La Biométhanisation




En quoi le biogaz est-il une source
    d’énergie renouvelable ?
Sommaire :
I- Introduction
II-Le concept de la biométhanisation
      2.1- Le bioréacteur
      2.2- Le digesteur
III- Les réactions chimiques et les bactéries
      3.1- Les réactions chimiques
      3.2- Les bactéries
IV- L’expérience
V- Le container moteur
VI- La mise en situation
VII- Conclusion
VIII- Bibliographie / Remerciements
I- Introduction




Alessandro de Volta (1745-1827)




Antoine de Lavoisier (1743-1794)
II-Le concept de la biométhanisation
         2.1- Le bioréacteur




                                   CH4: 50/60%




                    CO2 : 35/40%   Biogaz         O : 1/2%




                                      Gaz
                                   minoritaires
II-Le concept de la biométhanisation
           2.2- Le digesteur




            Plusieurs facteurs influent donc la qualité du biogaz obtenu tels que le pH, l’humidité, la
           température, la qualité des déchets, …

3 cycles de températures :
             - psychrophiles (15-25 °C)
             -mésophiles (25-45 °C)
             -thermophiles (55-65 °C).
III- Les réactions chimiques et les bactéries
      3.1- Les réactions chimiques
III- Les réactions chimiques et les bactéries
      3.2- Les bactéries
     Type de bactéries                  Fonction                               Bactéries présentes
                            L'état d'hydrolise est réalisée par
                                                                    Les principales espèces appartiennent aux
                             plusieurs groupes de bactéries
  Bactéries hydrolyses et                                          genres Clostridium, Bacillus, Ruminococcus,
                            anaérobies strictes dont la nature
      fermentatives                                                  Enterobacteroïdes, Propionibacterium et
                              dépend de la composition de
                                                                                     Butivibrio.
                                      l'alimentation.

                                                                   Elle représente l'activité de trois groupes de
                                                                                      bactéries :
                                                                  -Les homoacétogènes des genres Clostridium,
                                 Au cours de cette étape,           Acetobacterium, Sporomusa, Acetogenium,
                              l'oxydation des substrats est               Acetoanaerobicum, Pelobacter
   Bactéries acétogènes           couplée à la formation                  Butyribacterium, Eubacterium...
                               d'hydrogène, de dioxyde de          -Les syntrophes des genres Syntrophobacter,
                                   carbone et d'acétate.                  Syntrophomonas, Syntrophus...
                                                                       -Et les sulfato-réductrices des genres
                                                                            Desulfovibrio, Desulfobacter,
                                                                       Desulfotomaculum, Desulfomonas...

                                                                     Ces bactéries actives sont réunis dans un
                                                                    groupe qui leur est propre, qui est celui des
  Bactéries méthanogènes                                          Archaea. Les Archaea constituent un des trois
                                                                  statuts de règne primaire, avec les eubactéries
                                                                                 et les eucaryotes.
IV- L’expérience



Jour 1                      Jour 7
250

200

150
                                                Quantité de gaz émise au
                                                cours d'une méthanisation
100                                             dans une éprouvette
                                                graduée de 250 mL
 50

  0
           Jour 1   Jour 3   Jour 7   Jour 14




 Jour 14
CH4 : 57.2%




CO2 : 39.3%
              Biogaz          O2 : 01.8




                   Gaz
               minoritaires
                 : 01.7%
V- Le container moteur

   Energie    Energie     Energie
 thermique   mécanique   électrique
1) Admission      3) Combustion




2) Compression
                   4) Echappement
La « salle » des   Le container   Les commandes
moteurs            moteur         des moteurs
VI- La mise en situation




   Le nm3 ou le normal m3 de biogaz est le volume de biogaz rapporté aux conditions suivantes :
  •température de 273°K (0°C)
  •pression de 1000hPa (1 bar)
  •composition du biogaz: 50% CH4



Le Pci ou pouvoir calorifique inférieur est l’énergie thermique libérée par la réaction de combustion d'un
kilogramme de combustible sous forme de chaleur sensible.
VI- Conclusion




Procédé récent : manque de recul
                                   Energie renouvelable: utilisation
 Procédé complexe: des bactéries     de matières constamment
   variées et des conditions de      renouvelées – les déchets.
      méthanisation strictes
      (températures, pH, …)
Merci à :

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  • 1.
    La Biométhanisation En quoile biogaz est-il une source d’énergie renouvelable ?
  • 2.
    Sommaire : I- Introduction II-Leconcept de la biométhanisation 2.1- Le bioréacteur 2.2- Le digesteur III- Les réactions chimiques et les bactéries 3.1- Les réactions chimiques 3.2- Les bactéries IV- L’expérience V- Le container moteur VI- La mise en situation VII- Conclusion VIII- Bibliographie / Remerciements
  • 3.
    I- Introduction Alessandro deVolta (1745-1827) Antoine de Lavoisier (1743-1794)
  • 4.
    II-Le concept dela biométhanisation 2.1- Le bioréacteur CH4: 50/60% CO2 : 35/40% Biogaz O : 1/2% Gaz minoritaires
  • 6.
    II-Le concept dela biométhanisation 2.2- Le digesteur Plusieurs facteurs influent donc la qualité du biogaz obtenu tels que le pH, l’humidité, la température, la qualité des déchets, … 3 cycles de températures : - psychrophiles (15-25 °C) -mésophiles (25-45 °C) -thermophiles (55-65 °C).
  • 7.
    III- Les réactionschimiques et les bactéries 3.1- Les réactions chimiques
  • 8.
    III- Les réactionschimiques et les bactéries 3.2- Les bactéries Type de bactéries Fonction Bactéries présentes L'état d'hydrolise est réalisée par Les principales espèces appartiennent aux plusieurs groupes de bactéries Bactéries hydrolyses et genres Clostridium, Bacillus, Ruminococcus, anaérobies strictes dont la nature fermentatives Enterobacteroïdes, Propionibacterium et dépend de la composition de Butivibrio. l'alimentation. Elle représente l'activité de trois groupes de bactéries : -Les homoacétogènes des genres Clostridium, Au cours de cette étape, Acetobacterium, Sporomusa, Acetogenium, l'oxydation des substrats est Acetoanaerobicum, Pelobacter Bactéries acétogènes couplée à la formation Butyribacterium, Eubacterium... d'hydrogène, de dioxyde de -Les syntrophes des genres Syntrophobacter, carbone et d'acétate. Syntrophomonas, Syntrophus... -Et les sulfato-réductrices des genres Desulfovibrio, Desulfobacter, Desulfotomaculum, Desulfomonas... Ces bactéries actives sont réunis dans un groupe qui leur est propre, qui est celui des Bactéries méthanogènes Archaea. Les Archaea constituent un des trois statuts de règne primaire, avec les eubactéries et les eucaryotes.
  • 9.
  • 10.
    250 200 150 Quantité de gaz émise au cours d'une méthanisation 100 dans une éprouvette graduée de 250 mL 50 0 Jour 1 Jour 3 Jour 7 Jour 14 Jour 14
  • 11.
    CH4 : 57.2% CO2: 39.3% Biogaz O2 : 01.8 Gaz minoritaires : 01.7%
  • 12.
    V- Le containermoteur Energie Energie Energie thermique mécanique électrique
  • 13.
    1) Admission 3) Combustion 2) Compression 4) Echappement
  • 14.
    La « salle» des Le container Les commandes moteurs moteur des moteurs
  • 15.
    VI- La miseen situation Le nm3 ou le normal m3 de biogaz est le volume de biogaz rapporté aux conditions suivantes : •température de 273°K (0°C) •pression de 1000hPa (1 bar) •composition du biogaz: 50% CH4 Le Pci ou pouvoir calorifique inférieur est l’énergie thermique libérée par la réaction de combustion d'un kilogramme de combustible sous forme de chaleur sensible.
  • 16.
    VI- Conclusion Procédé récent: manque de recul Energie renouvelable: utilisation Procédé complexe: des bactéries de matières constamment variées et des conditions de renouvelées – les déchets. méthanisation strictes (températures, pH, …)
  • 17.