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Digesteur/Biogaz méthanisation
- 1. Digesteur/Biogaz Systèmes de production desénergie renouvelables UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE
- 2. I. INTRODUCTION (Généralitéssur les biomasses) II. Méthanisation 1.Qu’est-ce que la méthanisation 2.Les substrats 3.La digestion III. Valorisation d’énergie 1.LES VOIES DE VALORISATION DU BIOGAZ 2.La cogénération 3.La valorisation de biogaz Nous Allons voir Tout ensemble
- 3. I. INTRODUCTION Généralités surles biomasses L'énergie issue de la biomasse est une source d'énergie renouvelable qui dépend du cycle de la matière vivante végétale et animale. • Les déchets sont directement brûlés en produisant de la chaleur, de l’électricité ou les deux (cogénération). La biomasse par combustion • Les déchets sont d'abord transformés en un biogaz ensuite brûlé en produisant de la chaleur, de l’électricité (cogénération). La biomasse par méthanisation
- 4. II. Méthanisation 1-Qu’est-ce quela méthanisation La méthanisation le biogaz le digestat. Ce processus conduit à la formation de deux produits :
- 5. 1-Qu’est-ce que laméthanisation II. Méthanisation
- 6. 2-Les substrats Substrats Les substrats utilisables Lesdéjections animales Les résidus de culture Les cultures dédiées Les substrats non utilisables Les déchets ligneux Les matières inorganiques Les matières contenant des substances dangereuses II. Méthanisation
- 7. Les déjections animales Malgréleurs faibles pouvoirs méthanogènes, les fumiers et lisiers, présentent des caractéristiques physico-chimiques indispensables à l’activité bactérienne. Les résidus de culture Ces résidus (paille, issus de céréales…) présentent souvent une teneur en carbone intéressante pour la méthanisation. Les cultures dédiées Les cultures dédiées (maïs, herbe, sorgho…) ont l’avantage de posséder de bons potentiel s méthanogènes. Les co-substrats Ils viennent en complément des substrats précédemment cités. 2-Substrats utilisables II. Méthanisation
- 8. Le pouvoir méthanogèneest une mesure de laboratoire qui permet d’estimer la quantité maximale de méthane que l’on peut espérer produire dans un méthaniseur à partir d’un substrat. Il est révélateur de la teneur en matière organique du substrat, de sa biodégrad abilité et de sa composition chimique. II. Méthanisation Le pouvoir Méthanogène
- 9. La méthanisation estune suite de réactions biologiques réalisées par plusieurs types de micro-organismes. Pour maximiser le rendement de ces réactions et les catalyser, les matières entrantes sont placées dans une cuve, appelée « digesteur », dans laquelle les conditions de température et de pH sont contrôlées pour optimiser le processus. 1-La digestion II. Méthanisation
- 10. Le digesteur estune cuve étanche dans laquelle un ensemble de substrats séjourne environ 30 à 50 jours afin de subir une digestion. Le digesteur est une cuve cylindrique souvent en béton dont la face interne est parcourue un réseau de chaleur permettant de fixer la température adéquate pour le processus de méthanisation et dont la face externe est recouverte d’un isolant thermique. Digesteur II. Méthanisation
- 11. III. La digestion 1/Digesteur
- 12. III. Valorisation d’énergie 1/Le biogaz, c’est quoi au juste ?
- 13. III. Valorisation d’énergie 2/LES VOIES DE VALORISATION DU BIOGAZ
- 14. III. Valorisation d’énergie 3/La cogénération
- 15. III. Valorisation d’énergie 4/La cogénération & Rendement Un moteur possède un rendement électrique d'environ 40 à 45%, et une turbine a un rendement élect rique d'environ 35 à 40%. La quasi-totalité du solde de l'énergie consommée est transformée en chaleur. La cogénération consiste à récupérer au mieux cette énergie, afin de la valoriser pour atteindre un ren dement total pouvant aller jusqu'à 80-90%.
- 16. La valorisation debiogaz Exemple : Si on a 20m3 de lisier/an, après la méthanisation qui se faite au digesteur nous obtenons 500 m3 de biogaz qui nous permet de produire 2600 KWh.
- 17.
- 18. Talking business Investissements (horsauto-constuction) 247 000 € Terrassement 7 000 € Digesteur et stockage 96 000 € Local technique 12 000 € Installations techniques 122 000 € Raccordement réseau électrique 3 000 € Montage du projet 7 000 € Subventions 110 000 € Conseil régional – ademe 65 000 € Conseil général 40 000 € Autres (crédit agricole) 5 000 € Investissements nets 137 000 € Investissement net 137 000 € frais financier (4,5% sur 10 ans) 36 200 € maintenance sur 10 ans 23 000 € Total 196 200 € Vente d’électricité (250 kW à 0,139 c/kWh) 34 750 € Économie d’engrais azoté 1 700 € Économie d’eau chaude fromagerie 5 000 € Total 41 450 € Retour sur investissement = 4 ans et 9 mois
Notes de l'éditeur
- #5 La méthanisation est un processus biologique de dégradation de la matière organique, par des bactéries, en absence d’oxygène et à température constante. Ce processus conduit à la formation de deux produits : Un mélange gazeux composé majoritairement de méthane : le biogaz Un produit digéré contenant de la matière organique non dégradée, de la matière minérale (azote, phosphore, potasse…) et de l’eau : le digestat.
- #12 Le digestat Il s'agit d'un résidu solide ou liquide pâteux composé d'éléments organiques non dégradés et de minéraux. Il est l'un des deux produit du processus de méthanisation de matières organiques, l'autre résidu étant le biogaz. La gestion du Digestat Après une période de 30 à 50 jours de digestion, le résidu de la méthanisation (appelé digestat) contient de la matière organique non dégradable (lignine…), des matières minérales (azote, phosphore, potasse…) et de l’eau. Avant d’être épandu dans les champs durant les périodes appropriées, le digestat est stocké dans une cuve qui est le plus souvent recouverte d’une géomembrane.
- #13 Le biogaz est un gaz majoritairement constitué de méthane. Le pouvoir calorifique d’un mètre cube de biogaz est de l’ordre de 6 kWh, ce qui représente environ 0,6 L de foule.