Poultry waste is rich in organic matter, which allows its treatment by the process of anaerobic digestion (AD) to reinforce economic and environmental green strategies. The aim of this study is to assess the technical feasibility of poultry waste AD in semi-continuous mode and to intensify methane production by co-digestion with physico-chemical sludge, i.e., the product of the primary treatment of wastewater after the slaughtering process. First, the AD of poultry droppings is conducted in a continuous stirred anaerobic digester (CSAD) at 37 °C. A volume of 0.791 and 0.623 Nm³·Nm⁻³ reactor·days⁻¹ of biogas and methane, respectively, were produced during the entire process stabilization period. Biochemical characterization of the substrate and the final digestate show high reduction rates of the biochemical fractions, which corroborates with methane yield. In addition, the co-digestion of poultry droppings with two different ratios of physico-chemical sludge (20% and 40% added sludge considering the amount of volatile solids) shows an increase in methane production versus droppings alone, with a higher increase of 54% with a sludge ratio of 40%. Altogether, these promising results were obtained in stable processes, highlighting the pertinence of our study.

Poultry waste are rich in organic matter, allowing its use as substrates for biogas production by anaerobic digestion (AD). The major difficulty in the anaerobic digestion of this protein-rich waste is the ammonia inhibition. Different results of biochemical methane potential (BMP) were obtained after the mesophilic anaerobic digestion of different avian waste in batch mode. It was shown that using two different inoculum (Liger and Saint-Brieuc) sources and different substrate to inoculum (S/I) ratios does not have a significant effect on the biochemical methane potential of organic laying hen droppings (OLHD); an average of 0.272 Nm³ CH₄ · kg^-1 VS was obtained with both inocula. Otherwise, it affects the hydrolysis constant K_H, it decreases when substrate to inoculum ratio increases. Furthermore, Liger is the most suitable inoculum for our substrate because it shows a stability during the process even with different organic load. Comparing the biochemical methane potential of multiple avian waste such as organic laying hen droppings and different slaughterhouse waste highlights the importance of slaughterhouse waste in the anaerobic digestion process because of the high methane yield observed specially with the viscera (0.779 Nm³ CH₄ · kg^-1 VS, SD = 0.027 Nm³ CH₄ · kg^-1 VS). Moreover, methane production was affected by increasing the ammonia concentrations; when [N-NH₃] > 9.8 g N-NH₃ · L^-1 the biochemical methane potential decreases and the lag phase increases (λ > 30 days); a total inhibition of the process was observed when ammonia concentration is above 21.8 g · L^-1. GRAPHICAL ABSTRACT

Le développement de la filière aviaire engendre d’énormes quantités de déchets aux différents niveaux de la chaîne de production, depuis l’élevage jusqu’à la commercialisation. Ces déchets aviaires sont riches en matière organique, permettant leur utilisation comme substrat pour la production de biogaz par digestion anaérobie réalisée par des consortiums de microorganismes au sein de bioréacteurs. La demande en énergie renouvelable et biosourcée, couplée au souci de la gestion des déchets d'élevage, a avivé l'intérêt pour la production de méthane qui peut généralement représenter jusqu’à 60 % du biogaz. Dans le cadre de notre travail, nous avons donc étudié la valorisation de déchets aviaires par digestion anaérobie. Le potentiel méthanogène de déchets aviaires représentatifs (déchets d’abattoirs et fientes) a d’abord été déterminé afin de valider cette biomasse comme source potentielle d’énergie. Un effet positif d’un prétraitement thermique d’hygiénisation appliqué aux intrants a pu être mis en évidence. Nous avons également approfondi l’influence du ratio substrat/inoculum, de sa nature, des concentrations d’ammoniac et du temps de stockage des fientes sur le processus de méthanisation. Les conditions optimales du procédé ont été identifiées puis validées lors d’un essai en mode semi-continu de 150 jours. L'étude de la biodégradabilité des composés biochimiques des substrats utilisés a appuyé l’ensemble de ces résultats. Enfin, et dans le but d’améliorer la production de méthane en mode semi-continu, une co-digestion des fientes aviaires avec de la boue physico- chimique issue de station d’épuration d’abattoir a été menée. L’approche globale s’avère être prometteuse pour une valorisation renforcée des déchets aviaires et des stratégies agroindustrielles durables.