Différentes voies de méthanisation - Chambre d'agriculture du Bas ...
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<strong>Différentes</strong> <strong>voies</strong> <strong>de</strong> <strong>méthanisation</strong>
Un exemple <strong>de</strong> <strong>méthanisation</strong><br />
La biomasse doit être préparée avant d’être digérée.<br />
Broyage et hydrolyse Digesteur Séparation <strong>de</strong> phase<br />
La biomasse est finement broyée, elle subit une prédigestion avant d’aller dans le<br />
digesteur. Après digestion elle est séparée et éventuellement post digérée.
Les différentes <strong>voies</strong> <strong>de</strong> la <strong>méthanisation</strong><br />
• A chaque type <strong>de</strong> gisement correspond un mo<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>méthanisation</strong>.<br />
• Continu ou discontinu
Les différentes <strong>voies</strong> <strong>de</strong> la <strong>méthanisation</strong><br />
• A chaque type <strong>de</strong> gisement correspond un mo<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>méthanisation</strong>.<br />
• Continu ou discontinu<br />
• Voie sèche ou voie liqui<strong>de</strong>
Les différentes <strong>voies</strong> <strong>de</strong> la <strong>méthanisation</strong><br />
• A chaque type <strong>de</strong> gisement correspond un mo<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>méthanisation</strong>.<br />
• Continu ou discontinu<br />
• Voie sèche ou voie liqui<strong>de</strong><br />
• Thermophile ou mésophile
Réacteurs continus<br />
Réacteur infiniment<br />
mélangé extensif
Réacteurs continus<br />
Réacteur infiniment<br />
mélangé extensif<br />
Réacteurs infiniment<br />
mélangés intensifs
Réacteurs continus<br />
Réacteur infiniment<br />
mélangé extensif<br />
Réacteurs infiniment<br />
mélangés intensifs<br />
Réacteur faiblement brassé,<br />
le « piston »
Régimes <strong>de</strong> température et morphologie<br />
Procédé Mésophile + 37°C<br />
Procédé Thermophile + 55 °C<br />
Boues In<strong>du</strong>striel Classique « Piston »
La charge organique<br />
Elle se mesure en kg MO(D) / m 3 réacteur / jour<br />
Réacteur à agitation<br />
extensive<br />
Mésophile Thermophile<br />
1,5 – 2 kg MO/j Non approprié<br />
Réacteur à agitation<br />
intensive 3 – 4 kg MO/j 6 – 8 kg MO/j<br />
Réacteur à agitation<br />
partielle 6 – 8 kg MO/j 12 -16 kg MO/j<br />
Permet <strong>de</strong>:<br />
Choisir une technologie adaptée<br />
Evaluer les performances d’un digesteur<br />
Contrôler sa bonne santé et sa robustesse
Sélection <strong>de</strong> la technologie<br />
La technique doit être choisie pour la biomasse et pas l’inverse !<br />
Dépend <strong>de</strong> la structure <strong>de</strong> l’exploitation
Réacteur à agitation intensive<br />
Réacteurs avec agitation à hélice centrale.<br />
Permet un mélange à flux <strong>de</strong>scendant, particulièrement adapté pour les<br />
pro<strong>du</strong>its agricoles (biomasse flottante).
Agitation intensive par injection <strong>de</strong> biogaz<br />
Tube a double paroi<br />
Chauffage <strong>du</strong> réacteur<br />
par tube à double parois<br />
Circulation horizontale<br />
circulation verticale<br />
Permet un mélange ascendant particulièrement adapté pour les pro<strong>du</strong>its<br />
in<strong>du</strong>striels ou urbains (boues, pro<strong>du</strong>its <strong>de</strong>nses)
Entrée <strong>de</strong>s<br />
eaux rési<strong>du</strong>elles<br />
Réacteur UASB<br />
aération<br />
graines<br />
Air aux o<strong>de</strong>urs<br />
Sortie <strong>de</strong>s eaux rési<strong>du</strong>elles<br />
biogaz<br />
Système <strong>de</strong> séparation en<br />
trois phases<br />
Système <strong>de</strong> distribution <strong>de</strong>s<br />
eaux rési<strong>du</strong>elles
Entrée <strong>de</strong>s eaux rési<strong>du</strong>elles<br />
Réacteur à lit fixe<br />
Flux <strong>de</strong> recyclage<br />
Biogaz<br />
Sortie <strong>de</strong>s eaux rési<strong>du</strong>elles
Réacteur piston voie sèche<br />
Permet un brassage lent, particulièrement adapté aux pro<strong>du</strong>its agricoles<br />
secs et pâteux difficilement dégradables
1992 te<br />
Rümlang<br />
2001 Oetwil
Piston vertical: procédé Valorga<br />
L’ installation à Tilburg 1993<br />
Voie sèche, mélangé par<br />
injection <strong>du</strong> gaz
Procédé Dranco:<br />
Piston vertical<br />
Percolation <strong>de</strong>s jus<br />
Existe aussi en version agricole<br />
Technologie mixte
L’installation <strong>du</strong> GAEC <strong>du</strong> Bois Joly (30KWe)<br />
Investissement: 10 470€ HT/kWélec<br />
Taux <strong>de</strong> dégradation: 56% <strong>de</strong> la matière organique (très performant)<br />
Charge <strong>de</strong> travail: 1h22min/j (assez important)<br />
Sol<strong>de</strong> <strong>de</strong> chaleur limité<br />
Procédés discontinus<br />
Source: Apesa, A<strong>de</strong>me et Biomasse Normandie, Octobre 2011
Quand choisir la voie sèche?<br />
Exemple <strong>de</strong> mise en œuvre: 10 000 t/an <strong>de</strong> matières agricoles diverses<br />
% MS <strong>de</strong> la<br />
biomasse<br />
disponible<br />
Volume <strong>du</strong> réacteur<br />
Voie humi<strong>de</strong> mésophile Voie humi<strong>de</strong> thermophile Voie sèche thermophile<br />
15% 1400 850 600<br />
22% 1900 1200 600<br />
30% 2800 1700 650<br />
Avantages d’une solution en réacteur piston pour une biomasse adaptée:<br />
Moins <strong>de</strong> matière et d’eau à chauffer et à remuer donc économie d’énergie<br />
Moins <strong>de</strong> digestat à gérer (transport, épandage)<br />
Fonction hygiénisante<br />
Inconvénient <strong>du</strong> piston:<br />
Investissement plus important à volume égal (plus cher à 15%)
Nos réalisations et projets
Les parois <strong>du</strong> réacteur sont érigées, le<br />
tube à double paroi pour le chauffage<br />
est installé puis le toit est monté
Système <strong>de</strong> mélange <strong>du</strong><br />
réacteur
Construction d’une installation voie sèche
Développement: fin 2007<br />
Construction: fin 2008-2009<br />
Démarrage : Avril 2009<br />
Investissement € 3,7M Clé en main hors génie civil<br />
Puissance: 1,4MWe
Compacité d’une installation « à la ferme »<br />
Hydrolyse Methanisation Cogénération
Conclusion<br />
Il est nécessaire <strong>de</strong> se faire conseiller pour le choix <strong>de</strong> la technologie.<br />
Attention: <strong>de</strong> nombreux constructeurs sont également bureau d’étu<strong>de</strong>s. Les<br />
chambres d’agricultures sont <strong>de</strong>s interlocuteurs neutres.<br />
Un constructeur qui ne travaille qu’en mésophile, ne vous dira jamais <strong>du</strong> bien <strong>du</strong><br />
thermophile et inversement !<br />
Les économies sur un investissement initial ne sont pas forcément rentables.<br />
Dans un projet vous <strong>de</strong>vez considérer l’investissement initial mais aussi les quinze<br />
années d’exploitation. jeanjacquesvermeire@ineval.fr
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