Usine Agricole de Biogaz

Product Description

Krieg & Fischer Ingenieure GmbH : une référence de classe mondiale pour les installations de biogaz agricole

Les installations de biogaz agricole comprennent les installations de biogaz exploitées avec du lisier, du fumier, des résidus de récolte ou des cultures énergétiques. Le spectre va des simples installations de biogaz pour l’utilisation du lisier aux installations utilisées exclusivement pour la digestion des cultures énergétiques.

Fumier liquide

Le fumier liquide est collecté dans une fosse près du digesteur et de là, il est chargé par intermittence par une pompe. En raison de la teneur en eau majoritairement élevée du lisier pur, le rendement énergétique est relativement faible par rapport au volume du digesteur. L’ajout d’autres substrats augmente donc considérablement le rendement énergétique, et donc l’efficacité. Dans les installations de biogaz agricole, on utilise comme substrats des résidus de cultures ou d’aliments pour animaux ou des cultures énergétiques cultivées spécifiquement.

Prétraitement

Le cas échéant, les substrats sont broyés en tant que prétraitement. Les matières solides sont introduites dans le digesteur par un dispositif d’entrée des matières solides avec un réservoir tampon, qui achemine le substrat dosé dans le digesteur. Le digesteur est constitué d’une cuve étanche à l’air, revêtue d’acier ou de béton. Il est pourvu d’une isolation, car une température constante doit y être maintenue pour les micro-organismes. Le digesteur est conçu pour supporter des températures mésophiles (environ 35° C) ou thermophiles (environ 55° C). À l’intérieur du digesteur se trouve un agitateur central ou entre un et plusieurs autres agitateurs, qui assurent le mélange complet indispensable du contenu du digesteur. Il est important de veiller à ce qu’aucune couche flottante ne se forme à la surface du substrat et qu’aucune sédimentation ne se produise au fond de la cuve. En outre, les micro-organismes doivent recevoir tous les nutriments nécessaires et la chaleur doit être distribuée de manière homogène. Les digesteurs secondaires et les réservoirs de stockage sont généralement situés en aval du digesteur. La durée minimale moyenne de rétention dans le digesteur est de 20 jours pour le lisier. Les cultures énergétiques et les résidus de culture nécessitent un temps de rétention d’au moins 40 jours. Pendant cette période, les substances organiques sont métabolisées par les micro-organismes. Il en résulte deux produits finaux différents : le biogaz et le substrat digéré.

Digestat

Le digestat, qui est temporairement stocké sur place, est surtout utilisé comme engrais en raison de sa forte teneur en nutriments.

Biogaz

Le biogaz est stocké temporairement dans des toits porte-gaz, qui sont situés sur le digesteur secondaire et sur le réservoir de stockage, par exemple. En règle générale, les PCCE, qui produisent de la chaleur ainsi que de l’électricité en cogénération, sont alimentées par le biogaz. Si le ou les moteurs ne fonctionnent pas et que du biogaz est quand même produit, les installations sont équipées d’une torche de secours qui permet de brûler le biogaz excédentaire. D’autres cogénérations satellites sont souvent exploitées, alimentées par un pipeline de biogaz, en plus de la cogénération sur le site de l’usine, qui assure l’approvisionnement en chaleur de l’usine. Les cogénérations satellites sont exploitées sur d’autres sites où la chaleur produite peut également être utilisée. L’électricité régénérative produite peut être utilisée pour la consommation personnelle ou est injectée dans le réseau électrique et vendue. La chaleur produite peut être utilisée pour chauffer les écuries et/ou les habitations, pour sécher les céréales et à d’autres fins. Le fonctionnement de l’installation de biogaz nécessite environ 10 à 30 % maximum, dans les cas extrêmes, de l’énergie produite, en fonction de la proportion de lisier. Il existe bien entendu d’autres possibilités d’utilisation du biogaz. Par exemple, toute la quantité de biogaz peut être utilisée pour la production de chaleur, sous forme de vapeur ou d’eau chaude. Le cas échéant, la vapeur peut également être utilisée pour le refroidissement. Dans les usines de traitement du biogaz, le biogaz peut être traité pour répondre aux spécifications du gaz naturel et être injecté dans le réseau gazier sous forme de biométhane.

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Projets de référence

Usine de biogaz à Inland Empire

• Location : Californie, USA
• Input : Fumier, déchets organiques
• Fermenteur : Cuve en acier revêtue de verre, 2 x 4 500 m³
• Utilisation du gaz : Alimentation dans le système de distribution de gaz
• Particularités : Deux digesteurs, réservoir de stockage, valorisation du biogaz, alimentation du système de distribution de gaz (20 000 m³/d)
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Usine de biogaz à Inteco Basiliano

• Lieu : Italie
• Intrants : Triticale et maïs ensilés
• Fermenteur : Cuve en béton de 2 500 m3
• Utilisation du gaz : Moteur à gaz 625 kWel
• Particularités : Un digesteur, un digesteur secondaire avec toit porte-gaz, une cuve de stockage, fonctionnement thermophile, utilisation de la chaleur
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Usine de biogaz à Falkenstein

• Lieu : Allemagne
• Input : Ensilage de maïs, ensilage de cultures entières, ensilage de sorgho sucré
• Fermenteur : Cuve en acier de 2 x 3,100 m3
• Utilisation du gaz : Moteur à gaz 2 x 716 kW
• Particularités : Deux digesteurs, détenteur de gaz au-dessus du digesteur secondaire, fonctionnement thermophile, utilisation de la chaleur
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