Brevet FR2475571A1 — publié le 19810814

La présente invention concerne les cuves, silos ou réservoirs permettant la production de gaz issu de la fermentation de déchets ou de boues a base de cellulose, en milieu anaérobi. Dans les dispositifs connus de ce genre, les cuves de fermentation sont appelées fermenteurs en système d'alimentation discontinu du produit et digesteurs en systeme continu. Les fermenteurs sont généralement des fosses ou l'on immerge les matieres non préparées, dans un liquide tel que l'eau, & moins que le produit soit lui-meme déjà très liquide. Un certain temps doit s'écouler avant la production du gaz, ce sont les phases d'acidification et de salification. Pour faire face a ces temps morts, il est nescessaire de prévoir au moins deux cuves travaillant en alternance, une en préparation, l'autre en production. Ces dispositifs demandent donc plusieurs ouvrages fort couteux de génie civil et des éléments de manutention de produit de grandes dimensions.Il est connu un bon nombre de défauts difficiles a remédier tel que : l'étanchéité thermique, liquide et gazeuse, une production pauvre, un milieu aérobi défavorable en surface, un nettoyage des fonds de cuves pratiquement impossible, des détériorations par le gel, une reprise complexe des déchets avec séparation de l'eau et surtout un coflt élevé des ouvrages. Le fait évidant de ces défauts est que sur les 4000 installations réalisées pendant et après la dernière guerre mondiale, moins de 10 sont encore utilisées actuellement.Les digesteurs tendent a remedier a ces defauts, ce sont des réservoirs verticaux ou silos chargés a l'aide d'une pompe et se vidant par débordement.ees derniers ont réalisés de sérieux progrès techniques par rapport aux fermenteurs. Toutefois ces dispositifs sont régis par des critères qui enlèvent de leur fiabilite. Le fait de travailler avec des pompes de remplissage demande des produits fortement dilués et finement broyés; les dimensions des réservoirs sont d'autant plus importantes et les dispositifs et mecanismes annexes de même.Ces digesteurs devant être réchauffés, leur accroissement de volume demande une consommation proportionnellement plus importante d'energie. Ces dispositifs de plusieurs centaines et meme de miliers de mètres cubes sont pénalisés a cause de leurs fonds plats ou elliptiques et doivent possèder des organes de brassage géants, consommant exagérément de l'énergie; d'autre part les boues accumulées doivent faire l'objet d'extraction pouvant amener l'arret de l'installation. Le bilan de ces inconveniants a pour résultat que ces matériels ne sont pas industrialisés par leur court excessif et leurs défauts de fonctionnement. Seules quelques installations sont en activités mais ne permettent pas de refléter une future industrialisation. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Les déchets n'auront pas besoins d'être dilués fortement et le volume de stockage sera diminué de 10 a 20 fois. Par construction le dispositf sera améliore en étanchéité thermique, liquide et gazeuse; un seul dispositf sera nescessaire et les ouvrages en béton supprimes. Le dispositf évitera tout dépôt ou décantation de produit. La manutention se réalisera sans pompe pour éviter des incidents en fonctionnement par obturation. Le réchauffage du dispositif emploiera de l' énergie récupérée. L'utilisateur pourra employer le dispositif en alimentation continue ou discontinue. La vidange du produit pourra être forcée par pression d'air, ou réalisée par gravite, la mime pression d'air pourra déboucher toute tuyauterie colmatée.Le produit entrant dans le dispositif pourra être affiné pendant sa période de fermentation. Le dispositif, objet de l'invention est une cuve spherique etanche, sur pattes munies de skids. Une pompe a vide-compresseur faisant partie du dispositif permet la mise a vide de la cuve pour aspirer les déchets, en milieu saturé et permet la fermentation en anaérobiose, sans air. La mise sous pression de la cuve permet l'extraction des déchets après fermentation avec nettoyage du fond de cuve par siphonnage. Cette même pression favorise le transport du produit en des points éloignés. Le réchauffage sera assuré par les calories récupérées au niveau des moteurs, ces derniers étant hydrauliques. Un élément du dispositif sera un mixer-hacheur affinant le produit pendant sa fermentation. Les possibilités d'application industrielle de l'invention sont vastes. Le dispositif, objet de l'invention est prévu pour traiter les déchets en zone rurale et peut-être mis a la disposition de tout particulier. Par extension de ses dimensions, le dispositf peut traiter les déchets au niveau des stations urbaines d'épuration des eaux usées, des centrales de traitements d'ordures, des exploitations agricoles et de toutes industries rejettant des produits a base de cellulose. Le dispositif permet donc de récupérer de l'énergie et de dépoluer sans consommation. D'autres applications peuvent être productrices d'énergie : ce serait par exemple le traitement des déchets de débrousaillage le long des chemins, des routes et des forêts ainsi l'assèchement des marais. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant la production de biogaz, avec introduction de produit en continu ou en discontinu, avec agitation, isolation thermique et centrale de régulation. 2. Dispositif selon la renvendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné â la production est une sphère ou une virole cylindrique munie de fonds sphériques, équipée de pattes sur skids, d'une hauteur permettant le chargement par gravité de véhicules. 3. Dispositf selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné a la production est une cuve se remplissant d'elle-meme, sans pompe, grâce a un dispositif d'aspiration par le vide, mu par un compresseur-pompe à vide. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné a la production est une cuve se vidant soit par débordement, soit par pression d'air en siphonnant le point bas. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à la production est une cuve sous vide d'air pendant la phase de fermentation. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné a l'agitation est un mixer broyeur, affinant le produit pendant la phase de fermentation et le pro pulsant de haut en bas dans un mouvement evitant le formation de boues en partie basse et des croutes en partie haute. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à réaliser l'isolation est une housse amovible, étanche aux intempéries, soit doublée d'une laine ou tissu présentant un fort coefficient d'isolation thermique, soit d'une double paroie gonflable réalisant un vide d'air, du type pneumatique marin. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné a la régulation de l'ensemble est une centrale hydraulique a huile. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à l'introduction de déchets non aspirables, est un piquage situé au point bas de la cuve. L'introduction du produit est réalisé par pompe spéciale ou pousseur. 10.Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le moyen destiné au réchauffage est une centrale hydraulique a huile, dont le circuit retour chargé de calories passe dans la cuve.