Brevet FR2467530A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne une installation destinée à produire du méthane en utilisant des déchets liquides et semblables. Actuellement une grande importance est donnée au problème en vue de la réalisation d'économie d'énergie, et également à la recher- che permettant de tirer profit de divers déchets dans le but de récupérer l'éner- gie qu'ils contiennent. Parmi les déchets ayant une certaine valeur énergé- tique, il existe en particulier des déchets liquides contenant les matières fécales en provenance de l'élevage de bétail Jusqu'ici-ces déchets n'ont servi qu'à la fertili- sation du sol. Recueillis dans des fosses ou autres réceptacles appropriés, ils sont laissés en repos pendant un certain temps dans le but de leur faire subir une transformation pour permettre de les employer comme engrais. On a constaté qu'à l'état de repos, ces déchets dégagent des gaz considérés jusqu'ici comme un inconvénient polluant l'ambiance. On n'a jamais eu l'idée de tirer pro- fit de ces émanations, puisque leur quantité était considérée comme négligeable. L'objet de la présente invention consiste à réaliser une installation pour recueillir le méthane contenu dans ces déchets pour servir de source d'énergie, avec en plus un traitement rendant les résidus plus rapide- ment utilisables en tant qu'engrais. Suivant l'invention, l'installation servant à extrai- re le méthane en partant des déchets liquides mentionnés, est simple et de dimen- sions très réduites tout en présentant les garanties d'un fonctionnement efficace évitant complètement les risques de polluer l'environnement. L'installation selon l'invention ne demande pas d'entretien et son coût de fonctionnement est très réduit. En outre, elle per- met de récupérer une quantité importante d'énergie, sous forme de gaz méthane d'origine biologique. Elle peut être aisément réalisée au moyen de matériaux cou- rants dans le commerce, et est très compétitive au point de vue de son rendement. L'installation comprend un récipient anaérobie à température contrôlée communiquant avec un dispositif l'alimentant en déchets. A la partie supérieure de ce récipient se trouve une conduite de dégagement du gaz communiquant avec un réservoir qui le reçoit, tandis que dans une partie intermédiaire du récipient est prévue une conduite de décharge des déchets traités. -2- Le dessin schématique annexe représente à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette installation. Un récipient anaérobie 1 à température contrôlée est clos d'une manière étanche au sommet par un couvercle 2 formant un bon isolant thermique. Le récipient 1 communique avec un dispositif 3 amenant les déchets, lequel est relié au récipient 1 au moyen d'une conduite 4, débouchant à la partie inférieure du récipient 1. A l'intérieur du récipient 1 est prévu un agitateur l 5, préférablement du type à arbre horizontal avec pales radiales fonctionnant de manière à maintenir en mouvement continu la masse de déchets contenue dans le récipient ldans le but de favoriser la réaction chimique de dégagement du gaz. L'agitateur 5 est mis en rotation autour de son axe par un moteur électrique ou autre. Au sommet du récipient 1, et plus précisément dans le couvercle isolant 2, se trouve une conduite de dégagement du gaz 10 communi- quant avec un réservoir de barbotage-l1 dans lequel est contenoeune certaine quantité d'eau. Sur ce réservoir de barbotage 11 se greffe une autre conduite 12 pqur le gazqui aboutit dans un réservoir 13 o le gaz est accumulé. Le réservoir 13 est équipé des moyens de sûreté qui sont normalement prévus pour ce genre de conteneurs. Le réservoir de barbotage 11 a la fonction très im- portante d'agir en diaphragme sur la jonction entre le réservoir 13 et le réci- pient l.dans le but d'empêcher des retours de flamme possibles ou d'autres phé- nomènes dangereux pouvant se produire. A une hauteur intermédiaire du récipient l,se trouve une conduite de décharge 20 pour les déchets traités pourvue d'un siphon 21, dé- bouchant dans un collecteur 22. Ces déchets traités résiduels qui y sont achemi- nés peuvent être directement utilisés comme engrais. Le fonctionnement de l'installation est très simple. En effet les matières fécales du bétailpréférablement celles en provenance de l'élevages des bovidés, sont amenées dans le récipient 1 o l'agitateur 5 les maintient en mouvement continu de manière à favoriser le dégagement du méthane de ces déchets pendant le traitement. t ', t Puis le gaz est acheminé vers le réservoir d'o il peut être prélevé pour les usages qui conviennent. Dans une installation d'essais il a été choisi un récipient anaérobie ayant une capacité de 9m3 et un coefficient de remplissage dé 0,85. Les déchets employés étaient des excréments secs -3- de bovidés de 20 % de poidstraités à une température de 250 C dans un milieu ayant un pH=7. Le gaz recueilli à la suite de la réaction anaéro- bie réalisée dans ce récipient a été d'une pression de 0,015 barset il a été obtenu une production moyenne journalière de 1Dm3 de gaz. Le réservoir re- cevant le gaz avait une capacité de 3m3. Le gaz obtenu a présenté des caractéristiques éner- gétiques optimales. En effet il a été trouvé par une analyse chimique que ledit gaz avait la composition suivante: CH4(méthane) 57 % Co2 42,5 % CG 0% 02 0 % autres gaz (NI-3et H2S) traces pouvoir calorifique Joules 21.106 Ce résultat permet d'affirmer que le traitement d'ex- créments secs de bovidés et de déchets en généralpermet d'obtenir une production importante d'énergie sous forme de gaz méthane justifiant ainsi largement son adoption, tant pour une utilisation domestique que pour des applications indus- trielles. Parmi les avantages,il convient de citer en pre- mierlieu celui de produire une quantité importante d'énergieet ensuite d'accé- lérer considérablement le traitement des déchets en provenant d'élevages de bovi- dés et autres, rendant ainsi possible un emploi rapide et pratiquement immédiat des déchets comme fertiliseurs. En outre, l'installation ne demande pratiquement pas de surveillance, puisqu'elle peut être aisément automatisée sans qu'il surgisse de problèmes pour l'usager. L'invention est bien entendu susceptible de modifi- cations et de variations en ce qui concerne les détails constitutifs technique- 32 ment équivalents. _4- REVENDICATIONS 1. Installation destinée à produire du méthane en utilisant des déchets liquéfiés, caractérisée en ce qu'elle comprend un récipient anaérobie à température contrôlée, communiquant avec un dispositif amenant les déchets à traiter, la partie supérieure de ce récipient comportant une conduite de dégagement de gaz communiquant avec un réservoir o le gaz est recuilli, tandis qu'à une hauteur d'une partie intermédiaire du récipient est branchée une conduite de décharge des résidus. 2. Installation selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le récipient est obturé au sommet par un couvercle, en matière isolante. 3. Installation selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'à l'intérieur du récipient est disposé un agitateur du type de préférence à arbre horizontal pourvu de pales radiales mises en rotation par un moteur. 4. Installation selon l'une ou plusieurs des reven- dications 1 à 4, caractérisée en ce que dans la conduite de dégagement du gaz est inséré- un récipient de barbotage. 5. Installation selon l'une ou plusieurs des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que sur la conduite de décharge des déchets traités est prévu un siphon.