Transcript méthanisation par la voie sèche continue

La méthanisation par
voie sèche continue
Agriculture
&
Industrie agro-alimentaire
29 Avril 2014
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Trois grandes familles de procédé de
méthanisation
• Infiniment mélangé
 Cuve avec une agitation mécanique ou par
injection de gaz
• Piston
 cuve horizontale avec un brasseur pour dégazer
• Batch
 Casier ou tunnel étanche au gaz, avec percolation
• Système hybride
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La géométrie du digesteur
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Régime de température et méthode
d’agitation
Colon
Agité
intensive
55°
37°
Agité
extensive
0
5
10
15
kg (MO) / jour / m3 de réacteur
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Différents modes de digestion
Classification selon la charge organique: kgMO / m3 de réacteur / jour
Mésophile
Thermophile
Réacteur infiniment
mélangé extensif
1,5 – 2 kg MO/j N’existe pas
Réacteur infiniment
mélangé intensif
3 – 4 kg MO/j
6 – 8 kg MO/j
Réacteur partiellement
mélangé
6 – 8 kg MO/j
12 -16 kg MO/j
28 Juin 2013
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Type d’agitation = type de digesteur
Agitation intensive
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Agitation extensive et locale
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1985:Les premières réacteurs
horizontaux pour lisier de porc
Entrée
Sortie
Muhen, Suisse
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1991: Traitement des déchets ménagers
Rümlang, Suisse
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Depuis 1994 : Procédé industriel
pour déchets ménagers
Déchets
préparés
biogaz
Calibreur (30mm)
Mélangeurs
transversaux
Extraction par
aspiration
Fraction
solide
Réacteur horizontal en voie sèche
Séparation
de phases
Fraction liquide
Les déchets sont mélangés avec des copeaux de bois et coupés à 30 mm
pour structurer la matière, en vue de son compostage final
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Depuis 1994: déveoppement vers
l’agro-alimentaire (taille faible)
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Depuis 1994: déveoppement vers
l’agro-alimentaire (taille importante)
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Réacteurs modernes pour
l’agriculture
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Réacteurs modernes pour
l’agriculture
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Site de Prahecq (Deux-Sèvres)
30T/j ; 400kWél
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Réacteurs modernes pour l’agroalimentaire
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Réacteurs modernes pour l’agroalimentaire
Site de La Ferté Saint-Aubin (45); 50T/j ; 800kWél
Site de Zeewolde
(Pays-Bas)
100T/j ; 1,5MWél
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Préparation de la biomasse pour
produire de l’energie
(un autre principe que le traitement des déchets ménagers)
Les substrats agro-alimentaires doivent etre mieux digérés:
il n’est pas indispensable de préparer le digestat pour en
faire un compost!
 Ouvrir les cellules végétales
 Faciliter l’accès aux bactèries méthanogènes
 Accès à la cellulose et à l’hémicellulose contenues
dans les parois
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Developpements et résultats
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Préparation de la biomasse
• Réception
• Stockage
• Pré-melange
• Broyage – frottage
• Hydrolyse
• Mélange –
homogénéisation
• Alimentation du digesteur
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MOLARES®
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Resultats obtenus avec MOLARES®
Installation du prototype le 15 Avril 2011, puis 2 mois de tests et de mise au point
 La production réelle d’électricité augmente dès la fin du mois de Mai
 L’écart entre la production théorique et réelle diminue fortement
 Amélioration significative de production du biogaz à partir du meme substrat
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Agrumes
Choux de Bruxelles
Ensilage de maïs
Oignons
Betteraves sucrières
Carottes
Le régime thermophile
Digestion rapide de la biomasse
 Diminution du temps de séjour
 ouvrages plus petits pour une meilleure efficacité.
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Projet BGB: hygiénisation et régime
thermophile
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SÉPARATION DE LA PHASE D’HYDROLYSE
Phase d’hydrolyse:
 Homogénéiser
 Mélanger
 Stocker
= Processus rapide à
température
ambiante
Avoir l’ensemble des
réactions dans un seul
Réacteur primaire:
 Réduction des
chaînes carbonées
 Production
d'acétone, d'alcool
puis de méthane
= Production
d'acides gras
Baisse du pH
(4,8 à 6,4)
réacteur rend le pilotage
très difficile: il est
impossible de déterminer
l’importance de
l’acidification!
Un pH acide détruit les
Augmentation
du pH (7 à 8)
bactéries méthanogènes!
La moyenne est d’environ 7,5 (neutre)
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Performances classiques
Quantité annuelle de biomasse
Production électrique
Taux de MS entrant
Taux de MS sortant
Digestat liquide à gérer
Digestat solide à gérer
Autoconsommation thermique
Autoconsommation électrique
Exemple
« déclaration »
10 000 t/an
300kW à 500kW
20% à 35%
10% à 20%
3 000 t/an
5 000 t/an
10% à 15%
4% à 6%
Exemple
« enregistrement »
18 000 t/an
600 kW à 1000kW
20% à 35%
10% à 20%
5 500 t/an
9 000 t/an
10% à 15%
4% à 6%
Investissement
1,2 M€ à 1,6M€
2,2 M€ à 2,8M€
Caractéristiques Projet
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Comment orienter son choix?
Facteur N°1:
 taux de matière sèche > 25%
Facteur N°2:
 saisonnalité de la biomasse faible ou bien facilement
stockable
Différence d’investissement de l’installation voie sèche continue
rentabilisé en 1 à 3 ans par:
 production de biogaz meilleure (10% à 30%)
 frais de gestion du digestat inférieurs (30% à 50%)
 meilleure efficacité énergétique ( divisé par 2 à 4 en élec;
moins 10% à 30% en chaleur)
 flexibilité et stabilité du procédé
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Merci de votre attention !
www.ineval.fr
[email protected]
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