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ETUDE , DIMENSIONNEMENT ET
REALISATION (PROTOTYPE)
D’UNE UNITE DE PRODUCTION
DE BIOGAZ: Cas du bloc 36 de la cité
U de l’Université de Ngaoundéré
ETAT DE L’ART ET UNITE ARTISANALE
DE PRODUCTION DU BIOGAZ
I- TERMES COURANTS DANS LA
TECHNOLOGIE
1. Biomasse:
- masse des êtres vivants animaux ou végétaux
se trouvant sur un écosystème.
- Déchets de ces êtres
2. Biométhanisation ou fermentation méthanique:
processus biochimique complexe de dégradation de la
biomasse en absence de l’oxygène.
3. Biogaz: mélange gazeux combustible composé
essentiellement par 2 gaz: CH4 et CO2.
4. Digesteur ou biodigesteur: enceinte
hermétique souvent souterraine où se déroule la
biométhanisation.
5. Temps de rétention: temps maximal que la
biomasse doit passer à l’intérieur d’un digesteur
pour libérer le maximum de biogaz.
6. Effluent: liquide sortant du digesteur après la
digestion de la biomasse.
7. Inoculum ou Starter: source de bactéries.
II. THEORIE DE LA FERMENTATION
METHANIQUE
2.1. Matière première de la fermentation méthanique.
Selon l’origine on distingue:
- Matière première rurale
• le chaume.
• excréments des animaux.
• excréments humains.
• feuilles d’arbres et les herbes.
- Matière première urbaine
• eaux usées urbaines et industrielles.
• ordures ménagères.
• excréments humains.
2.2. ETAPES DE LA FERMENTATION METHANIQUE
Elle se déroule en 3 étapes:
a) Hydrolyse: en présence des bactéries non méthanogènes
Molécules complexes molécules simples
Polysaccharides monosaccharides
Exemples: Cellulose glucose
Amidon glucose
Protéines peptides & acides aminés
Lipides acides gras & glycérine
Enzymes
extracellulaires
Cellulase
Amylase
Protéases
Lipases
b) Acidogénèse: bactéries méthanogène et bactéries
non méthanogènes
Molécules solubles formées donnent les acides gras
volatils et les alcools. L’acide gras prépondérants
(80 %) est l’acide acétique. 70% de CH4 provient de
l’acide acétique.
c) Méthanogénèse: bactéries méthanogènes
Molécules volatiles méthane
CH3COOH CH4 + CO2
2 CH3CH2OH CH4 + 2 CH3COOH
CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O
2.3. CONDITIONS OPTIMALES POUR LA
FERMENTATION METHANIQUE
a) Température: la gamme d’activité des bactéries
s’étend de 10 – 60°C.
L’intervalle de température optimale est de 33–
35°C.
b) pH: le pH optimal se trouve entre 6,8 – 7,5.
c) Le rapport C/N: le rapport optimal est de 20-
30/1.
d) Concentration en matière sèche : M.S.
Pour un digesteur continu : 6 - 9 %.
Pour un digesteur discontinu : 10 - 20 %.
e) DBO et DCO( Demande biologique et chimique en
Oxygène)
- DBO  1000 mg/l et le taux d’élimination est de 75%
- DCO  3000 mg/l et le taux d’élimination est de 70%
f) Potentiel d’oxydoréduction
Il doit rester entre –300 et –600mV
L’optimum est de –330mV
g) Inoculum
La quantité optimale est de 30% de la matière
première à fermenter.
Origine: boue d’égouts, d’étangs, des fosses des
excréments, d’un digesteur en fonctionnement,
l’eau des mares,…
2.4. UTILISATIONS DU BIOGAZ ET DES
SOUS PRODUITS
Utilisations du biogaz
- Cuisson
- Source de chaleur dans les industries
- Eclairage
- Tourner les moteurs
- Faire fonctionner les frigos
Utilisations de l’effluent
engrais de base
- Comme engrais engrais additif
engrais pulvérisé sur les feuilles
amender le sol
- Comme aliment d’animaux: cochons, poissons
- Comme insecticides: utilisé dans la conservation des
semences.
culture sans sol
- Comme engrais liquide culture des champignons
culture de jeunes plants
PLAN DE TRAVAIL
INTRODUCTION
CHAPITRE I: DESCRIPTION DU PROJET
• Contexte de l’étude
• Intérêt de l’étude
• Résultats escomptés
CHAPITRE II: GÉNÉRALITÉS SUR LA
BIOMÉTHANISATION
• Historiques
• Présentation de la biométhanisation
• Condition de production du biogaz
• Source de biomasse, valorisations et avantages du
biométhane
• Différents type de digesteurs(continu et discontinu)
• Etude de faisabilité
• Analyse fonctionnelle
CHAPITRE III: PROPOSITIONS ET RÉALISATION DU
DIGESTEUR
• Dimensionnement de l’installation
• Présentation des éléments constitutifs de notre unité de
production
• Planning de maintenance de l’installation
CONCLUSION

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  • 1. ETUDE , DIMENSIONNEMENT ET REALISATION (PROTOTYPE) D’UNE UNITE DE PRODUCTION DE BIOGAZ: Cas du bloc 36 de la cité U de l’Université de Ngaoundéré
  • 2. ETAT DE L’ART ET UNITE ARTISANALE DE PRODUCTION DU BIOGAZ
  • 3. I- TERMES COURANTS DANS LA TECHNOLOGIE 1. Biomasse: - masse des êtres vivants animaux ou végétaux se trouvant sur un écosystème. - Déchets de ces êtres 2. Biométhanisation ou fermentation méthanique: processus biochimique complexe de dégradation de la biomasse en absence de l’oxygène. 3. Biogaz: mélange gazeux combustible composé essentiellement par 2 gaz: CH4 et CO2.
  • 4. 4. Digesteur ou biodigesteur: enceinte hermétique souvent souterraine où se déroule la biométhanisation. 5. Temps de rétention: temps maximal que la biomasse doit passer à l’intérieur d’un digesteur pour libérer le maximum de biogaz. 6. Effluent: liquide sortant du digesteur après la digestion de la biomasse. 7. Inoculum ou Starter: source de bactéries.
  • 5. II. THEORIE DE LA FERMENTATION METHANIQUE 2.1. Matière première de la fermentation méthanique. Selon l’origine on distingue: - Matière première rurale • le chaume. • excréments des animaux. • excréments humains. • feuilles d’arbres et les herbes. - Matière première urbaine • eaux usées urbaines et industrielles. • ordures ménagères. • excréments humains.
  • 6. 2.2. ETAPES DE LA FERMENTATION METHANIQUE Elle se déroule en 3 étapes: a) Hydrolyse: en présence des bactéries non méthanogènes Molécules complexes molécules simples Polysaccharides monosaccharides Exemples: Cellulose glucose Amidon glucose Protéines peptides & acides aminés Lipides acides gras & glycérine Enzymes extracellulaires Cellulase Amylase Protéases Lipases
  • 7. b) Acidogénèse: bactéries méthanogène et bactéries non méthanogènes Molécules solubles formées donnent les acides gras volatils et les alcools. L’acide gras prépondérants (80 %) est l’acide acétique. 70% de CH4 provient de l’acide acétique. c) Méthanogénèse: bactéries méthanogènes Molécules volatiles méthane CH3COOH CH4 + CO2 2 CH3CH2OH CH4 + 2 CH3COOH CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O
  • 8. 2.3. CONDITIONS OPTIMALES POUR LA FERMENTATION METHANIQUE a) Température: la gamme d’activité des bactéries s’étend de 10 – 60°C. L’intervalle de température optimale est de 33– 35°C. b) pH: le pH optimal se trouve entre 6,8 – 7,5. c) Le rapport C/N: le rapport optimal est de 20- 30/1.
  • 9. d) Concentration en matière sèche : M.S. Pour un digesteur continu : 6 - 9 %. Pour un digesteur discontinu : 10 - 20 %. e) DBO et DCO( Demande biologique et chimique en Oxygène) - DBO  1000 mg/l et le taux d’élimination est de 75% - DCO  3000 mg/l et le taux d’élimination est de 70% f) Potentiel d’oxydoréduction Il doit rester entre –300 et –600mV L’optimum est de –330mV
  • 10. g) Inoculum La quantité optimale est de 30% de la matière première à fermenter. Origine: boue d’égouts, d’étangs, des fosses des excréments, d’un digesteur en fonctionnement, l’eau des mares,…
  • 11. 2.4. UTILISATIONS DU BIOGAZ ET DES SOUS PRODUITS Utilisations du biogaz - Cuisson - Source de chaleur dans les industries - Eclairage - Tourner les moteurs - Faire fonctionner les frigos
  • 12. Utilisations de l’effluent engrais de base - Comme engrais engrais additif engrais pulvérisé sur les feuilles amender le sol - Comme aliment d’animaux: cochons, poissons - Comme insecticides: utilisé dans la conservation des semences. culture sans sol - Comme engrais liquide culture des champignons culture de jeunes plants
  • 14. INTRODUCTION CHAPITRE I: DESCRIPTION DU PROJET • Contexte de l’étude • Intérêt de l’étude • Résultats escomptés CHAPITRE II: GÉNÉRALITÉS SUR LA BIOMÉTHANISATION • Historiques • Présentation de la biométhanisation • Condition de production du biogaz • Source de biomasse, valorisations et avantages du biométhane • Différents type de digesteurs(continu et discontinu) • Etude de faisabilité • Analyse fonctionnelle
  • 15. CHAPITRE III: PROPOSITIONS ET RÉALISATION DU DIGESTEUR • Dimensionnement de l’installation • Présentation des éléments constitutifs de notre unité de production • Planning de maintenance de l’installation CONCLUSION