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Lab'InSight 11-12-2012 Biomass to Energy CTA
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  1. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française LES TECHNOLOGIES NOVATRICES DE BIOMÉTHANISATION PAR VOIES SÈCHE ET HUMIDE  Biométhanisation, CTA M. Wauthelet
  2. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française I. Le pourquoi de l’innovationDigesteurs classiques…= techniques éprouvées à long terme et à grande échelle= maîtrise des outils: broyeurs, mixers, épuration du biogaz,…= seules les installations de grandes capacités et subventionnées sont rentables Innovations souhaitables: = réduction des volumes = réduction des coûts (investt et fonctiont), = simplification technique, = adaptabilité aux qualités des substrats Biométhanisation, CTA
  3. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française I. Le pourquoi de l’innovationIntérêt nouveau pour digesteur en voie sèche car outils adaptés (enginstélescopiques, bâchage des cuves, aspersion… ) et facilitésPeu d’impacts des avancées techniques dans les domaines ‘industriels’ sur lestechniques ‘agricoles’: digesteurs continus en digestion sèche, lit fluidisé,UASB… Synergies possibles Discontinue Digestion sèche… ‘agricole’ et Continue ‘urbaine’ (déchets urbains) Innovations souhaitables: = synergies industries-agriculture (co-digestion et combinaison de techniques) Biométhanisation, CTA = digesteur adapté aux outils existants et aux substrats
  4. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté FrançaiseI. Le pourquoi de l’innovationSelon les Objectifs:…= réduction des odeurs= épuration, hygiénisation= valorisation agronomique= recettes supplémentaires (engrais, énergie)= réduction des taxes= emploi…les techniques diffèrent (ou devraient être différentes !!)Biométhanisation, CTA
  5. …les techniques diffèrent Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française Ex.: Les procédés continus ‘liquides’ 1. Procédés ‘classiques’ 2. Procédé « contact » anaérobie 3. Procédé à décanteur incorporé Système IRIS Procédé « infiniment mélangé » G Procédé de type G piston (plug flow) II E E I E G I I E 4. Filtres bactériens anaérobies 5. Procédé à lit de boue 6. Procédés ascensionnels à micro- ascensionnel (UASB) supports G G G G G E I E E Lit fluidisé Lit expansé I E I I I IDe 1 à 6: ‘sophistication’,  performances, temps séjour (contacts bactéries (piégeage,…) -matière org.)De 2 à 6: pour liquides (<< 8 % MS)Biométhanisation, CTA
  6. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté FrançaiseI. Le pourquoi de l’innovationPour voir le développement de la biométhanisation en Wallonie, il faudrait :- des aides plus substantielles et durables (à l’investissement, au rachat desénergies, …)- une grande gamme de techniques proposées par des entreprises locales- des garanties solides !- des aides à la chaleur verte !- des conseillers objectifs maîtrisant les différentes techniques et législations,..-des aides à la recherche appliquée (épurations simples biogaz, turbines,technologies gaz naturel,...)Biométhanisation, CTA
  7. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDESSolutions optimales utilisées en industries et en épuration des eauxusées, car contraintes et avantages spécifiques de ces secteurs:-Espace limité et volume d’effluent très important,-Taxes sur le déversement des eaux chargées,+ Recherches et suivi importants par des universités, industriels,..Avantages: compacité, facilité, automatismes, réduction des coûtsDésavantages: peu de fournisseurs, peu d’expériences en agriculture,élimination des fibres (OK pour étables sans paille ou à logettes !!)Biométhanisation, CTA
  8. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDESII.1. UASB, lit fluidisé, lit expansé, ABR,…:Très compact (temps séjour < 2 jours), pour liquides < 2% MSEn agro-industries (pour l’épuration et un peu pour l’énergie) !!Dans certains PVD (Chine, Thaïlande, Colombie..): Applications‘simplifiées’ (pas de chauffage !) pour lisiers dilués,… G E IBiométhanisation, CTA
  9. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDESII.2. Piston (Plug flow),…:- classique, très simple, utilisé aux USA, Flandre, PVD,..- pour liquides homogènes <10%MS, temps séjour : env. 30-50 j G I E-En post-digestion: poche en géomembrane - ! Croûtes si fibres présentes; protection et isolation à prévoir; chauffage difficileBiométhanisation, CTA
  10. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDESII.3.Filtre anaérobie ou lit fixé,…:- Compact, biol. robuste, temps de séjour de 3 à 10 jours-utilisé en industries (Bacardi, laiteries,…) = succès dès 1980- utilisé en agriculture (Allemagne, Hollande, ..) en années 80’,échecs nombreux (car colmatages,…), mais regain d’intérêt ettechniques nouvelles: CTA Belg., système UDR Allemagne,Greenwatt Belg., Agrofutur Belg., Hollande, France, Strabaq. G G E IBiométhanisation, CTA I E
  11. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDESII.3.Filtre anaérobie ou lit fixé,…:Bacardi:- Le plus grand (Puerto Rico): 4500 tonnes traitées/jour- filtre anaérobie de 13500 m³-Idem en Italie, Inde,..Biométhanisation, CTA
  12. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDES II.3.Filtre anaérobie ou lit fixé,…: - Au CTA durant 22 ans: filtre anaérobie garni de toiles et alimenté par du lisier tamisé = succès  S.A. Agrofutur (ventes en Chine, France et projets en Belgique, Pays de l’Est,..)Biométhanisation, CTA
  13. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDES II.3.Filtre anaérobie ou lit fixé,…: - Essais probants au CTA depuis années 2000 de différentes matières vertes ‘hydrolysées’ et tamisées (radicelles, feuilles, fruits, légumes, …) et de bouesBiométhanisation, CTA
  14. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDES II.3.Filtre anaérobie ou lit fixé,…: - Nouveaux modèles à compartiments, containers,…Biométhanisation, CTA
  15. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDES II.4.Combinaison de techniques,…: - Filtre anaérobie (chauffé, 3 jours) + poche (non chauffée, isolée,15 à 25 jours) en géomembrane OU + fosse / citerne couverte - Digesteur piston et lagune couverte - Filtre anaérobie + digesteur classique = (UDR, Greenwatt, Agrofutur,…) …………..Biométhanisation, CTA
  16. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDES II.4.Combinaison de techniques,…: Exemple:Biométhanisation, CTA
  17. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française II.Installations spécifiques aux LIQUIDES II.4.Combinaison de techniques,…: Exemple: Traitement des lisiers bovins et substrats liquides/liquéfiables au CTA = modèle pour Agrofutur.. Pour 10 à plus de 100 kW él.Biométhanisation, CTA
  18. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française III. Systèmes discontinus pour SOLIDES III.1. Domaines d’application déchets secs, ordures, papiers et cartons non recyclables, feuilles, toilettes sèches… fumiers secs, résidus de cultures, maïs, matières stercoraires,… = pour matières organiques et inorganiques ‘solides’ (> 20%MS) en vrac (fibres), même de grandes tailles ou non digestibles = digestats solides ! = Systèmes discontinus= productions discontinues  nécessité de plusieurs digesteurs  encombrements plus importants = temps de séjour > 2 mois = difficultés d’étanchéité (car ouvertures régulières) et risques d’explosion (gaz et air)Biométhanisation, CTA
  19. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française III. Systèmes discontinus pour SOLIDESIII.2. Modèles + Digesteur ‘continu’ inf. mélangé ou filtre anaérobie) Substrats ‘secs’ (mais > 50% H2O)Biométhanisation, CTA
  20. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française III. Systèmes discontinus pour SOLIDESIII.2. ModèlesAllemagne: BEKON, EGGERSMANN,BAL, BIOFERM…France: Aria Energies, Erigène..Autriche…Belgique : 0Biométhanisation, CTA
  21. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française III. Installations pour SOLIDES   Etude financée par le projet Ruraland /FRW Objectif: Développer un modèle adapté aux exploitations wallonnes moyennes Etapes:   -Bibliographie exhaustive, -Visites des installations en Autriche, Allemagne et France et rapports et comparaisons -Prix et recommandations pour 100 kWél - Etude d’avant-projet pour 100 et 200 kW auél CTA (GAL Pays des Condruses, Atelier Chora, BSP Construction) + Tweed.. ..Montage du projetBiométhanisation, CTA
  22. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté Française III. Installations pour SOLIDES   Etude financée par le projet Ruraland /FRW Digesteur de 100 kW (200 kW él. él)  4 garages réalisés en béton avec isolation thermique.•Stockage des jus de recirculation réalisé au-dessus de la matière en décomposition•Stockage des gaz au-dessus du stockage des lisiers•Dimension d’un box : largeur 5 m x Longueur: 20 m, Hauteur : 4 m•Isolation (min. P.U. 10cm)•Aires de manœuvre (dalle de béton) pour le chargeur et le tracteur,•Un local technique avec groupe de cogénération, pompes, échangeurs,…•Chauffage (40°C) avec serpentin dans la dalle de fond•Filtre anaérobie pour le traitement des lisiers (production additionnelle de gaz)Biométhanisation, CTA
  23. Centre des Technologies Agronomiques de Strée Communauté FrançaiseCentre des Technologies Agronomiques de StréeRue de la charmille, 164577 Strée /Modave0474834782www.ctastree.be www.cta-stree.bectavalea@yahoo.frBureau d’études, laboSpin-off: Agrofutur (www.agrofutur.eu)Biométhanisation, CTA

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