Leçons N° 12 de l'énergie propre de l'ONG COEDADE RUP www.coedade.org par Mr Guy FAVAND

1°) Méthaniser auto-stockeur de 220 litres:

Composé d’une cuve (bidon de récupération en PEHD de 220 litres), et d’une cloche à construire (ici en mousse de PVC de 3mm, matière simple à mettre en forme et à coller).Le bidon ou baril doit être un cylindre régulier ouvert (sans sa partie haute).

Cette cuve reçoit les matières fermentescibles à méthaniser (remplie à raz bord, photo1). La cloche est aussi un cylindre régulier ouvert, son diamètre un peu plus petit que celui du baril lui permettra de coulisser dans la cuve. La cloche en s’élevant sous la pression du Biogaz stockera ce Biogaz. Aucun joint à prévoir, l’étanchéité se fera naturellement par pénétration de la cloche dans le liquide et les matières fermentescibles à méthaniser.

2°) Préparation d’un cycle pour paramétrer la production de Biogaz :

Pour estimer la production de Biogaz en fonction de différents paramètres, il faut commencer par peser les matières entrantes (et leur degré d’humidité).Pour le cycle qui vous est présenté dans cette leçon N°12, les matières sont les suivantes :

Un mélange sommaire de ces matières est réalisé avec un râteau, puis la cloche est insérée (vanne de Biogaz ouverte pour laisser sortir l’air) jusqu’au contact du haut du baril.

La vanne Biogaz est ensuite fermée, le cycle commence…

3°) Relevé des productions de Biogaz :

Pour mémoire, ce cycle de méthanisation se déroule en Guadeloupe. Début du cycle vendredi 05 août à 17h30. La température ambiante extérieure varie de 26°C la nuit à 37°C le jour à l’ombre (mais en cette période de nombreuses ondes tropicales apportent beaucoup de pluies et la température est plus souvent autour de 28 ou 29°C le jour).La production de Biogaz est simple à relever, le cylindre de la cloche fait 56cm de diamètre, la surface circulaire fait 24,6cm², chaque cm d’élévation de la cloche correspond à 2,46 litres de Biogaz produit… à pression atmosphérique normale. La méthode de relevé consiste simplement à mesurer la hauteur de la cloche par rapport au haut du baril, ceci tous les jours à la même heure, pour ce cycle, en fin d’après midi à 17h30.-Premier jour, du 05 08 11 au 06 08 11, la cloche monte de 7,5cm, soit 18,45 litres de Biogaz.- 2èm jour, du 06 08 11 au 07 08 11, la cloche est à 19,5cm -7,5=12,5cm soit 30,75 litres.- 3èm jour, du 07 08 11 au 08 08 11, la cloche est à 31cm-19,5=11,5cm soit 28,29 litres.Etc. … Les jours suivants la moyenne s’établie autour de 12cm/24h. La production de Biogaz sera plus régulière si l’on effectue un léger brassage en tournant un peu la cloche tous les jours. Au bout de quelques jours la cloche sera en position ‘’haute maxi’’ ! Il faut consommer du Biogaz sinon il s’échappera ‘’naturellement’’ (sans besoin de soupape de sécurité) par la base de la cloche qui se placera légèrement en travers (n’étant plus guidée correctement par le baril).Bien entendu il ne faut pas rejeter de Biogaz non incinéré dans l’atmosphère, ce méthane (non fossile) étant un gaz à effet de serre encore plus impactant que le CO².L’usage le plus simple à privilégier de cette énergie propre qu’est le Biogaz ; c’est pour la cuisson des aliments…

		La flamme du Biogaz est très claire et peu visible de jour (photos nocturnes). Elle est très énergétique. Le Biogaz est composé en forte proportion de méthane et d’hydrogène. Remarquez sur le haut de la cloche qqs. objets pour obtenir une légère pression. Lorsqu’on brûle du Biogaz, la cloche descend, il faut bien mesurer avant et après ses positions…
Combustion directe	Flamme nocturne de Biogaz sur un brûleur de gazinière		Vapeur sortant de la bouilloire

Il n’y a pas d’odeurs lors de la combustion du Biogaz par contre la moindre fuite sera détecté à l’odorat sans difficulté (ou lorsqu’un brûleur est ouvert mais non allumé) !Pour ce cycle commencé le 05 août 2011, des tests de combustions (partiels car tout le volume de Biogaz stocké dans la cloche n’est pas incinéré) ont été réalisés.

PRODUCTION : totale de Biogaz :     555,96 litres Tous ces tests ont démontré une parfaite combustion du Biogaz produit avec une flamme toujours identique, très claire mais surtout très énergétique. Remarque : Les durées des tests et donc des différentes combustions sont sans conséquences sur le but recherché qui consiste à déterminer le volume total de Biogaz produit avec une certaine masse de matières fermentescibles… dans les conditions de températures extérieures précisées au chapitre N°3.Le volume total de Biogaz produit sera égal à la somme des volumes incinérés + le volume restant dans la cloche en fin de cycle.

.Remarque :

Les durées des tests et donc des différentes combustions sont sans conséquences sur le but recherché qui consiste à déterminer le volume total de Biogaz produit avec une certaine masse de matières fermentescibles… dans les conditions de températures extérieures précisées au chapitre N°3.

Le volume total de Biogaz produit sera égal à la somme des volumes incinérés + le volume restant dans la cloche en fin de cycle.

5°) Evolution de la production de Biogaz au cours de ce cycle :

Lors des premières 24h au début du cycle, la production de Biogaz était de 20litres. Il faut relever que ce Biogaz bien que combustible, présente une proportion plus importante de CO².

Ce constat tout à fait normal est lié à la succession des différentes familles de bactéries qui procèdent  à tour de rôle à la décomposition des matières fermentescibles.

Dès le second jour, la production de ce cycle s’est établie autour de 30litres/24h avec une nette augmentation des proportions de méthane et hydrogène… ce constat est tout simplement visible au niveau de la flamme de combustion…  bien plus chaude et plus stable.

Pendant trois semaines, la production de Biogaz a été quasiment constante entre 28 et 32litres/24h. Ces petits écarts sont dus à deux paramètres ; les écarts des températures extérieures (plein soleil ou journées couvertes pluvieuses) et aussi aux brassages ou ‘’non brassages’’ des matières et donc des remontées de Biogaz.

La production de Biogaz a commencé à baisser à partir du quinzième jour, passant d’une moyenne de 30litres/24h à 22litres pendant 2 jours, puis 15litres pendant 3 jours, 12 litres encore trois jours,  enfin 5 litres du dimanche 28 août au lundi 29. Le mardi 30 août la production de Biogaz étant considérée comme terminée.

Du 05 août (début du cycle) au 30 août (arrêt de la production), ce cycle a duré 25 jours.

En fin de cycle, tout le Biogaz a été utilisé (incinéré), la cloche se retrouve donc en bas, comme en début de cycle. Pour la sortir et recommencer un cycle, on pourrait ouvrir la vanne du Biogaz et soulever cette cloche… c’est long et fastidieux car il faut compenser la pression atmosphérique en laissant rentrer l’air par le tuyau du Biogaz ! Une solution simple et quasiment sans effort consiste à gonfler à l’air cette cloche en utilisant une pompe de camping à double effet (photo de gauche). La cloche monte à chaque mouvement de la pompe jusqu’à se retrouver en position maxi, légèrement en travers, l’air s’échappe à la base de la cloche, il n’y a plus qu’à déposer la cloche au sol. La seconde photo, montre l’aspect des matières qui se retrouvent en position haute. Les odeurs initiales (des matières en début de cycle) ont quasiment disparu !Ces résidus de méthanisation ne sont pas des déchets, mais des amendements organiques naturels très riches pour les sols et facilement assimilables par les racines des plantes. En effet les bactéries ont fragmenté ces matières fermentescibles… c’est encore un avantage de cette filière de la méthanisation contrôlée.

Pour information un autre cycle de 220 litres a été démarré juste après celui-ci mais avec plus de matières… à suivre.

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