Micro-méthanisation à la ferme et traitement des fumiers BioGazNex

Article paru dans le Bioénergie International n°44 de juin-juillet 2016

Le digesteur compact Plus Mini a été conçu pour les petites fermes, photo BioGas Plus BV

Le digesteur compact Plus Mini a été conçu pour les petites fermes, photo BioGas Plus BV

Une nouvelle offre de micro-méthanisation à l’échelle de la ferme est proposée en France par BioGazNex. Le digesteur Compact Plus Mini (CPM) a été développé par la société néerlandaise Biogaz Plus pour permettre aux petites fermes d’élevage d’atteindre l’autonomie énergétique tout en désinfectant leurs fumiers. Le CPM est disponible en trois tailles standard : 30, 50 et 75 kWé. Il se compose d’un conteneur prêt à brancher, d’une cuve de mélange et d’un digesteur en béton. Avec plus de 30 références en Europe, BioGazNex bénéficie d’une bonne expérience dans ce domaine.

Le fonctionnement

Un système breveté de pompe à vide (SPV) transfère les lisiers ou autres biomasses liquides vers la cuve de mélange, alors que les intrants solides sont ajoutés au chargeur, le tout étant homogénéisé.

Schéma BioGazNex

La boue résultante est pompée dans un réservoir en acier inoxydable dans lequel la boue est brassée et préchauffée. Le réservoir est pesé en continu, de sorte que l’agriculteur sache exactement les poids pompés ou transférés d’un point à un autre. Toutes les données sont enregistrées et peuvent être utilisées à n’importe quel moment.

Exemple d’un système de pompe à vide, photo BioGas Plus BV

Système de pompe à vide BioGas Plus BV

Après le préchauffage, la boue est pompée dans le digesteur qui est maintenu à une température d’environ 40°C. Celui-ci est équipé d’un mélangeur et de tous les instruments de contrôle nécessaires (température, niveau, pression du gaz). Le biogaz produit est stocké sous une double couverture à membrane flexible pour alimenter le cogénérateur. Après digestion, le SPV évacue le digestat vers une zone de stockage ou vers un séparateur de phase.

Lorsque le substrat n’est composé que de liquide, la cuve de mélange préalable n’est pas nécessaire. Dans le cas où il n’y a pas assez de lisier, le digestat est chauffé au reflux vers la cuve de mélange afin de mélanger le fumier et de le rendre pompable. On peut aussi refluer la fraction liquide après séparation.

Hygiénisation

Le CPM a une fonction intégrée pour l’hygiénisation du substrat. La chaleur produite par la cogénération est utilisée pour réchauffer les intrants pour le processus de digestion et pour hygiéniser le fumier. L’exploitant peut choisir ses réglages d’hygiénisation : une heure à 70°C ou par exemple 2,5 heures à 56°C.

En fonction des réglementations, l’hygiénisation peut être faite avant ou après le processus de digestion. Dans le cas où elle est effectuée avant le processus de digestion, le fumier est déjà « précuit » ce qui accélère le processus de digestion.

Simplicité

Unité Compact Plus avec son conteneur de cogénération, photo BioGas Plus BV

Unité Compact Plus avec son conteneur de cogénération, photo BioGas Plus BV

La simplicité du SPV est unique. La pompe à vide crée une dépression dans la cuve en acier inoxydable. Ce faisant, la boue est automatiquement aspirée dans le réservoir du SPV. Quand la quantité souhaitée est atteinte, une surpression est créée dans le réservoir et qui pousse son contenu vers l’endroit désigné par un jeu de vannes automatisées.

La pompe elle-même traite seulement de l’air. Les matières pompées ne touchent pas les pièces en mouvement de la pompe mais ne passent que par la tuyauterie et le réservoir en acier inoxydable.

En conséquence, des boues ayant un niveau relativement élevé de matière sèche peuvent être pompées sans difficulté. Dans le cas où le substrat contient du sable ou des cailloux, il n’y a pas d’usure de la pompe. Le SPV assure une capacité maximale avec un entretien facile et économique.

Flexibilité

Grâce à la cuve de mélange et au SPV, tous les déchets organiques de l’exploitation peuvent être utilisés.

Le SPV est équipé d’un distributeur : le collecteur contient des brides sur lesquelles chaque réservoir, silo ou stockage est raccordé. Le collecteur comporte plusieurs brides de rechange. Dans le cas où l’exploitant souhaiterait par la suite étendre son installation, il peut facilement connecter un tuyau supplémentaire au système.

Robustesse

Disgestat de fumier, photo BioGas Plus BV

Disgestat de fumier, photo BioGas Plus BV

Le temps de séjour moyen dans le digesteur est de 40 jours ce qui est relativement long pour la digestion des fumiers. Pour autant, ce temps assure une biologie stable une rupture moléculaire maximale de la matière organique.

Les éléments composant le système ne nécessitent aucun coût d’entretien élevé, à l’opposé des vis ou des pompes standards. Les petites pierres, morceaux de bois ou paquets de substrat solides, qui provoquent normalement des dysfonctionnements et beaucoup d’usure, ne sont plus un problème.

L’unité de cogénération a été quant à elle sélectionnée pour sa robustesse et sa durée de vie.

Qualité

Le digesteur est fabriqué en béton de haute qualité, entouré d’une isolation et d’un bardage. Une double enveloppe en PVC à membrane assure une couverture résistante qui peut résister à des conditions météorologiques extrêmes et aux UV. En raison de sa résistance aux UV, seule la tuyauterie en PE est utilisée pour l’ensemble du système et de la circulation des gaz.

Le module de cogénération, photo BioGas Plus BV

Le module de cogénération, photo BioGas Plus BV

Facilité de mise en œuvre

Le conteneur de 40 pieds (12,19 m) est complètement préfabriqué de même que la cuve de mélange. Il suffit de réaliser les branchements et de faire démarrer. Le conteneur contient également le SPV, un panneau de commutation avec écran tactile, le système de distribution de chaleur et l’unité de cogénération. La partie supérieure du conteneur est utilisée à des fins d’inspection. En raison des dimensions normalisées, les pièces de raccordement entre le conteneur et le digesteur sont préfabriquées et standardisées.

Contact en France : BioGazNex – 27800 Brionne – Tél – 02 32 67 10 35 – info@biogaznex.fr – www.biogaznex.fr

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