Brevet FR2481873A1 — publié le 19811113

La presente invention concerne le principe d'un digesteur horizontal mite9en vue de la production continue de gaz méthane Dans les appareils connus à ce jour travaillant en continu, seules les matières liquides ou broyées peuvent être traitées. Pour éviter l'inconvénient de formation de croute ceux ci ont recours à des systèmes d'agitation complexes. Le traitement des matières solides n'étant effectué qu'en discontinu avec fermentation aérobie séparée nécessitant une manipulation supplémentaire. lie digesteur selon l'invention permeten introduisant les matières à traiter à une extrémité, de leur faire subir une fermentation aérobie, avec possibilité de récupération de chaleur. Puis entrainées par un mouveinent continu celles-ci pénètrent dans le liquide pour y commencer une fermentation anaérobie avec production de gaz-. Par ce même mouvement elles sont acheminées vers l'autre extrémité. Le tout sans aucume manipulation manuelle. Des moulinets entrainés par le passage des "rateaux" brassent la couche supérieure et évite ainsi la formation d'une crottes Le digesteur est fermé par un couvercle en plusieurs éléb ments. Les bords de ceux-ci descendent dans le liquide afin de former un joint hydraulique. Da conception de l'appareil permet de traiter des matières soit liquides (lisiers, boues) soit semi-liquides (lisiers, boues enrichis de matières organiques) soit solides (fumier, paille) même non broyées. lies dimensions et volume de l'appareil sont calculés en onction des matières à digérer, tant en quantité que qualité. Tel qu'il est présent le digesteur comprend trois seotione Section A :fermentation aérobie lia capacité de cette section est calculé en fonction: -du temps de passage(2 à 10 jours)selon la nature des matières, -de l'évolution de celles-ci à l'intérieur du digesteur9 -de la fermentation qui peut etre accélérée par l'apport d'air en partie basse à laide des passages (12) réservés à cet usage. L'inclinaiso de cette section (AZ) peut varier de 40 à 90 (14) selon lemplacement et la nature des matières à digérer. Elle peut aussi se concevoir horizontale (A 2) La récupération d'une partie de la chaleur de cette fermentation se fait par le serpentin (13) fixé dans le pourtour.Ces fermentatiene calories peuvent servir,en complément d'un réchauffeur classique, à main-tenir ou augmenter la température de la masse dans la partie principale du digesteur..A cet effet des Ca- nalisations sont prévues dans le fond de la section B (fig.D9). Une humidification des matières en fermentation aérobie peut se faire pendant le chargement ainsi que lors des temps intermédiaires. L'entrée des matières à digérer,lisiers,boues etc se fait par l'ouverture (10) qui se trouve en partie basse de tette section 25 à 30 cm au-dessus du niveau (8) des liquides du digesteur. Dans le cas d'utilisation de matières liquides,la section fermentation aérobie peut être partiellement supprimée. Section B: fermentation anaérobie Les dimensions et la capacité sont calculées en fonction: de la nature des matières à traiter,de leur volume,de leur temps de passage variable selon la température intérieure du digesteur et les besoins en énergie. Une isolation (1.4) aussi parfaite que possible sera réalisée dans les parois (15) de ltappareil quipeuvent être en béton,métal, plastique ou autre. La fermentation anaérobie commence dès que les matières à digérer pénètrent dans le liquide du digesteur. Leur évolution à l'intérieur est assurée par un système de "rateaux" (3) de dimensions légèrement inférieures à la section du digesteur. Ces rateaux sont composés de dents rapprochées (fig.D3) de manière à entrainer les boues se déposant dans le fond,le mouvement de ces rateaux peut entre soit continu ou alterné:dans ce cas ils seront maintenus en position verticale par un guide (16) pour un entrainement en partie supérieure ou (17) pour un entrainement en partie inférieure. La partie basse des rateaux est légèrement courbée vers llavant (3). Soit va et vient:dans ce cas les rateaux seront articulés des manière à s'éclipser en mouvement retour, et reprendre la position indiquée plus haut en mouvement aller. Le mouvement des rateaux peut être commandé par la force motrice d'une turbine alimentée par la pression de sortie du gaz du digesteur. Dans ce cas la hauteur du joint hydraulique des couvercles devra être suffisante:minimum 40 cm. Au passage ces radeaux entrainent des moulinets (4) qui par leur mouvement brassent la couche supérieure et empêche la formation dbune croate. La partie supérieure de cette section est fermée par des couvercles en plusieurs éléments (5) dont les bords plongeant suffisamment dans le liquide assurent un joint hydraulique efficace. Sur la partie supérieure de chaque couvercle est fixé la sortie (6) des gaz. Ces différentes sorties sont reliées par une. canalisation acheminant le gaz vers la turbine puis l'utilisation. Sur chaque couvercle il est prudent d'y adjoindre une soupape de sécurité (7) lie fait de concevoir un couvercle en plusieurs éléments donne la possibilité de controler la production de gaz suivant l'évolution des matières en cours de digestion, droù la possibilité d'accélérer ou ralentir le mouvement selon la production constatée. Section C: sortie des matières digérées Celles ci entrainées par les rateaux sortent hors du digesteur. Les liquides sont évacués par la grille (11) prévue à cet effet-. CelleDci est placée à une hauteur bien définie qui main tient constant le niveau (8) du liquide # l'intérieur du diges teur afin d'assurer l'efficacité des joints hydrauliques. REVENDICATIONS 1.Digesteur horizontal mixte en vue de la production continue de gaz méthane, caractérisé pour le fait que les matières de différentes natures sont introduites à une extrémité (A) pour subir une fermentation aérobie ,puis acheminées en (B) où se développe une fermentation anaérobie avec production de gaz méthane et sortir digérées a l'autre extréuité (C). Ce digesteur a la forme d'un couloir de section et formes aiverses et de dimensions variables, à parois isolées (15), relevé à chaque extrémité afin de maintenir le niveau du liquide (8) à l'interiennm. 2. Digesteur selon revendication 1, caractérisé par le fait que La partie (A), destinée à l'alimentation de la partie (B), apour rôle: la prépara;tion des matières à digérer en leur faisant subir une fermentation aérobie. La chaleur dégagée pendant cette fermentation peut être récupérée pour servir au réchauffement de la masse dans la section (B). Cette fermentation peut ôtre acfcélérée par apport d'air dans @a partie inférieure par les orifices (12)-. Cette section (A) peut être positionnée da la verticale à l'horizontale par rapport à la section (B). qui, elle est horizontale. 3.Digesteur selon revendication 1, caractérisé par la fait que la croûte se formant en surface du liquede, dans la partie principale (B), est brisée-par des moulinets (4) action nEs par le passage des rateaux (3); ceux-ci servant à faire évoluer, plus ou moins vite,les matières dans le digesteur. Ces ratsaux, légèrement cjourbés à l'avant en leur partie inférieure, sont claires-voies (fig. D 3) de facon que leur mouvement n'influe pas sur le niveau du liquide qui doit rester constant pour assurer l"efficacité des joints hydrauliques et limmer- sion des matières en cours de traitement. L'avancement de ces rateaux peut être continu, alterné ou en va-et-vient.Leur entrainement se fera soit en partie supérieure (16) soit en partie inférieure (17) latéral ou axial. 4. Digesteur selon revendication i , caractérisé par le fait que le couvercle avee joints hydrauliques sur la partie principale (B) peut être en un ou plusieurs éléments (6) L'op tion de' plusieurs éléments permet un contrôle de la production suivant l'évolution des matières à l'intérieur. Cette disposition permet également une intervention loealisée sans perturbation des autres sections. 5. Digesteur selon les revenadicalions prés dentes, earactérisé par le fait que le niveau des liquides (B) à l'intérieur de la section (B) est assuré par l'emplacement d'une onverture (11) en section (B) positionnée de fagon gue la bane de celleoi assure un niveau du liquide (8) qui permet l'effiencité des joints hydrauliques et la bonne immersion des matières à digérer.