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Digesteur/Biogaz
Systèmes de production
des énergie renouvelables
UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH
FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES
DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE
I. INTRODUCTION (Généralités sur 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
I. INTRODUCTION
Généralités sur les 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
II. Méthanisation
1-Qu’est-ce que la méthanisation
La méthanisation
le biogaz
le digestat.
Ce processus conduit à la formation de deux produits :
1-Qu’est-ce que la méthanisation
II. Méthanisation
2-Les substrats
Substrats
Les substrats
utilisables
Les déjections 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
Les déjections animales
Malgré leurs 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
Le pouvoir méthanogène est 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
La méthanisation est une 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
Le digesteur est une 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
III. La digestion
1/ Digesteur
III. Valorisation d’énergie
1/ Le biogaz, c’est quoi au juste ?
III. Valorisation d’énergie
2/ LES VOIES DE VALORISATION DU BIOGAZ
III. Valorisation d’énergie
3/ La cogénération
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%.
La valorisation de biogaz
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.
Synthèse :
Talking business
Investissements (hors auto-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

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Digesteur/Biogaz méthanisation

  • 1. Digesteur/Biogaz Systèmes de production des énergie renouvelables UNIVERSITE SIDI MOHAMMED BEN ABDELLAH FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES FES DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE
  • 2. I. INTRODUCTION (Généralités sur 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 sur les 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 que la méthanisation La méthanisation le biogaz le digestat. Ce processus conduit à la formation de deux produits :
  • 5. 1-Qu’est-ce que la méthanisation II. Méthanisation
  • 6. 2-Les substrats Substrats Les substrats utilisables Les déjections 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 Malgré leurs 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 méthanogène est 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 est une 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 est une 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
  • 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 de biogaz 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.
  • 18. Talking business Investissements (hors auto-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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.