Installation de méthanisation
Retour d’expérience
Avant d’exploiter une unité de méthanisation, il faut en passer par plusieurs étapes de conception à la mise en service. Chacune est importante. Les retours d’expériences permettent d’affiner son projet et parfois d’eviter certaines erreurs.
Lors d’un entretien avec Mme Odile Deshayes et Mr Paul Derevier (Ter’Biogaz à Renay (41)), exploitants d’une unité de méthanisation d’une puissance de 150 kW avec des agriculteurs et le lycée agricole voisins, mise en service en Juillet 2010, nous avons évoqué les différentes problématiques qu’ils ont eus à résoudre en termes de conception, de construction et d’exploitation. Cette unité n’est pas équipée d’un post-digesteur, ni d’analyseurs en ligne. L’équipement torchère est mobile en liaison avec le constructeur. Les conseils figurant ci-dessous sont issus de ces échanges.
La conception
Il convient de faire en sorte que l’installation soit la plus simple possible dans le but de permettre aux futurs exploitants de facilement s’approprier son fonctionnement. A ce titre, dès le départ, il faut intégrer la notion d’accessibilité aux différents équipements (Ex : moteurs, vannes …) et ce afin de faciliter les futures opérations de maintenance.
Autre point important qui permet d’éviter que les pompes (Intrants pâteux ou liquides) et la vis d’alimentation (Intrants solides) du digesteur ne soient endommagées par un corps étranger (Ex : Pierres, bois …), c’est la mise en place d’un système de filtre par grilles en amont de ces équipements. Concernant les digesteurs à couverture souple, la présence une double membrane au niveau du digesteur permet d’installer un contrôle de pression qui assure en permanence la détection de la rupture d’une des membranes mais aussi une limitation du vieillissement de la bâche intérieure et une absence de dispersion du biogaz directement dans l’atmosphère. Pour le brassage du digestat, M Derevier conseille d’installer au minimum deux agitateurs horizontaux à pâles dans le digesteur. Cette solution permet de brasser lentement jusqu’à 14% de matière sèche et présente l’avantage de faciliter les opérations de maintenance sur le moteur de l’agitateur, celui-ci étant situé à l’extérieur de la cuve.
Dans le but de limiter le risque de création d’une atmosphère explosive dans le local technique, il faut faire en sorte qu’il n’y ait pas de tuyauteries aériennes de biogaz, ni de raccords dans ce local. Avant d’être introduit dans le moteur de cogénération, le biogaz doit être purifié. Pour ce qui est de l’hydrogène sulfuré, il est conseillé de compléter le système d’injection d’air dans le digesteur par des filtres à charbon actif. Ceci dans le but de ne pas endommager de façon prématurée le moteur de cogénération.
Afin de gérer tout dysfonctionnement lié à la cogénération (panne ou défaillance du moteur, surproduction accidentelle de biogaz …), un dispositif d’évacuation par brulage du gaz de type torchère à allumage automatique ou chaudière doit être installé en fixe. Ce dispositif permet également de mettre tout ou partie de l’installation en sécurité avant certaines opérations de maintenance, par brulage du biogaz qu’elle contient.
La construction
Il peut être intéressant de se faire assister d’un maître d’ouvrage. Cette assistance doit être envisagée plus comme une aide technique que dans le but de se dégager d’une responsabilité. En effet, il semble fondamental que l’exploitant s’approprie le fonctionnement de l’unité. Selon Mme Deshayes, cette phase d’appropriation commence dès la construction. Il faut donc passer régulièrement sur le chantier pour vérifier l’application des mesures de sécurité et conserver un historique des différentes phases de construction en prenant des photographies. Afin d’assurer leur pérennité dans le temps, les matériaux utilisés pour la réalisation des équipements (cuves, digesteur…) doivent être choisis en tenant compte des ambiances agressives présentes (liés à la graisse, à l’ammoniac, à l’hydrogène sulfuré …). C’est pourquoi, il vaut mieux faire appel à une entreprise spécialisée dans ce type de construction.
L’exploitation
A l’issue de la construction, il est primordial de s’assurer que l’on dispose d’une documentation technique de qualité, c’est-à-dire suffisamment détaillée et rédigée en français pour tous les matériels installés. Du point de vue de la gestion des intrants, il faut être très rigoureux tant au niveau dépotage qu’au niveau alimentation du digesteur (Quantité, qualité et pouvoir méthanogène, ordre d’introduction,…). En effet, une mauvaise gestion peut engendrer un emballement de la réaction et un débordement de cuve ou de digesteur (Ex : l’ajout de graisse va créer la formation rapide de biogaz et peut entraîner le débordement du digesteur par formation de mousse). Il convient donc d’éviter les changements d’intrants et de travailler avec des biologistes afin de trouver les proportions d’intrants qui permettront aux bactéries de dégrader la matière organique de façon optimale. Cet aspect peut être facilité par la mise en œuvre d’un mélangeur avant le digesteur. Le fonctionnement global de l’installation nécessite la vérification régulière de certains paramètres dont les concentrations en oxygène, méthane, hydrogène sulfuré et ammoniac. Pour faciliter le suivi de ces paramètres, il peut être intéressant d’installer des analyseurs fixes. Toutefois, il faut être vigilant quant à leur maintenance et à leur réétalonnage. Le moteur de cogénération permet de valoriser le biogaz en produisant de l’électricité. Il s’agit donc d’un point névralgique de l’installation. Par conséquent, il est conseillé de venir quotidiennement dans le local de cogénération pour l’écouter et de procéder à son entretien conformément aux recommandations du constructeur.
En conclusion, une unité de méthanisation nécessite une surveillance quotidienne des paramètres de production et des matériels. Pour ce faire, deux personnes au minimum doivent être capable d’assurer son suivi pour permettre le bon fonctionnement de l’installation et ce quel que soient les circonstances (maladie, vacances,…)
La conception
Il convient de faire en sorte que l’installation soit la plus simple possible dans le but de permettre aux futurs exploitants de facilement s’approprier son fonctionnement. A ce titre, dès le départ, il faut intégrer la notion d’accessibilité aux différents équipements (Ex : moteurs, vannes …) et ce afin de faciliter les futures opérations de maintenance.
Autre point important qui permet d’éviter que les pompes (Intrants pâteux ou liquides) et la vis d’alimentation (Intrants solides) du digesteur ne soient endommagées par un corps étranger (Ex : Pierres, bois …), c’est la mise en place d’un système de filtre par grilles en amont de ces équipements. Concernant les digesteurs à couverture souple, la présence une double membrane au niveau du digesteur permet d’installer un contrôle de pression qui assure en permanence la détection de la rupture d’une des membranes mais aussi une limitation du vieillissement de la bâche intérieure et une absence de dispersion du biogaz directement dans l’atmosphère. Pour le brassage du digestat, M Derevier conseille d’installer au minimum deux agitateurs horizontaux à pâles dans le digesteur. Cette solution permet de brasser lentement jusqu’à 14% de matière sèche et présente l’avantage de faciliter les opérations de maintenance sur le moteur de l’agitateur, celui-ci étant situé à l’extérieur de la cuve.
Dans le but de limiter le risque de création d’une atmosphère explosive dans le local technique, il faut faire en sorte qu’il n’y ait pas de tuyauteries aériennes de biogaz, ni de raccords dans ce local. Avant d’être introduit dans le moteur de cogénération, le biogaz doit être purifié. Pour ce qui est de l’hydrogène sulfuré, il est conseillé de compléter le système d’injection d’air dans le digesteur par des filtres à charbon actif. Ceci dans le but de ne pas endommager de façon prématurée le moteur de cogénération.
Afin de gérer tout dysfonctionnement lié à la cogénération (panne ou défaillance du moteur, surproduction accidentelle de biogaz …), un dispositif d’évacuation par brulage du gaz de type torchère à allumage automatique ou chaudière doit être installé en fixe. Ce dispositif permet également de mettre tout ou partie de l’installation en sécurité avant certaines opérations de maintenance, par brulage du biogaz qu’elle contient.
La construction
Il peut être intéressant de se faire assister d’un maître d’ouvrage. Cette assistance doit être envisagée plus comme une aide technique que dans le but de se dégager d’une responsabilité. En effet, il semble fondamental que l’exploitant s’approprie le fonctionnement de l’unité. Selon Mme Deshayes, cette phase d’appropriation commence dès la construction. Il faut donc passer régulièrement sur le chantier pour vérifier l’application des mesures de sécurité et conserver un historique des différentes phases de construction en prenant des photographies. Afin d’assurer leur pérennité dans le temps, les matériaux utilisés pour la réalisation des équipements (cuves, digesteur…) doivent être choisis en tenant compte des ambiances agressives présentes (liés à la graisse, à l’ammoniac, à l’hydrogène sulfuré …). C’est pourquoi, il vaut mieux faire appel à une entreprise spécialisée dans ce type de construction.
L’exploitation
A l’issue de la construction, il est primordial de s’assurer que l’on dispose d’une documentation technique de qualité, c’est-à-dire suffisamment détaillée et rédigée en français pour tous les matériels installés. Du point de vue de la gestion des intrants, il faut être très rigoureux tant au niveau dépotage qu’au niveau alimentation du digesteur (Quantité, qualité et pouvoir méthanogène, ordre d’introduction,…). En effet, une mauvaise gestion peut engendrer un emballement de la réaction et un débordement de cuve ou de digesteur (Ex : l’ajout de graisse va créer la formation rapide de biogaz et peut entraîner le débordement du digesteur par formation de mousse). Il convient donc d’éviter les changements d’intrants et de travailler avec des biologistes afin de trouver les proportions d’intrants qui permettront aux bactéries de dégrader la matière organique de façon optimale. Cet aspect peut être facilité par la mise en œuvre d’un mélangeur avant le digesteur. Le fonctionnement global de l’installation nécessite la vérification régulière de certains paramètres dont les concentrations en oxygène, méthane, hydrogène sulfuré et ammoniac. Pour faciliter le suivi de ces paramètres, il peut être intéressant d’installer des analyseurs fixes. Toutefois, il faut être vigilant quant à leur maintenance et à leur réétalonnage. Le moteur de cogénération permet de valoriser le biogaz en produisant de l’électricité. Il s’agit donc d’un point névralgique de l’installation. Par conséquent, il est conseillé de venir quotidiennement dans le local de cogénération pour l’écouter et de procéder à son entretien conformément aux recommandations du constructeur.
En conclusion, une unité de méthanisation nécessite une surveillance quotidienne des paramètres de production et des matériels. Pour ce faire, deux personnes au minimum doivent être capable d’assurer son suivi pour permettre le bon fonctionnement de l’installation et ce quel que soient les circonstances (maladie, vacances,…)
