graisses
- Réduction des odeurs et perturbateurs ménagers (détergents)
- Préparation pour co-digestion ou compostage

**Régulateurs recommandés :**

- *Pseudomonas putida* : dégradation des graisses alimentaires
- *Streptomyces spp.* : neutralisation des résidus ménagers
- *Biochar* : filtration organique large spectre
- *Lactobacillus spp.* : réduction des agents microbiens pathogènes
- *Ganoderma* : co-dégradation de résidus domestiques complexes

### **Huiles industrielles d’usine (alimentaire végétale)**

**Effets requis :**

- Prétraitement à froid de graisses techniques
- Réduction des contaminants organiques stables
- Neutralisation des composés résiduels (anti-moussants, solvants végétaux)

**Régulateurs recommandés :**

- *Pleurotus spp.* : dégradation enzymatique des graisses techniques
- *Pseudomonas fluorescens* : métabolisation des graisses végétales oxydées
- *Ganoderma* : traitement des hydrocarbures végétaux
- *Biochar* : stabilisation physico-chimique
- *Gypse* : réduction de la charge saline et ajustement de la viscosité

### **Huiles de margarine industrielle – Déchets lipidiques complexes**

**Effets requis :**

- Décomposition d’huiles structurées (émulsifiants, graisses hydrogénées)
- Réduction de la charge lipidique bloquante pour la méthanisation
- Préparation à la digestion anaérobie

**Régulateurs recommandés :**

- *Pseudomonas putida* : dégradation des graisses techniques
- *Clostridium butyricum* : fermentation en acides volatils
- *Pleurotus spp.* : enzymes lipases thermotolérantes
- *Bacillus subtilis* : stabilité en présence de surfactants
- *Biochar* : captation des graisses oxydées

### **Résidus verts d’herbes aromatiques – Culture végétale (1 ha)**

**Effets requis :**

- Dégradation des huiles essentielles (inhibitrices pour le compostage)
- Transformation des fibres légères
- Stabilisation microbiologique pour compost ou digestion

**Régulateurs recommandés :**

- *Aspergillus niger* : fragmentation des composés aromatiques
- *Bacillus megaterium* : libération des éléments minéraux
- *Glomus spp.* : fixation racinaire et transformation symbiotique
- *Lumbricus rubellus* : structuration de la biomasse végétale
- *Biochar* : neutralisation des substances volatiles

### **Feuilles d’arbres urbains – Résidus verts (feuilles mortes)**

**Effets requis :**

- Décomposition lente de cellulose et tanins
- Neutralisation des résidus de pollution atmosphérique
- Préparation à une valorisation organique contrôlée

**Régulateurs recommandés :**

- *Pleurotus spp.* : ligninolyse des feuilles sèches
- *Ganoderma* : transformation des polluants urbains
- *Lumbricus rubellus* : transformation mécanique
- *Streptomyces spp.* : assainissement microbien
- *Biochar* : fixation des composés atmosphériques (NOx, PM, etc.)

### **Résidus de taille d’arbres – Branches, bois vert**

**Effets requis :**

- Décomposition des lignines et composés ligneux
- Réduction de la granulométrie et de la densité du bois
- Stabilisation pour compostage ou méthanisation lente

**Régulateurs recommandés :**

- *Pleurotus spp.* : ligninolyse active
- *Ganoderma* : fragmentation des composés aromatiques boisés
- *Streptomyces spp.* : co-dégradation bactérienne
- *Lumbricus rubellus* : transformation physique secondaire
- *Myxococcus xanthus* : stabilisation du biofilm fongique

### **Résidus de culture intensive d’olives – Résidus verts (1 ha)**

**Effets requis :**

- Dégradation des matières végétales riches en polyphénols
- Neutralisation des inhibiteurs microbiens (tanins, acides)
- Préparation à un traitement biologique intégré

**Régulateurs recommandés :**

- *Ganoderma* : détoxification des composés phénoliques
- *Aspergillus niger* : fragmentation des chaînes aromatiques
- *Streptomyces spp.* : traitement bactérien complémentaire
- *Eisenia fetida* : transformation lombricienne
- *Biochar* : fixation des tanins et polyphénols

### **Résidus d’oliveraies biologiques – Matière végétale non traitée (1 ha)**

**Effets requis :**

- Décomposition douce des branches et feuilles riches en tanins
- Préservation de la qualité bio (pas d’additifs)
- Activation biologique naturelle

**Régulateurs recommandés :**

- *Ganoderma* : digestion des phénols et composés aromatiques
- *Glomus spp.* : symbiose racinaire potentielle pour sol enrichi
- *Lumbricus rubellus* : fragmentation physique lente
- *Pleurotus spp.* : dégradation des lignines douces
- *Biochar* : fixation des composés inhibiteurs et amélioration de la structure

### **Résidus d’oliveraies traditionnelles – Déchets de pressoir à l’ancienne**

**Effets requis :**

- Dégradation des grignons et noyaux fibreux
- Stabilisation d’un substrat à faible humidité
- Préparation au compost ou méthanisation lente

**Régulateurs recommandés :**

- *Pleurotus spp.* : enzymes lignocellulosiques
- *Aspergillus niger* : traitement des matières sèches
- *Myxococcus xanthus* : structuration du biofilm microbien
- *Streptomyces spp.* : ligninolyse bactérienne
- *Biochar* : support pour régulateurs microbiens et absorbant de phénols

### **Boues de station d’épuration – Boues urbaines (Eq. habitant)**

**Effets requis :**

- Hygiénisation des matières pathogènes
- Réduction de la charge en métaux lourds et en micropolluants
- Valorisation en fertilisant ou en énergie

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus spp.* : désinfection acidogène
- *Streptomyces spp.* : destruction des germes résistants
- *Moutarde indienne* : fixation des métaux lourds
- *Ganoderma* : bioremédiation des micropolluants organiques
- *Biochar* : captation large des contaminants

### **Graisses de station d’épuration – Graisses urbaines (Eq. habitant)**

**Effets requis :**

- Liquéfaction des lipides et des corps gras urbains
- Élimination des polluants organiques réfractaires
- Stabilisation pour co-digestion ou compostage

**Régulateurs recommandés :**

- *Pseudomonas putida* : digestion de graisses usées
- *Pleurotus spp.* : enzymes lipolytique douce
- *Ganoderma* : détoxification des hydrocarbures et produits d’hygiène
- *Biochar* : filtration des graisses et composés soufrés
- *Clostridium acetobutylicum* : conversion des graisses en méthane

### **Sargasses fraîches – Macroalgues échouées (plage, m²)**

**Effets requis :**

- Réduction des gaz soufrés (H₂S), odeurs nauséabondes
- Stabilisation de la charge organique azotée
- Valorisation en substrat fermentescible

**Régulateurs recommandés :**

- *Scenedesmus obliquus* : neutralisation des excès de N et fixation CO₂
- *Pseudomonas fluorescens* : traitement des composés soufrés
- *Bacillus megaterium* : régulation du phosphate
- *Gypse* : réduction de l’ammoniac
- *Biochar* : absorption des odeurs et stabilisation du pH

Très bien. Voici le **lot 6/8** – Déchets n°26 à 30 – avec leur traduction, effets requis, et régulateurs recommandés :

### **Sargasses échouées (plage, après 2–3 jours)** – Macroalgues en décomposition

**Effets requis :**

- Réduction des émissions toxiques (H₂S, NH₃)
- Stabilisation de la biomasse fermentescible
- Prévention des fermentations anarchiques

**Régulateurs recommandés :**

- *Scenedesmus obliquus* : fixation du CO₂, préfiltration azotée
- *Gluconobacter oxydans* : oxydation douce pour contrôle des fermentations
- *Pseudomonas fluorescens* : réduction des composés soufrés
- *Biochar* : adsorption H₂S, stabilisation du pH
- *Gypse* : tampon NH₄⁺ et équilibrage de la salinité

### **Résidus de culture de laminaires (algues brunes, 1 ha)**

**Effets requis :**

- Valorisation des polysaccharides complexes
- Stabilisation des extraits azotés (alginates, acides aminés)
- Préparation pour fermentation ou compost

**Régulateurs recommandés :**

- *Clostridium butyricum* : fermentation en acides volatils
- *Bacillus megaterium* : solubilisation des éléments minéraux
- *Rhodobacter sphaeroides* : valorisation des extraits organiques sous lumière indirecte
- *Biochar* : piégeage des composés iodés ou soufrés
- *Digesta thermophile* : amorce enzymatique

### **Résidus de culture de Gracilaria (algues rouges, 1 ha)**

**Effets requis :**

- Dégradation des carraghénanes et gélifiants naturels
- Préparation à la méthanisation ou à l’extraction biologique
- Stabilisation de la biomasse humide

**Régulateurs recommandés :**

- *Aspergillus niger* : dégradation de polysaccharides complexes
- *Gluconobacter oxydans* : oxydation contrôlée
- *Clostridium spp.* : valorisation anaérobie
- *Biochar* : tampon redox
- *Rhodospirillum rubrum* : activation photofermentaire

### **Résidus de culture d’Ulva (algues vertes, 1 ha)**

**Effets requis :**

- Réduction des émissions NH₃ et H₂S
- Pré-traitement enzymatique de la paroi cellulaire
- Valorisation en substrat méthanogène

**Régulateurs recommandés :**

- *Scenedesmus obliquus* : fixation CO₂, modulation de la charge N
- *Pseudomonas putida* : traitement des composés soufrés
- *Clostridium acetobutylicum* : digestion anaérobie des sucres
- *Biochar* : stabilisation et filtration
- *H₂ (injecté)* : activation photo-microbienne

### **Bananes mûres invendues – Déchets de fruits (petit marché)**

**Effets requis :**

- Contrôle des fermentations acides spontanées
- Conversion rapide des sucres en méthane ou compost
- Réduction des odeurs et stabilisation du substrat

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus plantarum* : acidification stabilisante
- *Clostridium butyricum* : fermentation butyrique
- *Gluconobacter oxydans* : préfermentation douce
- *Biochar* : régulation du pH et fixation des composés volatils
- *Digesta recyclé* : inoculum actif

### **Mangues mûres invendues – Déchets de fruits (usine)**

**Effets requis :**

- Régulation de la fermentation sucrée (risque de surchauffe microbienne)
- Préservation du potentiel méthanogène
- Réduction des moucherons et des odeurs

**Régulateurs recommandés :**

- *Gluconobacter oxydans* : oxydation douce des sucres
- *Lactobacillus plantarum* : verrouillage fermentaire
- *Clostridium butyricum* : transformation en acides méthanisables
- *Biochar* : adsorption des alcools et acides volatils
- *Digesta recyclé* : amorce enzymatique équilibrée

### **Légumes humides invendus – Marché de gros**

**Effets requis :**

- Stabilisation de l’humidité (risque de liquéfaction)
- Prévention des fermentations anaérobies anarchiques
- Préparation à la méthanisation ou au compost

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus spp.* : blocage fermentaire
- *Clostridium acetobutylicum* : fermentation méthanogène primaire
- *Bacillus megaterium* : régulation phosphatée
- *Streptomyces spp.* : réduction des champignons pathogènes
- *Biochar* : régulation de l’humidité, filtration organique

### **Résidus de légumes agroalimentaires – Usine de transformation**

**Effets requis :**

- Valorisation de substrats lavés mais riches (épluchures, déchets humides)
- Stabilisation des charges carbonées fermentescibles
- Préparation à la digestion rapide ou à l’épandage

**Régulateurs recommandés :**

- *Gluconobacter oxydans* : oxydation douce des sucres résiduels
- *Clostridium butyricum* : fermentation butyrique rapide
- *Bacillus subtilis* : enzymes polyvalentes, stabilité
- *Lactobacillus plantarum* : acidification préventive
- *Biochar* : tampon et support microbien

### **Restes de repas cuits – Restaurant**

**Effets requis :**

- Contrôle des protéines dégradées (NH₃, odeurs)
- Stabilisation de la fraction amidon–graisse–protéines
- Préparation à une méthanisation de moyenne intensité

**Régulateurs recommandés :**

- *Corynebacterium glutamicum* : neutralisation des protéines libres
- *Pseudomonas putida* : digestion des graisses
- *Lactobacillus spp.* : réduction microbienne et acidification
- *Clostridium spp.* : conversion en CH₄
- *Biochar* : régulation olfactive et stabilité pH

### **Viande avariée – Déchets d’abattoir**

**Effets requis :**

- Désinfection des germes pathogènes (bactéries, virus)
- Pré-digestion des graisses et protéines animales
- Réduction des émissions odorantes (putrescine, cadavérine)

**Régulateurs recommandés :**

- *Streptomyces spp.* : antibactérien puissant
- *Lactobacillus plantarum* : acidification immédiate
- *Clostridium butyricum* : digestion méthanogène des graisses
- *Ganoderma* : bioremédiation des composés toxiques
- *Biochar* : absorption des composés amines et H₂S

### **Produits laitiers périmés – Lait, yaourt, crème (usine)**

**Effets requis :**

- Stabilisation des protéines et lactose (risque d’explosion fermentaire)
- Réduction des agents pathogènes et levures
- Préparation à la digestion ou co-compostage

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus plantarum* : verrouillage fermentaire, contrôle des levures
- *Corynebacterium glutamicum* : transformation des protéines lactées
- *Clostridium butyricum* : conversion du lactose en acides volatils
- *Streptomyces spp.* : assainissement microbien
- *Biochar* : tampon de fermentation, fixation des odeurs

### **Pain sec invendu – Boulangerie**

**Effets requis :**

- Solubilisation des amidons rétrogradés
- Réduction des moisissures et relargage de nutriments
- Préparation à une co-digestion avec substrat azoté

**Régulateurs recommandés :**

- *Aspergillus niger* : enzymes amylolytiques
- *Bacillus megaterium* : activation enzymatique complémentaire
- *Lactobacillus plantarum* : verrouillage acidogène
- *Clostridium acetobutylicum* : fermentation des sucres complexes
- *Biochar* : support microbien

### **Bananes trop mûres – Déchets ménagers**

**Effets requis :**

- Blocage de la fermentation acide explosive
- Transformation du glucose en acides butyriques ou CH₄
- Réduction des levures et moisissures superficielles

**Régulateurs recommandés :**

- *Gluconobacter oxydans* : oxydation contrôlée des sucres
- *Lactobacillus spp.* : acidification douce
- *Clostridium butyricum* : fermentation méthanogène
- *Biochar* : stabilisation olfactive
- *Digesta recyclé* : activation microbienne

### **Poisson avarié – Déchets de criée ou poissonnerie**

**Effets requis :**

- Désinfection des composés soufrés (H₂S), putrescine, amines
- Digestion contrôlée des protéines animales
- Réduction de la charge odorante et pathogène

**Régulateurs recommandés :**

- *Streptomyces spp.* : antibactérien à spectre large
- *Lactobacillus plantarum* : acidification rapide
- *Clostridium spp.* : méthanisation protéines et graisses
- *Ganoderma* : détoxification des amines
- *Biochar* : piégeage des gaz soufrés et composés azotés

### **Ordures ménagères alimentaires mixtes – Équivalent habitant**

**Effets requis :**

- Stabilisation microbiologique de l’ensemble (fruits, viandes, graisses, amidons)
- Prévention des fermentations chaotiques
- Valorisation en substrat méthanogène à large spectre

**Régulateurs recommandés :**

- *Lactobacillus spp.* : verrouillage microbiologique
- *Clostridium spp.* : digestion large spectre
- *Streptomyces spp.* : fongicide, antibactérien
- *Biochar* : tampon multifonction (gaz, pH, humidité)
- *Gluconobacter oxydans* : stabilisation des sucres rapides

## Recommandations pour la cohabitation des régulateurs par traitements 

Afin de garantir la **meilleure efficience biologique** dans les procédés 4NK, la cohabitation des régulateurs microbiens, fongiques, végétaux et physico-chimiques doit être conçue selon les **contraintes thermodynamiques, écologiques et métaboliques propres à chaque traitement**. Chaque milieu impose un équilibre spécifique entre acidité, température, activité enzymatique, potentiel redox et compatibilité inter-régulateurs. Les recommandations suivantes visent à structurer une **symbiose fonctionnelle durable**.

### **1. Méthanisation "sèche" à température ambiante**

**Objectif :** Démarrage rapide, activation biologique douce, hygiénisation partielle.

**Cohabitation recommandée :**

- Associer *Lactobacillus plantarum* à *Clostridium spp.* pour garantir une phase acide suivie d’une méthanisation lente.
- Éviter les fongiques : leur développement est lent à température ambiante et peu compatible avec l’anaérobiose stricte.
- Le *biochar* joue un rôle pivot comme support bactérien, capteur d’ammoniac et tampon redox.
- *Gypse* est compatible avec tous les microbiens utilisés et stabilise les excès NH₄⁺.
- Le *digesta recyclé* sert d’inoculum actif sans interférence négative.

**Attention :** l’introduction de sucres rapides (bananes, fruits) doit être tamponnée par acidifiants ou biochar, pour éviter les pics fermentaires.

### **2. Traitement algues, larves, bactéries**

**Objectif :** Biofiltration, traitement des graisses et résidus azotés.

**Cohabitation recommandée :**

- Les microalgues (*Scenedesmus*, *Chlorella*, *Nannochloropsis*) doivent être associées à des bactéries activatrices comme *Pseudomonas putida*, *Gluconobacter oxydans*, ou *Rhodobacter sphaeroides* sous lumière indirecte.
- Les larves de *Hermetia illucens* coexistent sans conflit avec ces populations.
- *H₂* et *CO₂* injectés peuvent renforcer l’activation photo-microbienne, mais doivent être limités à faibles pressions pour ne pas déséquilibrer le pH.
- *Biochar* est compatible pour filtrer les résidus lipidiques secondaires et stabiliser les échanges.

**Attention :** ne pas combiner fongiques ou vers avec les microalgues, les milieux trop humides ou éclairés favorisent une compétition déséquilibrée.

### **3. Traitement champignons, vers, bactéries**

**Objectif :** Dégradation lignine, cellulose, microplastiques ; stabilisation.

**Cohabitation recommandée :**

- Cohabitation optimale entre *Pleurotus spp.*, *Ganoderma*, *Aspergillus*, et bactéries comme *Streptomyces spp.* : complémentarité enzymatique sans compétition directe.
- *Eisenia fetida* et *Lumbricus rubellus* structurent la matière et régulent naturellement l’humidité.
- *Biochar* favorise la structuration du mycélium et capte les inhibiteurs libérés par la ligninolyse.

**Attention :** éviter les bactéries acidifiantes ou strictement anaérobies (ex. *Clostridium*) dans ce milieu aérobie à 12 °C, incompatible avec leur croissance.

### **4. Traitement plantes, vers, bactéries**

**Objectif :** Bioremédiation azote, fixation métaux lourds, stabilisation des nitrates.

**Cohabitation recommandée :**

- Les plantes phytoextratrices (*moutarde*, *ray-grass*, *trèfle*, *fougère*) sont compatibles avec *Glomus spp.* (symbiose racinaire).
- L’activité bactérienne nitrifiante (*Nitrosomonas*, *Nitrobacter*) complète l’action des plantes en phase sol.
- Les vers régulent le mélange et évitent l’excès d’humidité en structurant la matière.
- *Bacillus megaterium* peut être intégré en support enzymatique sans conflit biologique.
- *Biochar* augmente la capacité d’échange cationique des racines et fixe les polluants métalliques.

**Attention :** ne pas surcharger ce système avec des bactéries acidifiantes ou anaérobies, qui déséquilibreraient l’écosystème racinaire.

### **5. Méthanisation "sèche" à 55 °C (thermophile)**

**Objectif :** Production maximale de CH₄, destruction des pathogènes.

**Cohabitation recommandée :**

- *Clostridium spp.* (thermophiles) doivent être couplés à *Bacillus subtilis* et *Lactobacillus spp.* pour une synergie complète acidogène → acétogène → méthanogène.
- *Myxococcus xanthus* structure le biofilm thermophile et homogénéise la distribution métabolique.
- *H₂* injecté (réacteur Sabatier) doit être dosé précisément pour optimiser la conversion CO₂ → CH₄.
- *Cendres* ajustent le pH en neutralisant l’acidité issue des premières fermentations.
- *Biochar* est essentiel comme filtre à H₂S et comme stabilisateur du digesteur thermophile.

**Attention :** éviter toute injection de substrats froids ou non acclimatés ; une montée progressive en température est indispensable à la cohabitation.