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Réduire les émissions de méthane

Le biogaz est une forme d’énergie produite par digestion anaérobie (la décomposition de constituants de matières biodégradables dans un environnement sans oxygène). C’est un mélange de gaz, principalement du dioxyde de carbone et du méthane. Composition approximative du biogaz :

     – Méthane (CH4) 55 à 65 %
     – Dioxyde de carbone (CO2) 30 à 35 %
     – Vapeur d’eau 1 à 5 %
     – Sulfure d’hydrogène (H2S) 0 à 3 %
     – Hydrogène (H2) 0 à 1 %

La décomposition des déchets lors de la digestion anaérobie est provoquée par l’action bactérienne plutôt que par des températures élevées. Elle se produit dans presque tous les environnements biologiques, mais elle est favorisée par des conditions chaudes, humides et pauvres en oxygène.

La digestion anaérobie se produit également dans deux situations principales créées par les activités humaines :

     – Eaux usées (déchets humains) ou fumier animal.
     – Gaz de décharge produit par les ordures ménagères enfouies dans les décharges.

Dans la nature, il existe également de nombreuses matières premières (matières organiques) à partir desquelles le biogaz peut être extrait : fumier humain et animal, feuilles, brindilles, graminées, déchets, déchets agricoles et industriels dont la teneur en matière organique est supérieure à 2 %.
Le biogaz produit peut être utilisé pour la cuisine, le chauffage, l’éclairage (à l’aide de lampes à gaz), la production d’électricité, le fonctionnement de l’exploitation agricole et d’autres besoins énergétiques. Les effluents produits par le procédé peuvent être utilisés comme engrais pour les cultures.

Systèmes de soufflage de biogaz

Le biogaz de la décharge est transporté du champ de captage de la décharge jusqu’à l’installation de soufflage via la conduite principale de collecte des gaz. Le LFG passe normalement à travers un récipient d’élimination de liquide pour éliminer les particules de gaz et de liquide, avant d’être envoyé vers la soufflante. Les vannes de sectionnement et les vannes de dérivation peuvent être activement utilisées dans certaines décharges si l’on souhaite conduire le gaz autour du récipient d’élimination des liquides. Ceci n’est généralement pas recommandé car l’élimination des condensats contribue à protéger les instruments et les équipements de traitement.

L’installation du ventilateur et l’équipement de contrôle associé peuvent être logés à l’intérieur d’un bâtiment ou exposés aux éléments extérieurs. Il doit disposer d’un emplacement central offrant un espace d’extension et d’alimentation électrique. Il doit également avoir la capacité de gérer 100 pour cent de la production maximale estimée de biogaz, ainsi qu’une taille supplémentaire pour le contrôle de la migration du biogaz. Des vannes papillon sont souvent installées dans la tuyauterie d’entrée et de sortie de chaque ventilateur utilisé pour permettre un fonctionnement continu du ventilateur pendant la maintenance et les arrêts programmés.

Le but du ventilateur LFG (également connu sous le nom de compresseur) est de créer un vide pour l’extraction du gaz des puits de collecte et des tranchées sous pression, de tirer le LFG dans le ventilateur et de pousser le LFG dans la torche ou tout autre équipement de traitement. Ce processus est connu sous le nom de contrôle LFG actif, qui contraste avec le contrôle LFG passif. Les systèmes passifs, dans lesquels le LFG peut généralement être rejeté dans l’atmosphère avec peu ou pas de traitement, ne sont souvent pas recommandés pour les opérations de mise en décharge modernes. Le principal composant mécanique du système de ventilation est le compresseur de gaz ou la soufflerie elle-même. D’autres équipements associés peuvent inclure :

  • Vannes (verrouillage automatique, contrôle)
  • Mesure et enregistrement du débit
  • Instruments pour mesurer la pression, la température, etc.
  • Matériel de traitement et de manutention des condensats
  • Équipement électrique
  • Instrumentation
  • Utilitaires

La sélection du ventilateur approprié est déterminée par des facteurs tels que la quantité et l’utilisation finale du LFG, le vide requis pour extraire le gaz, la pression requise pour le traitement, etc. Les principaux types de surpresseurs utilisés pour les applications GRS comprennent les surpresseurs centrifuges à un ou plusieurs étages : IE Machines à vide/pression constante, à volume de gaz variable, qui intègrent une vanne papillon à l’entrée de l’unité.

Biogaz et environnement.

Il existe une quantité importante d’éléments organiques (déchets animaux) inutilisés dans les zones rurales. Les composés organiques peuvent produire de grandes quantités de méthane et la technologie actuelle peut être utilisée et adaptée aux conditions locales.

Les attentes en matière de conception et de production du biodigesteur doivent être adaptées aux ressources disponibles, aux conditions climatiques et aux matériaux de construction. Pour minimiser le coût en capital de l’équipement, il est important de s’assurer que le digesteur est correctement conçu.

La digestion anaérobie se produit également dans les étangs, les marais et les fosses à fumier où les matières organiques en décomposition sont abondantes. On voit souvent des bulles remonter à la surface et, après la combustion des bulles (remplies de méthane), on observe une flamme bleu violet, sans fumée et sans odeur. Le méthane est un gaz à effet de serre environ 23 fois plus puissant que le dioxyde de carbone (CO2).

Potentiel alimentaire pour les biodigesteurs

Les matières premières qui peuvent être considérées comme des substances appropriées pour la production de biogaz par le processus de bioconversion dans un digesteur sont :

1. Résidus de récolte – déchets de canne, mauvaises herbes, maïs et chaume, paille, fourrage avarié, etc. Des études ont montré que la teneur en substances hydrosolubles telles que les sucres, les acides aminés, les protéines et les composants minéraux diminue avec l’âge de la plante et est suffisamment faible pour limiter la vitesse du processus de digestion. Par conséquent, la décomposition des résidus de récolte prend plus de temps que celle des composts en raison de leur teneur en fibres et de leurs particules de plus grande taille.

2. Fumier : déchets d’élevage (excréments, urines, feuilles mortes), excréments de moutons et de chèvres, déchets ménagers (sang, viande), déchets de l’industrie de la pêche, cuir, etc. de la communauté agricole représentent une source importante de matière première pour la production de biogaz. Le fumier est une source de carbone et d’azote nécessaire au bon fonctionnement du processus de fermentation. La quantité et la composition des déjections animales dépendent du type d’animal. La volaille, par exemple, produit plus de solides volatils, d’azote et de phosphore, par unité de poids. De plus, la composition du fumier dépend en grande partie de la ration alimentaire de l’animal. Les animaux nourris uniquement à l’herbe présentent une teneur en azote beaucoup plus faible dans le fumier et l’urine.

3. Déchets humains : Les visages humains et l’urine sont des matières premières qui peuvent être utilisées pour la production de biogaz.

4. Les sous-produits et déchets des industries basées sur l’agriculture et la croissance aquatique : tourteaux, bagasse, son de riz, graines, eaux de transformation des fruits et légumes, boues de filtration des sucreries, algues, algues, etc., peuvent également être poursuivis. plaque d’alimentation pour biodigesteurs.

Conditions requises pour un système réuss

  • Gardez le digesteur à l’écart des flammes nues et des équipements électriques susceptibles de produire des étincelles.
  • Les bâtiments doivent être bien ventilés.
  • Des moteurs, des câbles et des éclairages antidéflagrants doivent être utilisés.
  • Effectuez des vérifications périodiques du système pour déceler les fuites de gaz.
  • Suivez les règles de sécurité du bec Bunsen lorsque vous testez le gaz avec une flamme.
  • Utiliser des dispositifs de détection de gaz et d’alarme dans les enceintes.
  • Ne déversez pas les effluents de l’unité directement dans des lacs ou des ruisseaux.

Précautions de sécurité

Les préoccupations en matière de sécurité liées à la production de biogaz comprennent les risques pour la santé et les risques d’incendie ou d’explosion. Le biogaz est inflammable et peut être explosif lorsqu’il est mélangé à l’air.

  • Acceptation par les utilisateurs potentiels.
  • Possibilité d’utiliser le gaz une fois produit.
  • Demande de gaz suffisante.
  • Disponibilité de suffisamment de matières premières pour répondre aux exigences de production.
  • Maintenance et contrôle opérationnel adéquats.

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