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Optimiser la gestion des unités de méthanisation avec MeMo® de BioEnTech

Article paru dans le Bioénergie International n°53 de janvier-février 2018

Installations de méthanisation de l’ENSAIA à La Bouzule, photo ENSAIA

Installation de méthanisation de La Bouzule, photo ENSAIA

L’optimisation des installations de méthanisation est essentielle au bon développement de la filière en France. La plupart des unités de méthanisation pourraient augmenter leur production de méthane d’au moins 15 % par une meilleure gestion de l’alimentation. La société BioEnTech propose un panel d’expertise complet permettant à l’exploitant d’optimiser la production de méthane tout en sécurisant la biologie du système. Ce panel d’assistance à l’exploitation comprend les analyses de laboratoire, la caractérisation des intrants, l’expertise sur site et un logiciel d’aide à la décision, MeMo®. Le logiciel MeMo® regroupe l’ensemble des outils nécessaires à l’exploitant dont une gestion centralisée des données, un suivi biologique temps réel et un système de recommandation d’alimentation.

Ce système de suivi à distance a été installé dans le cadre du projet de recherche ANR Autoferm sur l’installation de l’ENSAIA à la Bouzule par Stéphane Pacaud et Benjamin Ravard. Cette installation est de type agricole et reçoit du fumier, de l’ensilage d’herbe et de maïs ainsi que du lisier et des rejets de brasserie.

« L’exploitant redoute l’arrêt de son installation si la biologie du digesteur dérape. En effet, il a conscience que quand cette situation se présente, le risque d’un arrêt total de l’installation pendant plusieurs semaines voire plusieurs mois est élevé. » (Stéphane Pacaud)

Gestion des données

Sur une installation de méthanisation, l’exploitant est confronté à différents types de données tels que les analyses de laboratoire (pour le suivi procédé et réglementaire), les capteurs en ligne et les indicateurs de fonctionnement (relevés de compteurs, temps de maintenance…). La confrontation de ces données de manière pertinente est souvent assez difficile notamment à cause des origines et des pas de temps différents. MeMo® permet de stocker toutes ces informations et de les visualiser sur un seul et même support. La récupération des données capteurs est effectuée directement sur l’automate (PLC) ou sur le système d’acquisition et de contrôle de données (SCADA). Les saisies des analyses de laboratoire et des indicateurs de fonctionnement sont réalisées sur MeMo®. Toutes les données de l’installation peuvent ensuite être visualisées sur des graphiques, être exportées et synthétisées sous forme de rapports de fonctionnement (Excel et PDF).

Expertise à l’aide de l’interface MeMo de l’ENSAIA, photo BioEnTech

« MeMo® intègre toutes les informations nécessaires pour la gestion de l’unité agricole. » (Stéphane Pacaud)

Aide au suivi de l’installation

MeMo® vous permet de suivre votre digesteur en temps réel en termes de performances et de risques biologiques. Le cœur de MeMo® se trouve dans un module de calcul qui simule la biologie du méthaniseur. Ces simulations permettent d’estimer les paramètres biologiques de l’installation en temps réel (AGV, alcalinité, etc.) ainsi que de déterminer le risque d’acidification, le taux de valorisation des intrants ou encore les performances de production et de valorisation du biométhane.

Suivi des performances et de la biologie de l’unité par le tableau de pilotage de MeMo

« Bonne, voire très bonne adéquation entre l’outil et les mesures en ligne. » (Stéphane Pacaud)

Accompagnement pour la montée en charge et la stabilisation en régime stationnaire

Les données simulées sur le digesteur sont combinées aux caractéristiques des intrants disponibles sur site (BMP, biodégradabilité, matière sèche…) pour fournir des suggestions d’alimentation (Fig. 2).

Recommandation d’alimentation des substrats sur MeMo

Chaque jour, MeMo® calcule la ration d’alimentation idéale du méthaniseur, intrant par intrant, sur trois critères : réduction des risques d’acidification, atteinte de l’objectif de production de biométhane sans dépassement, valorisation maximale des intrants. Le suivi des recommandations d’alimentation du système MeMo® sur l’unité de La Bouzule a permis d’améliorer les performances de l’unité (Figure ci-dessous). La production de biométhane a été augmentée de 20 %, les risques d’acidification ont été supprimés et le taux de valorisation des intrants a progressé significativement.

Cet exemple illustre les gains du système MeMo® pour le pilotage du digesteur, de la montée en charge jusqu’à la stabilisation du procédé. L’utilisation de MeMo® permet de stabiliser la production de biométhane et d’atteindre ses objectifs de production (cogénération/injection). Il en résulte une amélioration du bilan économique de l’unité et une réduction du risque opératoire.

Incorporateur FLIEGL de La Bouzule, photo ENSAIA

Conclusions de l’utilisateur : « Tous ces éléments répondent bien à la demande des exploitants : informations sur l’état de performance de l’installation sur les semaines à venir et donc un gain substantiel en temps consacré à l’unité, mais aussi un gain en sécurisation sur les rendements et les problèmes biologiques et donc en marge opérationnelle. Ce module suit une courbe d’expertise qui a toutes les cartes en mains pour en faire un produit de référence. » (Stéphane Pacaud)

Contacts :

  • Stéphane Pacaud, ENSAIA, +33 615 034 734 , stephane.pacaud@univ-lorraine.fr
  • Cyril Marcilhac, BioEnTech, +33 633 351 287 – cyril.marcilhac@bioentech.eu
  • Cyrille Charnier, BioEnTech, +33 633 330 647 – cyrille.charnier@bioentech.eu
  • Jérémie Miroux, BioEnTech (Président), +33 638 195 113 – jeremie.miroux@bioentech.eu
  • www.bioentech.eu