Système de biogaz – Méthanisation par voie sèche

Le système de biogaz pour la fermentation de matières solides est chargé de matières organiques et fermenté en conditions anaérobies (sans oxygène atmosphérique) pour produire du biogaz. L’installation de biogaz à digesteur se compose de boxes de fermentation en béton, étanches aux gaz et résistants aux acides, qui sont remplis et vidés de manière décalée dans le temps (fonctionnement discontinu ou par lots). La fermentation sèche ou fermentation solide s’est avérée être la technologie optimale pour la valorisation de ces résidus et déchets organiques qui, dans le monde entier, se présentent principalement sous forme solide et empilable.

De 12 à 24 heures avant l’introduction de la biomasse dans le box de fermentation, celle-ci est entassée ou poussée avec un chargeur à roues pour former un lit de matières solides (tas) meuble et bien mélangé, généralement à l’extérieur du box de fermentation. Le lit de matières solides ainsi préparé se réchauffe grâce à l’oxygène de l’air qui y pénètre (pré-compostage), ce qui soutient et accélère l’apport de chaleur et d’humidité au début de la fermentation.

Ensuite, le tas de substrat est introduit dans le box de fermentation à l’aide d’un chargeur à roues (éventuellement avec une pelle de poussée) jusqu’à la hauteur de remplissage définie au préalable. Après la mise en place de la chicane, le box de fermentation est fermé par une porte étanche aux gaz. Le substrat de fermentation dans la boîte de fermentation est aspergé plusieurs fois par jour de percolat, qui est ensuite recueilli et renvoyé dans le réservoir de percolat. La cuve de percolat isolée et agitée est conçue comme une cuve cylindrique verticale avec un réservoir de gaz à double membrane.

Le percolat est un liquide de traitement qui contient tous les microorganismes, nutriments et substances tampons essentiels au processus de biogaz.

Système de biogaz – RSD Digesteur

La technologie Renergon est une fermentation simultanée (RSD-Renergon Simultaneous Digestion), dans laquelle la biomasse empilable dans les boxes du système de biogaz et les acides évacués sont transformés en biogaz dans le réservoir de percolat. Cette technologie robuste s’inspire des processus naturels et ne nécessite donc pas de technique complexe.

Le biogaz formé dans les boxes de fermentation et le réservoir de percolat est acheminé vers le réservoir tampon de gaz par des conduites de gaz techniquement étanches et durables.

Le biogaz se compose essentiellement d’environ 55% de CH4, 44% de CO₂ et < 1% d’O₂. Afin de maintenir la valeur H₂S dans le biogaz en dessous de 30 ppm, une désulfuration biologique est utilisée, au cours de laquelle une faible quantité d’air est introduite dans les boxes de fermentation. Selon les besoins, un auxiliaire de fermentation (préparation à base de fer) peut également être appliqué pour réduire la concentration en sulfure d’hydrogène et en ammoniac dans la phase liquide (réservoir de percolat).

Le biogaz sort du réservoir tampon de gaz et passe par un système de traitement du gaz avec séchage du gaz et filtre à charbon actif. Le condensat qui en résulte est évacué vers le circuit de percolat. L’unité de traitement du gaz permet de satisfaire à la qualité de gaz requise pour la production d’électricité et de chaleur par la combustion du biogaz dans la centrale de cogénération.

Après environ 21 jours dans le processus d’hygiénisation thermophile (environ 52 °C), la boîte de fermentation est rouverte et le digestat est épandu.

Hormis le remplissage et le vidage de la biomasse par des chargeurs à roues ou d’autres véhicules de remplissage, l’ensemble de l’installation est surveillé, commandé et réglé automatiquement au moyen d’une station de commande. Celle-ci se trouve, comme le reste de la technique, dans un local technique séparé. L’installation peut en outre être télécommandée via Internet à partir de n’importe quel PC ou smartphone. En cas d’incident, des messages d’alarme peuvent être envoyés à l’exploitant ou à des destinataires sélectionnés.

La biomasse, un potentiel inexploité

Le biogaz issu de l’installation de biogaz est disponible en permanence, indépendamment des conditions météorologiques ou de la saison, et peut être transporté et stocké. Il peut donc être utilisé de manière flexible, par exemple pour la production d’énergie locale ou régionale ou comme source d’énergie dans le secteur de la mobilité. Sa production est absolument neutre en termes d’émissions et évite les émissions de méthane nuisibles au climat dans les décharges. Le méthane est 25 fois plus fort que le gaz à effet de serre CO₂, qui est considéré comme le principal moteur du réchauffement climatique.

Caractéristiques de la méthanisation par voie sèche

• Substrat flexible et spécialement conçu pour la biomasse à haute teneur en matières solides et sèches
• Absolument insensible aux substances indésirables et aux impuretés (par ex. plastique, métal, pierres)
• Technique robuste et simple avec peu d’entretien et de temps d’immobilisation

Avantages par rapport à d’autres technologies

1. Faible coût de travail et d’exploitation
2. Pas ou peu de prétraitement mécanique de la biomasse nécessaire
3. Peu d’entretien et d’usure des pièces de l’installation
4. Faible consommation d’eau et donc adapté aux régions sèches et pauvres en eau du monde entier

Le cycle est bouclé lorsque le résidu organique, le digestat, est restitué au sol (en premier lieu aux terres cultivées) après la fermentation avec les éléments nutritifs qu’il contient.

Outre l’effet fertilisant des éléments nutritifs disponibles pour les plantes, l’application pratique montre une amélioration de la structure du sol et une augmentation constante de la proportion d’humus sur les surfaces cultivées. Cette accumulation d’humus améliore considérablement la capacité de rétention d’eau du sol. C’est pourquoi, en période de sécheresse, plus de 70% des pertes de récolte peuvent être éliminées.

Mais ce digestat constitue également une base dans les régions très arides du monde, parfois en proie à une grave pénurie d’eau, pour transformer des surfaces desséchées et désertiques en zones de culture vertes et fertiles et pour lutter contre une désertification toujours plus avancée.