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Septembre 2013
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Le principe de la méthanisation avec DOMAIX Énergie en Alsace

Le concept prévoit la réalisation d’un Ecosystème Intégré à Cycle Bioénergétique Fermé (EICBF). Il est formé d'une installation modulaire de production de biogaz par un procédé de digestion anaérobie de la biomasse provenant d’animaux et/ou de végétaux, et plus généralement de matières organiques.

Cette technique permet une cogénération d'énergie électrique et thermique.

Les boues de digestat sont amenées sur une installation de séparation de phases à travers un filtre-presse, produisant ainsi un humus sec utilisable comme amendement organo-minéral et un effluent liquide.

L’effluent liquide peut ensuite être stocké et utilisé pour l’irrigation en agriculture ou traité par osmose inverse et ensuite rejeté vers le milieu naturel, suivant les réglementations en vigueur.

Cet Ecosystème Intégré génère une production électrique importante, sans recours aux énergies fossiles. Les rejets de CO2 dans l'atmosphère sont ainsi diminués et les rejets de méthane contribuant à l'effet de serre supprimés.

Les biomasses susceptibles d'être méthanisées sont nombreuses :

  • Effluents d'élevage agricoles : lisiers et fumiers bovins, porcins, caprins, avicoles.
  • Cultures de végétaux : maïs, chanvre, colza, tournesol...
  • Déchets végétaux : paille, paille de mais, tontes, fanes...
  • Déchets agroalimentaires : lactosérum, marcs de vins, déchets de silos, produits déclassés, sous-produits d'abattoirs...
  • Déchets de collectivités : déchets de restaurations collectives, graisses et huiles de cuissons, fraction organique des ordures ménagères...

Pour arriver à un optimum méthanogène, il convient de mélanger différentes sources de biomasses afin d’assurer la fourniture d'un mélange de substrats équilibré. Cet équilibre concourt à un développement efficient des différentes familles de micro-organismes méthanogènes, garantissant de fait une production de biogaz à fort taux de méthane et un humus de qualité élevée.

La Méthanisation avec Domaix Energie


Les 4 phases de méthanisation :

1 - Dans un premier temps, une première catégorie de bactéries anaérobies va dégrader les molécules organiques complexes (protéines, hydrates de carbone, matières grasses, cellulose) en molécules simples telles que les sucres simples, les acides aminés, les acides gras et l'eau. Ce processus est appelé hydrolyse.
2 - Ensuite, des bactéries acidifiantes continuent la transformation des corps précédemment formés en acides organiques, dioxyde de carbone, sulfure d'hydrogène et ammoniaque.
3 - Puis les bactéries de type acétogène produisent des acétates, du dioxyde de carbone et de l'hydrogène.
4 - Enfin un dernier type de bactéries méthanogène va produire le méthane composant le biogaz.

Lors du démarrage de l'installation, et ce durant plusieurs semaines, un plan d'alimentation particulier propre à chaque installation est planifié, afin de garantir un développement suffisant des différentes populations de bactéries. Puis lorsque toutes les catégories de bactéries nécessaires sont présentes, les 4 phases de dégradation sont actives simultanément grâce à un approvisionnement constant de la masse organique dans le digesteur; et la production de biogaz se poursuit.

Le fonctionnement par débordement

La plupart des installations de biogaz fonctionnent par débordement. Le digesteur est maintenu à un niveau de remplissage maximal pendant toute sa durée de vie ; il est seulement vidé au bout de plusieurs années de fonctionnement pour entretien et vidange des éléments sédimentés en fond de cuve.
Le substrat frais, qui alimente le digesteur plusieurs fois dans la journée, est incorporé via une trémie doseuse (ou par pompage s'il s'agit de substrats liquides). Une quantité équivalente de substrat digéré est alors retirée du digesteur, correspondant au volume qui "déborderait" de celui-ci. Le volume du digesteur est ainsi pleinement optimisé.

Matières inhibantes

Des acides organiques, des antibiotiques, des produits chimiothérapiques et des désinfectants peuvent inhiber le processus de digestion. Il convient donc de prendre certaines précautions si les animaux de l'exploitation viennent à recevoir des traitements antibiotiques ou lors de l'utilisation de certains agents de lavage.

Élasticité de la zone de fermentation

Une quantité maximale de matière sèche organique est à ajouter au méthaniseur pour garantir que les populations de bactéries ne soient pas saturées et que la production de biogaz ne décline pas. L'élasticité de la zone de fermentation dépend de la température dans le digesteur, de la teneur en matière sèche des substrats et du temps de rétention de ceux-ci à l'intérieur du digesteur. Le fonctionnement en régime mésophile du digesteur recommande l'incorporation d'un mélange en matière sèche organique de 2 à 3 kg/m³/jour.

Agitation des substrats

Les bactéries méthanogènes ne peuvent réaliser des performances de décomposition élevées que si le biogaz formé au sein du substrat est régulièrement évacué. Le pourcentage de matière sèche à atteindre dans le digesteur sera d'environ 5% et des agitateurs assureront un brassage régulier du substrat.