Brevet FR2506178A1 — publié le 19821126

PROCEDE D'ACCELERATION DE FERMENTATION ANAEROBIE EN CONTINU EVITANT TOUTE FORMATION DE CROUTE L'invention actuelle concerne un procédé de brassage des matières contenues dans un digesteur anaérobie afin de réduire le délai de rétention et d'eviter toute formation de croûte résultant de la fermentation. Le brassage des matieres contenues dans les digesteurs n'a été effectué jusqu'ici qu'aux fins d'éviter ou de réduire toute formation de croûte, En effet, dans toute fermentation én continu, il est nécessaire de travailler avec de forts pourcentages d'humidité, 88, 90, 94 %. Le faible pourcentage de matieres sèches contenu par ces fluides a tendance à venir s agglomérer en suface sous l'effet de la flottaison et forme à ce moment là une croûte très compacte pouvant atteindre plusieurs mètres de hauteur. Cette croûte représente donc un des inconvénients essentiel de tout procédé de fermentation anaérobie en continu, Diverses techniques sont actuellement utilisées afin d'eviter cette formation de croûte. La station d'Achères utilise notamment l'insufflation du gaz produit parla fermentation, sous pression, à la base du digesteur. Les bulles de gaz remontant viennent alors assurer le brassage de la matiere tout en venant crever la surface, empêchant ainsi la formation de croûte. I7 est à noter que les boues résiduaires de la station d'Achères excèdent rarement 6 t de matières sèches; D'autres utilisateurs, à une échelle nettement moins importante, utilisent soit le brassage par vis sans fin avec prise de la matiere au fond du digesteur et arrosage en surface ; soit, toujours à une échelle moins importante, en utilisant des bras de brassage en surface, assurant par rotation la non formation de croûte ou bien un brassage par aspiration et refoulement. Une autre technique consiste à brasser l'ensemble de la matière dans des digesteurs de forme longitudinale, I1 résulte de toutes ces techniques, une non formation de croûte, et lton peut se rendre compte que lorsqu'il s'agit de digesteurs tres importants de type 2 000 à 6 000 m3, il est impossible de pouvoir utiliser un brassage mécanique. En effet la dimension des cuves interdit d'elle même ce genre de procédé qu'il soit par bras ou par vis sans fin, Les efforts demandes à la mécanique ne seraient pas supportables. Si l'on désire exploiter les déchets agro-alimentaires à une grande échelle, on s'aperçoit rapidement qu'il est indispensable de travailler avec de gros digesteurs, compte tenu des déchets disponibles sur un tres court rayon. Pour des raisons de transport, et du fait de la qualité des résidus actuels, on est amené à augmenter très sensiblement le pourcentage des matières sèches, ce qui interdit donc l'utilisation du procédé d'insufflation de gaz, ainsi que tout brassage mécanique. Afin d'éviter la construction de monstrueux digesteurs il devient donc nécessaire d'accélérer le processus de fermentation. Hors les colonies de bactéries assurant la fermentation des matières vivent agglomérées autour des particules de matières carbonées remontant à la surface. L'invention actuelle vise donc 10 - à accélérer le processus de fermentation par reprise en suface des matieres sèches et des bactéries agglomérées autour de ces dernières, et leur réinjection à la base du digesteur, ce qui aura pour effet de réactiver ces bactéries et de permettre une meilleure fermentation de la matière, donc de réduire le delai de rétention, 2* Le fait d'aspirer la matière à un niveau inférieur au niveau de la matière contenue dans le digesteur créera un effet Vortex qui sera amplifié par la rotation de la masse en digestion ; cette rotation étant elle-mème obtenue par réinjection de la matière à la base du digesteur parallèlement aux parois avec un effet de lames ; l'ensemble de l'aspiration et de la réinjection étant assuré par pompage (pompes à gros débit). L'ensemble de ce procédé permet de plus une bonne homogénéisation de la matière évitant toute stratification. I1 est à noter que notre procédé évite toute installation mécanique à l'intérieur des digesteurs, ce qui evite d'interrompre la fermentation afin de pallier une panne des installations mécaniques En effet, toutes nos installations d'aspiration et de refoulement sont obtenues par des installations extérieures aux digesteurs, BRASSAGE DES METIERES CONTENUES DANS UN DIGESTEUR ANAEROBIE L'invention concerne un procéde de brassage des matières contenues dans un digesteur anaérobie en continu avec un fort pourcentage de matières sèches (13 %) afin d'accélérer le processus de fermentation et d'éviter toute formation de croûte. Elle comprend : 1 - Sortie de gaz 2 - Ligne de réchauffage (eau ou vapeur), alimentation 3 4 - Pompe volumétrique - Alimentation 5 w E-lectrovanne anti-refoulement 6,- Ligne de décharge du réchauffage (eau ou vapeurs, sortfe 7 - Electrovannes 8 - Pompe de circulation 9 - Pompe volumétrique - Evacuation 10 - Cane de réglage d'aspiration 11 - Toupie a ailettes réglables pour aspiration 12 - MAGMA (produit en digestion) 13 - Anneaux d'extraction du sas 14 - GAZ 15 - Ouies du déjecteur a lames (circulation) 16 - Déjecteur a-lames (alimentation) 17 - Isolation thermique 18 - Isolation thermique des conduites exterieures de circulation mati 19 - Isolation thermique des circuits de rechauffage. REVENDICATIONS Brassage des matières contenues dans un digesteur anaérobie en continu et présentant un fort pourcentage de matières sèches, caractérisé par l'aspiration en dessous du niveau naturel du fluide, afin de créer un effet Vortex ; le tout effectué par aspiration centrale au moyen d'une toupie à ailettes réglables dans le sens de l'aspiration de façon à 10 Annuler tout encrage à l'intérieur de la cuve qui pourrait contrarier le brassage obtenu et éventuellement être arraché par la matière en mouvement. 20 Annuler toute formation de croûte à l'intérieur du digesteur par l'aspiration avec effet Vortex obtenu. 30 Réinjecter la matière sous pression à la base du digesteur par un dejecteur à lames parallèle à la paroi afin de donner un mouvement circulaire à la matière accentuant ainsi i'effet Vortex de la revendication 2. Les ouies du éjecteur étant réglables en direction et leur ouverture étant fonction de leur positionnement. 40 Accélérer le processusde fermentation par l'aspiration des micro-organismes qui ont tendance à s'agglomérer en surface et leur réinjection a la base du digesteur permettant d'activer leur effiça- cite, et, dans tous les cas, de prolonger leur réaction 5 Elimination de tout processus mécanique à l'intérieur du digesteur, ce qui évite tout arrêt de la fermentation consécutif a une ouverture du digesteur afin de pallier une panne mécanique sur tout engin mécanique existant dans d'autres procéder. 60 L'ensemble du procédé permet une homogénéisation idéale de l'ensemble de la matiere par le brassage effectué,