Brevet FR2459283A1 — publié le 19810109

la présente invention concerne les instruments de type gazogène de fermentation méthanique, permettant l'insufflation d'air et la circulation de liquide dans le substrat à l'intérieur du gazogène à l'aide du mâne dispositif. MM. aicellier et Isman ont pris le 5.6.1941 un premier brevet sous le nO 893 532 concernant une cuve gazomètre pour fermentation méthanique des fumiers et autres matières analogues, puis le 28.3.1942 un second brevet sous le nO 893 767 concernant un procédé d'obtention de gaz combustible par fermentation de matières organiques. Enfin ces deux auteurs ont déposé un troisième brevet le 8.8.1944 sous le nO 912 531 concernant un procédé de réchauffage pour cuves de fermentation. Le présent brevet consiste en une amélioration des précédents par l'adjonction d'un même dispositif interne de circulation d'air et de liquide (voir figure 1). Ce dispositif, pavie originale du gazogène, est composé essentiellement d'une cheminée centrale 9 pourvue d'une hélice 13 à bords pouvant être tranchants et guidée à l'intérieur de la cheminée 9, pouvant faire circuler soit de l'air 15 soit du liquide 6 à l'intérieur de la cuve 16. La rotation de l'hélice 13 est assurée par un moteur électrique 1. Une pompe ou une turbine ou un autre dispositif similaire remplissant les memes fonctions peut remplacer l'hélice 13. Pour des volumes importants à aérer il est préférable d'employer un surpresseur conjointement à l'hélice ou la pompe. L'inversion du sens de rotation du moteur 1 permet soit à l'air 15 de circuler de bas en haut dans la cuve 16, assurant la fermentation thermogène, soit au liquide 6 d'effectuer un lessivage du substrat 10 de haut en bas. Cette forme en cheminée d'une partie de ce dispositif tel que décrit dans la présente note est rendue nécessaire par la consistance du substrat fermentescible gui est soit fibreux soit morcelé suivant sa nature. L'ensemble de l'installation comprend A. La cuve cylindrique ou polygonale 16 à double parois verticales 7 formant joint d'eau 8. Entre ces parois circule la cloche du gazogène. Le fond de la cuve 16 est renforcé. Un ajutage 14 au bas de la cuve permet d'évacuer le liquide en fin de fermentation ou de prélever un échantillonnage de ce liguide au cours de la méthapgénèse. B. La cloche du gazogène, de préférence en tole afin d'assurer une pression, composée de deux parties - la jupe 5 constituant la paroi verticale - le couvercle 3 formant le dame. Les deux parties sont couplées par un joint d'eau 4 (voir figure 2) dont la garde doit être supérieure à la pression des gaz produits, et liées par une barre 24 placée sur le couvercle 3 et coulissant dans des tubes en U 25 renversés et soudés au sommet de la jupe 5 (ce dispositif a été utilisé dès 1949 par l'un des auteurs à l'institut Agricole d'Algérie). C. L'appareil de circulation d'air 15 ou de liquide 6 (voir figure 1) pouvant coulisser à l'intérieur de la cheminée 9 et solidaire du couvercle 3. Cette cheminée 9 est maintenue dans l'axe de la cuve 16 par un dispositif quelconque. Elle est à embase tronconique 18 percée de trous 19 pourvus de grille filtrante. L'appareil de circulation est relié å travers le couvercle 3 au moteur électrique 1 déjà spécifié par un arbre 11 en matière inattaquable. L'étanchéité est réalisée par un joint d'eau 2 ou tout autre dispositif hermétique. L'arbre du moteur 1 est relié à l'arbre il de l'hélice 13 ou de la pulpe par un tube souple ou un cardan ou tout dispositif remplissant les mimes fonctions 23. D. Une sortie de gaz 21 située soit sur le couvercle 3, soit au niveau d'une canalisation verticale 22 débouchant au bas de la paroi extérieure. Cette sortie est pourvue d'une vanne 20. Le gaz étant humide un siphon est disposé au point le plus bas de la canalisation pour evacuer l'eau de condensation. E. Thermocouples et manomètre donnent la température du joint d'eau, du liquide interne de fermentation et la pression des gaz. F. Un calorifuge 17 et un biocalorigène 12 de fermentation thermophile. Le calorifuge 17 tapisse à l'extérieur le fond de la cuve 16. Le biocalorigène 12 gui entoure la cuve 16 est constitué par un manteau en fermentation thermo- gène d'une partie des déchets organiques pouvant atteindre une température de 500 C et au-delà pendant plusieurs mois. G. Une serre mettant la cuve à l'abri de la pluie, du vent et du froid. L'adjonction du système de circulation interne d'air 15 permet de des velopper les populations thermophiles fongiques et bactériennes qui préparent l'hydrolyse des matières cellulosiques et qui brûlent les éléments organiques trop rapidement acidogènes et les composés soufrés. Ces combustions augmentent la température initiale de la masse favorisant ainsi le départ de la methano- génèse. La circulation interne du liquide 6 assure une meilleure diffusion du liquide de fermentation (levain) et régularise le dégazage,sans perte de chaleur. Comme il a été prévu au cours des brevets antérieurs, la méthanogenèse s'applique à la plupart des déchets organiques aussi différents que les fumiers, les ordures ménagères, les sarments de vigne broyés, les flores aquatiques, les boues d'égouts et en général les déchets de production végétale annuelle sans exclure les productions animales telles que le serum de lait par exemple, la liste n'étant pas limitative. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à entre placé au centre d'une cuve gazogène 16 de fermentation méthanique comprenant des moyens d'insufflation d'air 15 et de circulation du liquide 6 dans le substrat 10, caractérisé par le fait qu'il est composé par un tube vertical 9 à embase tronconique 18 percée de trous 19 pourvus de grille filtrante et des moyens identiques pour l'insufflation interne d'air 15 et la circulation interne du liquide 6 solidaires du couvercle du gazogène 3. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ces moyens comprennent une hélice 13 supportée par un axe 11 relié à un moteur 1 et suscepti ble de coulisser, guidée, à l'intérieur du tube 9. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par une hélice 13 à pâles dont les bords sont tranchants. 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les fonctions d'insuf flation d'air 15 et de circulation de liquide 6 sont obtenues séparément en inversant le sens de rotation de l'hélice 13. 5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d' insuffla- tion d'air 15 et la circulation de liquide 6 sont constitués par une poupe, une turbine ou autre dispositif similaire. 6. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'étanchéité entre l'axe du moteur 1 et l'intérieur de la cheminée 9 est assurée par un joint d'eau 2 ou tout autre joint hirmEtiqae, solidaire du cou vercle 3 du gazogène. 7. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé par l'addition d'un surpresseur pour améliorer l'insufflation d'air.