Brevet FR2521587A2 — publié le 19830819

FR 2521587 A2 19830819 FR 8202464 A 19820212 Nous avons déposé en France, le 2 Juillet 1981, une demande de brevet d'invention qui a été enregistrée sous le n 81-1 3293. Invention intitule : Digesteur continu pour la production de biomé thane à partir de substances organiques. La présente demande de certificat d 'addition se rapporte à cette invention. DOMAINES TECHNIQUES AUXQUELS L'ADDITION SE RAPPORTE La présente addition concerne les appareils destines à produire en continu du biomdthane à partir de substances organiques contenues dans des déchets animaux ou végétaux provenant essentiellement de l'agriculture ou des industries dérivées de celleci. Elle concerne également les systèmes d'épuration des effluents fortement chargés de matières organiques puisque la fermentation mUthanogène s'accompagne d'une forte réduction de la 3O. MOYENS NIS EN oeUVRE La présente addition a pour but par rapport à la demande de brevet principale de décrire un autre mode de réalisation qui diffère par la constitution des parois externes, par le guidage de la paroi mobile et du chariot qui porte les organes de brassage, par un système d'élimination de la croûte a' la surface du compartiment tertiaire, et par un dispositif qui réalise simultanément l'épuration du gaz et sa mise sous légère pression. Ce digesteur ne traite que des produits manipulables par pompe. Les produits à digèrer arrivent dans la fosse de régulation 40 par la canalisation 43. Le niveau est mesuré en permanence par le contrôleur de niveau 93. Le rôle de la fosse de régulation est de permettre de répartir le mieux possible pendant une période déterminée les entrées de produits frais dans le digesteur. Les produits frais sont repris par la pompe 44 qui par l'intermédiaire de la canalisation 45 alimente à refus le canal d'entrée 48 de l'échangeur de chaleur. Le niveau est maintenu constant par une lame déversante 47 les produits en excès retournent à la fosse de régulation 40 par la oanalisation 46.Les produits frais circulent tout au long de ce canal d'entrée 48 où ils stéchauffent en prélevant des calories sur les produits sortants qui circulent à contre courant dans le canal de sortie 65 de de l'échangeur. Afin de faciliter les échanges thermiques les produits dans les canaux 48 et 65 sont brassés par les palettes 78 et 79 qui font en position de brassage un angle de 450 par rapport au plan médian longitudinal de chaque canal. Pour faciliter l'avancement des produite dans ces mêmes canaux périodiquement ces mêmes palettes 78 et 79 successivement dans chaque canal poussent les produits devant elles, pour cela elles avancent en faisant un angle de 900 par rapport au plan médian longitudinal des canaux. Les produits pénètrent ensuite dans l'étage supérieur 21 du compartiment primaire. Les produits y sont brassés par la pale 83. Les produite parcourent ensuite l'étage moyen 22 du compartiment priraire , ils y sont brassés par la pale 85, puis ltétage inférieur 23 de ce mare coepsrtiinênt où les produits sont brassée par la pale 87. Dans ce compartiment primaire où les produits séjournent environ 36 heures les produits frais subissent des réactions de dépolymérisation et d'acAdification. Les produits entrants à l'étage supérieur 21 sont ensemencés avec environ 10 % de produits prélevés à l'étage inférieur 23. De ce conpartiment primaire les produits achèvent de se mettre à la température de digestion, la chaleur étant fournie par le plan- cher chauffant qui se situe à la base de l'étage inférieur 23. Les produits sont ensuite prélevés à l'étage inférieur 23 par la poupe volumétrique 50 qui les injecte dans la veine des produits 4s en recirculation par la pompe 67. Cette pompe par l'interne médiaire des canalisations 53 qui débouchent en 52 aspire les produits de la première partie 27 du compartiment secondaire devant la paroi mobile 32 et les refoule derrière celle-ci dans la deuxieme partie 28 du compartiment secondaire.La paroi mobile 32 se déplace d'un bout à l'autre du compartiment secondaire, la vitesse de déplacement est calculée de telle façon qu'en un temps donné le volume balayé par la paroi soit égale au débit de la pompe de recyclage 67 pendait ce tome temps. A chaque extrémité les boues en excès sont prélevées par les canalisations 60 et sont envoyées dans le compar tiient tertiaire 26. De même les flottants et les parties légères susceptibles de former la crotte sont prélevées par les canalisations 61 et envoyé dans le compartiment tertiaire 26.Ce sont dans les compartiments secondaires 27 et 28 que se réalisent principalement les réactions de digestion anaérobie productrices de méthane, les produits en provenance du compartiment primaire y sont intimement mélangés à la messe des produits en cours de digestion. Dans le compartiment tertiaire 26 les produits achèvent leur fermentation méthanogène sans apport de produits en provenance du compartiment primaire. Ils sont brassés par la pale 89. Dans le compartiment tertiaire les fractions légères gagnent la partie supérieure 24 de ce compartiment. A la surface de ce com- partiment tertiaire un dispositif empoche la formation d'uns croûte et permet le passage des fractions les plus légères sous le rebord de la car boche 74 de récupération du gaz. pour assurer la formation d'un Joint hydraulique le bord de la bâche plonge dans le liquide.Ce dispositif constitué par une plaque 115 et par une goulotte 118 fixée sur celle-ci racle les flottants å la surface en se déplaçant horizon- talement de la position 118 A à la position 118 R où elle s'enfonce en se rapprochant de la paroi 30. ka cours de ce mouvement la goulotte 118 emprisonne les flottants et par un mouvement de bascule en 118 C les libère dans le canal de sortie 65 de l'échangeur de chaleur. La plaque revient ensuite par un parcours horizontal dans le liquide à son point de départ et le cycle recommence périodi- quement. Les fractions lourdes constituées par les boues se déposent au fond du compartiment tertiaire. Elles sont reprises par la pompe de recirculation 67 grâce à la canalisation 62 et envoyées avec la canalisation 63 dans le bac 25 d'alimentation du canal de sortie de ltéchageur. Dans ce bac la pale de brassage 91 les empêche de sédimenter et leur permet de s'évacuer dans le canal de sortie de I'gchareur de chaleur. Les produits en parcourant le canal de sortie de l'échan- geur cèdent une partie de leur chaleur aux produits entrants. Le niveau est maintenu constant dans ce canal par la lame déversante 66 qui est située B Sa sortie. Par construction et du fait des commu nications : échancrure 64 dans la cloison 30 ; trous 70 dans la cloison 31 ; passage 69 dans la partie supérieure de la paroi mobile 32 , ce niveau est le niveau commun 68 à l'ensemble des produits dans le digesteur. Il est aussi celui du canal d'entrée 48 de l'échangeur de chaleur puisque les lames déversantes 66 et 47 sont au même niveau. Les produits sont maintenus à la température de digestion par un plancher chauffant qui occupe tout le fond des compartiments primaire, secondaire et tertiaire. Tous les organes de brassages : palettes 78 et 79 des canaux d'entrée et de sortie de l'échangeur de chaleur, les pales de brassages 815, 85, 87 des étages du compartiment primaire, la pale 89 du compartiment tertiaire, la pale 91 du bac d'alimentation 25, la plaque 115 sont solidaires mécaniquement du même bâti mobile qui est tn4wJ de mouvements rectilignes alternatifs lents. Le gas produit par la digestion est recueilli à la surface des canpartiments secondaires et tertiaires par une boche souple 74 dont les bords plongent dans le liquide assurant ainsi l'étanchéité par un Joint hydraulique. Le gaz est conduit par la conduite 76 dans une enceinte 125 à la température ambiante où la vapeur d'eau se condense en partie ; l'eau de condensation s'élimine automatiquement par un siphon 126.Le gaz est ensuite stocké dans un réservoir souple 127. Il est ensuite au fur et à mesure des besoins épuré et mis en pression par un système qui réalise en une temps l'épuration par barbotage dans de l'eau et une légère mise en pression (de l'ordre de 100 millibars) suffisante pour une utilisation facile sur place. Ce système est composé d'un certain nombre d'augets 137 qui décrivent un mouvement circulaire. Alternativement ces augets se remplissent de gaz : position 197 A puis ils s'enfoncent dans l'eau. La pression bYdr o statique assure la compression du gaz. Au point le plus bas (position 137 C) l'auget bascule et libère le gaz, celui-ci est recueilli 8 la base de la cloche de récupération 142. Le gaz en stéle- vant traverse un diffuseur 143 qui divise le flux de gaz en petites bulles ; ces petites bulles montent dans le liquide, leur parcours est allongé par la présence de chicanes 144 situées dans l'eau. Au cours de ce parcours le biogaz cède à l'eau la majeure partie des gM solubles que l'on désire éliminer, ctest-à-dire, SR2 et C02. L'0puration se complète par contact avec lteau qui ruisselle sur les chicanes 145 situées en atmosphère gazeuze. Le gaz épuré sous pression est recueilli par la cloche 149 , la pression qui s'exerce sur le gaz est fonction des différences de niveau entre les niveaux 151 et 152. Le gaz est ensuite envoyé dans un gazomètre constitué par une cloche lestée et qui se déplace verticalement dans le même bac 42. Phis il part vers les utilisations. L'eau contenant les gaz dissous est éliminée par la conduite 146 . Elle est remplacée par de l'eau neuve ou régénérée amenée par la canalisation 147. L'accessibilité à l'intérieur eat obtenue par des panneaux basculants 38 qui constituent la couverture puis par des panneaux isolants amovibles 34 qui permettent la visite des parties supérieures latérales et des panneaux isolants amovibles 35 qui permettent l'accès au compartiment des vannes et à 1' échangeur de chaleur. AVANTAGES APPORTES PAR L'ADDITION - En plus des avantages signalés dans la demande de brevet principal, cette variante permet en plus t - Un abaisaement des coûts du fait que l'on a substitué à des parois latérales constituées de deux parois béton enserrant un isolant uns seule paroi béton isolée à l'extérieur. - Une augmentation de la sécurité par un guidage parfait de la paroi mobile qui ne peut pas se bloquer. - L'élimination des problèmes causés éventuellement par la formation d'une crotte à la surface du compartiment tertiaire. - Le système d'épuration mise en pression du gaz présente de l'intérêt car ce système est simple et robuste. Il permet d'avoir la pression win;msm au-dessus des produits en fermentation, ceci est favorable à la production du gaz (toute augmentation de pression entraine une baisse de la production) et n' impose pas des efforts mécaniques sur les structures supérieures du digesteur, les forces mises en jeu deviennent vite importantes dès que la pression augmente tant soit peu. D'autre part les compresseurs présents à l'heure actuelle sur le mar-ché sont motteux, sujets à la corrosion, ils sont mal adaptés aux faibles pressions et aux faibles débits. SNONoeS DES FIGURES - La figure 1 planche 1 est une coupe verticale longitudinale. - La figure 2 Planche 2 est une coupe horizontale schématique, le plan de coupe se confond avec le plan déterminé par la surface des produite en cours de fermentation. - La figure 3 Planche 3 est une demi-coupe verticale passant par le compartisent secondaire - La figure 4 planche 3 est une demi-coupe verticale passant par l'échangeur et les 3 étages du compartiment primaire. - La figure 5 planche 4 est une coupe verticale partielle passant par l'axe vertical d'un galet porteur et par l'axe horizontal du galet guide de la suspension de la paroi mobile qui lui correspond. - La figure 6 planche 4 est une vue schématique du sommet de la paroi mobile montrant la disposition des galets de suspension et de guidage. - La figure 7 planche 4 est le schéma du circuit du gaz depuis la sortie du digesteur jusqu'à l'utilisation. - La figure 8 planche 5 est une coupe verticale schématique à travers le système épuration compression, le plan de coupe passe par les godets et est perpendiculaire aux axes supportant ceux-ci. - La figure 9 nlanche 5 est une coupe verticale schématique à travers le système épuration compression. le plan de coupe passe les axes supportant 2 godets symétriques. - La figure 10 planche 6 est une vue de dessus schématique du chariot porteur des organes de brassage. - La figure 11 planche 6 est une coupe verticale partielle passant par l'axe horizontal d'un galet porteur du chariot précédent. - La Piaare 12 planche 7 est une coupe schématique partielle du sommet du compartiment tertiaire. Le plan de coupe est vertical, parallèle à l'are longitudinale du digesteur et passe par l'échancrure pratiquée à travers la paroi séparant le compartiment tertiaire de l'échangeur de chaleur pour permettre le passage des produits. Elle a pour but de représenter le brise croûte. - La figure 13 planche 7 est une vue en perspective de la goulotte 118 qui est fixée à la plaque rectangulaire qui rassemble les flottants à la surface du compartiment tertiaire. - La figure 14 planche 17 est une coupe partielle horizontale schématique passant par la plaque citée ci-dessus. DESCRLPPION DETAILLEE Sur la figure 1 planche 1 - On a représenté le niveau du sol 1 l'appareil étant conçu pour être mi-enterré. La base du digesteur proprement dit est constitué' par une couronne périphérique 2 en béton de 20 cm de hanteur environ et de largeur égale à la largeur des parois augmentée de i t épaisseur de l'ieolant. Le volume situé à l'intérieur de cette cou ronde est occupé å la partie inférieure par un drainage 3 de 15 cm de hauteur, le reste de la hauteur est occupé par une dalle 5 en béton.Au-dessus de la couronne 2 et de la dalle 5 on a une couche continue 6 d'isolant incompressible, puis au-dessus on a une dalle 7 en béton dans laquelle sont noyés les tubes de transfert des produits puis encore au-dessus une dalle 8 en béton qui renferme les tubes de chauffage (sauf à l'emplacement du compartiment 19 dénommé compartiment des vannes). - Les parois latérales externes 16 en béton sont revêtus à leur partie extérieure d'une couche continue d'isolant incompressible 17 et à leur partie supérieure d'une couche continue 18 du m & e isolant. - L'intérieur de la cuve est cloisonné en un certain nombre de compartiments; de gauche à droite on rencontre successivement : le compartiment 19 des vannes, l'échangeur de chaleur 20, l'étage supérieur 21 du compartiment primaire, l'étage moyen 22 du compartiment primaire, l'étage inférieur 23 du compartiment primaire, le compartiment tertiaire avec sa partie inférieure 26 et sa partie supérieure 24 avec entre les deux le bac dlslimentation 25 du canal de sortie de l'échangeur de chaleur, puis le compartiment secondaire divisé en deux avec une première partie - 27 et une seconde partie 28. Ce cloisonnement est réalisé avec successivement les parois fixes 29, 30 et 31 et la paroi mobile 32. - La partie supérieure au-dessus de la bache 74 de récupération du gaz est isolée par une couche d'isolant fixe 33 ; ail- dessus du compartiment des vannes et au-dessus de ltéchangeur de chaleur l'isolation est réalisée par des panneaux amovibles 35. - A l'extrémité du digesteur du coté du compartiment des vannes on a accolé à la paroi du digesteur la fosse de régulation 40 surmontée du local technique 41, å l'autre extrémité du digesteur on a le bac à eau 42 qui reçoit l'appareillage d'épuration compression du gaz et les gazomètres recevant le gaz sous pression. - Dans la fosse de régulation 40 on voit la canalisation 43 d'amenée de l'effluent. La pompe de relevage 44 qui par l'inter médiaire de la canalisation 45 alimente à refus le canal d'entrée de l'échangeur de chaleur* les retours depuis la lame déversante située à l'entrée du canal s'effectuant par la canalisation 46.Dans le coçpartiment secondaire on voit le départ 52 depuis le fond de ce eengvKrti ant des canalisations d' aspiration-refoulement. Chacune de ces canalisations est reliée à une canalisation verticale d'aspiration 54 qui aboutit au collecteur général d'aspiration 55 par l'intermédiaire de vannes 56 et est aussi reliée à une canalisation verticale de refoulement 59 qui part du distributeur général de refoulement 57 avec à la Jonction la vanne 58.Une canalisation aspiration refoulement part également de la base du compartiment ter tiaire en 62 tandis que dans ce m8me compartiment la canalisation 63 relie le distributeur général de refoulement au fond du bac d'alimentation du canal de sortie de l'échangeur de chaleur. - Le niveau général des produits est représenté en 68 et on voit b travers la paroi 31 le trou de communication 70 qui permet l'équilibrage des niveaux de part et d'autre de la paroi 31. - Le départ des tubes du circuit de chauffage est représenté en 72 tandis que l'arrivée de ces mêmes tubes est représenté en 73 à la partie supérieure de la paroi 29. - La récupération du gaz se fait au-dessus des compartiments secondaire et tertiaire avec la boche de récupération 74 dont les bords latéraux plongent dans les produits assurant l'étanchéité grâce à un joint bydraulique 75, le biogaz est évacué grtce à la canalisation 76. - Le brassage des étages supérieur, moyen et inférieur du compartiment primaire est réalisé respectivement grâce aux pales de brassage 83 85 et 87, le fond du compartiment tertiaire est brassé par la pale 89 et le bac d'alimentation du canal de sortie de lehu4;ur est brassé par la pale 91. - Le fond 104 du bac 25 est au même niveau que le fond du canal de sortie 65 , il est constitué de 2 panneaux inclinés l'un vers l'autre faisant une rigole elle-mEme inclinée vers le canal 65. - Figure 2 planche 2 - Sur cette coupe horizontale le plan de coupe est confondu avec le plan déterminé par la surface libre des produits en cours de digestion. A ce niveau les parois transversales externes 16 ont la mOrne épaisseur qu' è la base ; ainsi que les portions de parois longi tudinaies 9 situées en face du compartiment des vannes, de 1' échan- geur de chaleur, et du compartiment tertiaire. A ce niveau la paroi longitudinale située en face du compartiment secondaire est constituée par la paroi 12 qui a une épaisseur réduite de moitié par rapport 8 la paroi qui la supporte. La paroi 16 est évidée à la partie supérieure pour prolonger le décrochement interne. - L'extérieur de toutes ces parois est recouvert par des couches continues 13 et 17 d'isolants incompressibles. - Les parois verticales 105 du bac d'alimentation 25 du canal de sortie de l'échangeur de chaleur sont situées de part et d'autre de l'échancrure 64 pratiquée à travers la paroi 30 et qui permet aux produits de pénétrer dans le canal, ces 2 parois 105 sont séparées l'une de l'autre par une distance égale à la moitié de la distance qui sépare les 2 parois externes 9, ce bac est alimenté au fond par la canalisation 63. - La paroi mobile 32 qui sépare le compartiment secondaire en 2 parties 27 et 28 est équipée de déflecteurs 106 qui ont tendance à ramener les boues vers les orifices 52 point de départ des canalisation d'aspiration refoulement ; à chaque extrêmité de ce compartiment secondaire on a la canalisation 60 qui sert principalement à l'aspiration des boues en excès et la canalisation 61 qui sert à l'aspiration des flottants. Les produits repris par ces canalisations 60 et 61 sont envoyés par la canalisation 62 au fond du çompartiment tertiaire. Le canal d'entrée 48 de ltéchangeur de chaleur est équipé à son départ d'une lame déversante 47 ; une ouverture 49 pratiquée su fond du canal et à la fin de celui-ci permet aux produits de sortir de ce canal et de pénétrer à l'étage supérieur du oompartiment primaire. Les produits sortent du digesteur par le canal 65 de sortie de l'échangeur de chaleur. ce canal se termine par la late déversante 66. Les parois qui séparent les canaux sont soit des plaques conductrices métalliques 96 ou des plaques isolantes longitudinales 97 ou transversales 98. A la partie supérieure du compartiment des vannes on a la pompe volumétrique 50 qui refoule par la canalisation 51 les produits frais dans l'aspiration de la pompe 67 de recirculation cette pompe aspire dans le collecteur général d'aspiration 55 et refoule dana le distributeur général de refoulement 57. - Le local technique 41 abrite les mécanismes 94 de traction de la plaque mobile 32 et les mécanismes 95 de déplace ment du chariot porteur des divers organes de brassage. On voit sur cette figure les fenêtres rectangulaires 99, 100 et 101 par lesquels passent les supports des pales de brassage des 3 étages du compartiment primaire. - Le bac à eau 42 reçoit l'ensemble 128 d'épuration compression du biogaz et les gazomètres 129 qui stockent sous une légère pression , avant l'utilisation. le biogaz épuré. -Figure 3 planche 3 Sur cette figure on voit la base du digesteur avec la couronne rectenguluire 2 en béton, la zone drainée 3 avec les drains 4 . zone surmontée de la dalle béton 5 ; 1 t ensemble étant recouvert par la couche continue 6 d'isolant incompressible. Au dessus de cet isolant on a la dalle 7 ou sont noyés les tubes tels que 53 où circulent les produits lors de leur transfert, puis encore au-dessus la dalle en béton 8 qui renferme les tubes de chauffage 71. - La paroi longitudinale 11 a la meme épaisseur jusqu'à environ 50 cm en dessoua du niveau 68 des produits en cours de fermentation. La paroi Il est surmontée dans sa partie extérieure par w paroi 12 qui a une épaisseur égale à la moitié de la paroi 11. La paroi 11 porte à sa partie supérieure interne et sur toute la longueur du compartiment secondaire un déflecteur de gaz 77 tandis que la paroi 12 porte tout le long du compartiment secondaire une pièce 113 de façon à permettre le passage des galets porteurs de la paroi mobile avec un jeu de 1 à 2 cm. Les parois 11 et 12 sont recouvertes sur leurs faces externes par une couche continue 13 d'isolant incompressible. La face supérieure de la paroi 12 est recouverte d'une couche continue 14 d'isolant incompressible. La paroi 11 est renforcée de distance en distance par des uontreforts béton 15 qui prennent appuis sur 11 isolant incompres sible 13, elle est d'autre part en principe mi-enterrée (niveau du sol en 1 ) Au dessus de la bSche 74 qui sert à recueillir le biogaz on a une couche isolante 33 fixe, sur les côtés on a des panneaux isolants mobiles 34. La couverture est assurée par des panneaux 38 qui peuvent basculer de l'extErieur vers l'intérieur, ces panneaux prennent appui å leur partie supérieure sur des supports 36 et à la base sur des supports 37, la couverture est complétée par une faitière 39. Fiure 4 Planche 3 La paroi latérale 9 a la meme épaisseur jusqu'à un niveau supérieur de quelques centimètres au niveau général 68 des produits en cours de fermentation. Elle est surmontée dans sa partie externe par une paroi 10 dont l'épaisseur est la moitié de l'épaisseur de la paroi 9. La paroi 9 et la paroi 10 sont recouvertes sur leur face externe d'une couche continue 13 d'isolant incompressible de mdme la face supérieure de la paroi 10 est recouverte d'une couche continue d'isolant 14. La partie supérieure est isolée par des panneaux 35 amovibles. La hauteur intérieure utile est divisée en 4. De haut en bas on rencontre successivement l'échangeur de chaleur 20. l'étage supérieur 21, l'étage moyen 22 , l'étage inférieur 23 du compartiment primaire. Sur le côté des passages 99 , 100 , 101 permettent le passage des supports des pales de brassage respectivement des étages supérieur, moyen et inférieur du compartiment primaire. Figure 5 planche 4 Sur cette coupe partielle sont représentées : La paroi Il qui est surmontée dans sa partie externe par ns paroi 12 d'épaisseur égale à la moitié de la paroi 11. Isolant incoepressible 13 et 14 recouvre la face externe de ces parois et la face supérieure de la paroi 12. La paroi mobile 32 est solidaire du longeron 107 qui Chaque est lui-même solidaire de galets 108 à axe horizontal. galet 108 prend appui sur la face supérieure interne de la paroi 11 qui constitue son chemin de roulement. Ce chemin de roulement est situé à enliron 50 ce en-dessous du niveau 68 des produits en fermentation. Le longeron 107 passe sous la biche de récupération du gaz 74 dont le rebord est immergé pour constituer le joint hydraulique 75. Le t déplacement en hauteur desgalets 108 est limité à t ou 2 cm par une pièce 113 qui est fixée tout le long de la face interne de la paroi .12 par des cornières 114. Le longeron 107 est également solidaire de galets 109 à axe vertical dont le chemin de roulement constitué par le rebord interne supérieur de la paroi 11 est situé à quelques centimètres en-dessous du chemin de roulement des galets 108. La plaque 32 est tractée par la barre 110 fixée au longeron 107.Le câble tracteur 111 est relié à la tige 110 à sa partie supérieure quelques centimètres au-dessus du niveau 68 des produits en fermenta tion, le retour du cÂble est en 112. L'isolation supérieure est assurée au-dessus de la bâche 74 par une couche isolante fixe 33 et sur les cotés par des panneaux amovibles 34 qui permettent la visite des câbles 111 et 112. La paroi mobile 32 présente un décrocoient 6 9 qui permet le passage du déflecteur de gaz 77 et l'équilibrage des niveaux de chaque côté de la paroi mobile 32 Figure 6 planche 4 La paroi mobile 32 est fixée de chaque c8té à 50 cm endessous de la face supérieure à un longeron 107. A l'extrêmité de chacun de ceux-ci est fixé un galet 108 à axe horizontal et un galet 109 à are vertical, et au milieu une tige 110 pour la traction. Fanure 7 planche 4 C'est un schéma du circuit du biogaz. Le biogaz sort du digesteur par la canalisation 76 ; il arrive dans une enceinte 125 à la température ambiante ; liteau qui se condense est éliminée par le siphon 126. Le biogaz est ensuite stocké dans le gazomètre souple 127. De là, il se rend au système 128 où il est épuré et mis en légère pression puis stocké dans un ou plusieurs gazomètres 129. Le système d'épuration compression 128 est en partie immergé dans la cuve à eau 42, de m8me le ou les gazomètres 129 sont placés sur cette meme cuve à eau. Le biogaz épuré part vers l'utilisation par la canalisation 130. Figure 8 planche 5 Le système d'épuration mise en pression est installé dans la duve à eau 42. Celle-ci est pleine au trois-quart environ jusqu'au niveau 151. La bâche 140 reçoit le biogaz par la canalisation 141, l'étanchéité est assurée par le rebord de la bÂche qui plonge dans l'eau. Les godets sont constitués d'un corps principal 137, ce corps principal est constitué par une botte parallélipipédique dont ltou- verture est dirigée vers l'axe support 136 , à ce corps principal est fixé à l'angle supérieur une tige ergot 139et de l'autre cOté de l'axe support 136 une plaque triangulaire 138. Les godets ont une trajectoire circulaire. Ils occupent successivement plusieurs positions, une position 137 A où le corps principal est plein de biogaz, une position 137 3 ou le biogaz contenu dans le corps principal est comprimé à mesure que le godet descend, une position 137 C où le godet bascule vers l'intérieur par action de la butée 153 et où le biogaz s'échappe, une position 137 D ou le godet bascule vers ltextérieur par action de la came 154 et où l'eau s'échappe ; les faces latérales du corps principal restant parallèles au plan formé par la surface de l'eau tant que le godet n'est pas sorti de l'eau. La virolle rectangulaire 142 comporte à sa base la chambre 155 de réception du biogaz. Au-dessus de celle-ci se trouve le diffuseur 143 qui est traversé au centre par la canalisation 146 d'évacuation de l'eau usée ; au dessus du diffuseur on a un volume qui est équipé de chicanes immergées 144 jusqu'au niveau 152 de l'eau puis encore au-dessus un volume rempli de gaz équipé de chicanes 145. La paroi de la virolle est traversée en-dessous du niveau de l'eau 152 par la canalisation d'équilibre 148. La partie supérieure de la virolle 142 est coiffée par une cloche parallélipipédique 149 dont les bords latéraux descendent plus bas que le niveau 152 de l'eau ; à la partie supérieure de la cloche se trouve la canalisation 147 d'amenée de l'eau neuve.La cloche 149 est totalement imnergée et le niveau 152 de l'eau à l'intérieur de la virolle 142 est endessous du niveau 151 de l'eau sous la bâche de réception 140. - Figure 9 planche 5 la paroi 131 de la cuve à eau 42 est traversée par l'axe 132 commandé par la roue dentée 133. A son extrémité interne l'axe 132 porte une plaque 134 sur laquelle sont fixée les bras supports 135. Â la périphérie de ces bras supports 135 sont fixés les axes 136 qui supportent les augets par l'intermédiaire de 2 tourillons qui permettent la rotation de l'auget autour de l'axe. L'auget est constitu du corps principal 137, sur sa paroi latérale la plus proche du bras porteur est fixé:la tige ergot 139 et de l'autre côté de l'axe 136 la plaque 138.La virolle rectangulaire 142 renferme à la base la chambre de réception 155 du biogaz ; on a au-dessus le diffuseur 143 avec au centre la canalisation 146 d'évacuation de lteaa usée. Cette virolle 142 est coiffée par une cloche paralléli pipédique t49, au centre de cette cloche arrive la canalisation 147 d'arrivée dé l'eau neuve, le biogaz est évacué par la canalisation 150. À la partie supérieure on a la bÂche de réception du gaz 140. figure 10 Planche 6 Cette figure montre une vue de-dessus schématique du chariot porteur des organes de brassage. il est constitué de chaque côté d'un longeron 121. A chaque extrémité des longerons est fixé un galet porteur 122 à axe horizontal dont le chemin de roulement est constitué par la partie supérieure de la paroi 9 , et un galet guide 123 axe vertical dont le chemin de roulement est constitué par la partie inférieure de la face interne de la paroi 10. 9ur les 2 longerons sont fixés directement ou indirectement ou indirectement - Les organes de brassage de l'échangeur de chaleur, c'est b-dire les palettes verticales 78 du canal d'entrée de l'échangeur de chaleur et les palettes verticales 79 du canal de sortie de leéchar- geur, et les organes qui comnandent l'orientation de ces palettes c'est-à-dire les bielettes 80, la tige 81 qui relie les bielettes et le mécanisme 82 qui les conmanlr2e. - Les supports 84, 86, 88 des pales 83, 85, 87 qui brassent respectivement les étages supérieur, moyen et inférieur du compartiment primaire. - Le dispositif brise crotte du compartiment tertiaire avec ses supports 117 et 116, sa plaque 115 portant la goulotte 118. - Le support 90 de la pale de brassage du fond du compartiment tertiaire. - Le support 92 de la pale de brassage du bac dlalimen- tation du canal de sortie de l'échangeur de chaleur. ~ Figure Il Planche 6 Sur r cette figure sont représentés le longeron 121 et un galet porteur 122 à axe horizontal. Le chemin de roulement de ce galet est constitué par la face supérieure de la paroi 9, ce chemin de roulement est à quelques centimètres au-dessus du niveau général 68 des produits. Le galet 122 ne peut décoller de plus de 1 ou 2 cm de son chemin de roulement puisqu'il en est empêché par la pièce 124 qui est fixée à la paroi 10. Les numéro taxions 13 et 14 représentent les couches d'isolants. - Figure 12 planche 7 Cette figure représente schématiquement les diverses positions du brise croûte. Ce brise croûte agit su sommet du compartiment tertiaire 24 qui est situé entre les parois 30 et 31. La lame verticale 115 est supportée par une pièce verticale 116 qui est articulée å 2 bras 117. La pièce 116 et les 2 bras 117 forment un parallélogramme articulé ce qui fait que la pièce 116 se maintient en permanence verticale. La lame verticale 115 porte une gou- lotte 118 qui peut pivoter d'un pivoter d'un angle de 900 vers le haut à partir de l'horizontale. Cette lame rectangulaire 115 a environ 20 cm de haut. En position de travail l'ensemble lame goulotte se déplace horizontalement depuis la position 118 A jusqu'a la position 118 B. L'ensemble se déplace ensuite de façon à se retrouver avec la goulotte en position 118 C, le retour à la position de départ se fait 120 horizontalement comme en 118 D. La butée provoque le basculement de la goulotte jusqu' h la position verticale. - Figure 13 planche 7 On voit que la goulotte 118 est constituée par une demivirolle circulaire avec un axe horizontal 119 fixé b la génératrice supérieure. - Figure 14 planche 7 Sur cette figure qui est une coupe horizontale partielle du compartiment tertiaire au niveau de la plaqueil5 du brise crotte on voit que celle-ci occupe toute la largeur du compartiment à l'excep- tion d'un jeu de quelques centimètres de chaque côté pour éviter le contact avec la te de récupération du gaz 74. La plaque est fixée à chacune de ses extrêmités aux supports 116. La goulotte 118 est fixée en face l'échancrure 64 pratiquée dans la paroi 30 , échancrure qui donne accès au canal de sortie 65 de l'échangeur de chaleur. Des déflecteurs 102 et 103 ont tendance à concentrer les flottant' dans la zone où se trouve la goulotte 118. aEVE No ICBTIONS EiRnEÇDICAPION nO 1 Appareil pour la production en continu de biométhane à partir de substances organiques caractérisé : - in ce que l'appareil est constitué principalement par une cuve parallélipipédique dont le grand axe est horizontal - En ce qu'à l'extrémité de la cuve la plus proche du com- partiment 19 des vannes et accolée à la face transversale externe16 se trouve la fosse de régulation 40 surmontée du local technique 41 et qu'à l'autre extrémité est accolée la cuve 42 qui reçoit le sys tème 128 d'épuration mise en pression du biogaz ainsi que les gazomètres 129. - En ce que le compartiment secondaire est divisé en deux sous compartiments 27 et 28 de volume variable par une cloison mobile 32. - En ce que le compartiment tertiaire 26 est équipé d'un bac 25 d'alimentation du canal de sortie de l'échangeur de chaleur. - En ce que le compartiment tertiaire est équipé à sa partie supérieure d'un brise croûte constitué principalement d'une plaque métallique rectangulaire 115. - En ce que tous les organes de brassage:de l'échangeur de chaleur 20, des 3 étages 21, 22 et 23 du compartiment primaire, du compartiment tertiaire 26, du bac d'alimentation 25 et le brise crotte du compartiment tertiaire sont solidaires mécaniquement. - En ce que le biométhane avant d'être prêt à être utilisé passe dans un dispositif qui réalise simultanément son épuration et une certaine mise en pression. RENnENDICATION nO 2 -Appareil selon la revendication 1 comprenant une cuve parallélipipédique dont le grand axe est horizontal caractérisé : - En ce que les parois latérales du digesteur prennent appui sur le sol par I' intermédiaire d'une couronne rectangulaire en béton 2. La section de cette couronne est rectangulaire ; cette section a pour longueur la largeur des parois latérales à la base augmentée de l'épaisseur de l'isolant, et pour hauteur environ 20 cm. Le volume situé à l'intérieur de cette couronne est occupé à la base et sur upe hauteur de 15 cm environ par une zone drainante 3 et à la partie supérieure par une dalle en béton 5 de 5 cm d'épaisseur environ. - En ce que toute la surface de la couronne 2 et de la dalle 5 est recouverte par une couche continue d'isolant incompressible 6. - En ce que les parois latérales externes en béton (parois transversales 16 et parois longitudinales 9 et 11 prennent appui à leur base sur la périphérie de la couche isolante 6 et que le reste de la couche isolante 6 est surmonté par une dalle 7 en béton dans laquelle sont noyés tous les tubes de transfert de produits. - En ce que la dalle 7 en béton est surmontée par une dalle 8 en béton dans laquelle sont noyés les tubes de chauffage 71 des produits en cours de digestion sauf sur la surface occupée par le com partit des vannes 19. - En ce que les parois longitudinales externes situées en face du compartiment des vannes 19 jusqu'au compartimenttertiaire 26 inclus sont constituées jusqu'à une hauteur supérieure de quelques on à celle du niveau général 68 des produits par une paroi 9 en béton ; le reste est constitué par une paroi 10 en béton d'épaisseur égale à la moitié de celle de la paroi 9 et située à l'extérieur le décrochement dont la largeur est égale à la moitié de l'épaisseur de la paroi 9 est situé à l'intérieur. - Bn ce que les parois longitudinales externes situées en face le compartiment secondaire sont constituées jusqu'à une hauteur infé fleure de 50 cm environ au niveau général 68 des produits par une paroi en béton 11 : le reste étant constitué par une paroi 12 en béton. d'épaisseur égale à la moitié de la paroi il et situé à l'extérieur. le décrochement dont la largeur est égale à la moitié de l'épaisseur de la paroi 11 est situé vers l'intérieur. - En ce que la paroi transversale externe 16 située à l'extrttité du compartiment secondaire est évidée dans ure partie de son épaisseur à la partie supérieure afin de prolonger en son sein le décrochement dont il a été question à l'alinéa précédent. - En ce que toute la surface externe des parois latérale s en béton de la cuve est recouverte de couches continues 13 et 17 d'isolant incompressible. - En ce que toute la surface des faces supérieures des parois latérales externes en béton de la cuve est recouverte de couches 14 et 18 d'isolant incompressible. RE1nENDICAUION n 3 - Appareil selon la revendication 1 comprenant une paroi mobile 32 caractérisée : - En ce que cette paroi mobile est solidaire sur chacune de ses faces latérales d'un longeron 107. Chaque longeron est fixé à environ 50 cm en-dessous de la face supérieure de la paroi mobile. - En ce que chaque longeron est à chacune de ses 2 extre- mites solidaire de 2 galets : un galet 108 tournant sur un axe horizontal et un galet 109 tournant sur un axe vertical. - En ce que chaque galet 108 roule sur la face supérieure interne de la paroi 11, cette face est à un niveau tel que le longeron 107 puisse passer sous le rebord immergé de la bâche 74 avec un axe rectiligne et horizontal pour relier le galet 108 au longeron 107. - En ce que de chaque côté une pièce 113 fixée à la paroi 12 et de même longueur que le compartiment secondaire est fixé à une hauteur telle que chaque galet 108 ne puisse décoller de son chemin de rotaement d'une hauteur de plus de 1 à 2 cm. - En ce que chaque galet 109 à axe vertical roule sur la face supérieure interne de la paroi Il à quelques centimètres endessous du chemin de roulement des galets 108. - En ce que les axes de rotation des galets 108 et 109 sont hortogonsux et concourants. - En ce que la traction de la plaque est assurée de chaque côté par un cable relié à une tige verticale 110 ; elle-même fixée au milieu du longeron solidaire de la paroi mobile de chaque côté. Le point de liaison entre le cable tracteur et la tige verticale 110 se situe B quelques centimètres au-dessus du niveau des produits en fermentation. BE1ftMNDICATION ne 4 - Appareil selon la revendication I comprenant un compar ment tertiaire équipé d'un bac 25 d'alimentation du canal de sortie de l'échangeur de chaleur caractérisé - En ce que le fond 104 du bac d'alimentation est sensiblement à la meme hauteur que le fond du canal de sortie de l'échangeur de chaleur, et qu'il est constitué de 2 panneaux légèrement in clinés l'un vers l'autre de façon à faire à leur ligne de jonction une petite rigole el1e-même inclinée vers l'entrée du canal de sortie de l'échangeur de chaleur. - En ce que les faces latérales verticales 105 de ce bac ont des dimensions telles que leurs faces supérieures horizontales soient à environ la moitié de la hauteur du canal de sortie de 1' échan- geur de chaleur. - En ce que les faces latérales verticales 105 soient b une distance l'une de l'suture égale à la moitié environ de la largeur intérieure de la cwe. REVENDICAPION n 5 - Appareil selon la revendication 1 comprenant un brise croate à la surface du compartiment tertiaire caractérisé : - En ce que ce brise crotte comporte une plaque rectangulaire verticale 115 d'environ 20 cm de haut et de longueur telle qu'elle laisse de chaque côté un jeu de quelques centimètres par rapport au rebord vertical de la bÂche 74 de récupération du gaz. - En ce que la plaque 115 est reliée à un parallélogramme articulé qui la maintient en permanence verticale. - En ce que la plaque verticale 115 porte fixée à son azote supérieure par un axe horizontal 119 une goulotte semi-eylindrique 118 ouverte à ses deux extrémités qui peut pivoter vers le haut d'un angle de 900 à partir de l'horizontale. La goulotte est fixée de telle façon que son plan médian longitudinal coïncide avec le plan médian longitudinal de 1'échancrure 64 pratiquée dans la paroi 30 et qui permet la communication avec le canal de sortie de 1' échan- geur. - En ce que la partie supérieure du compartiment tertiaire comporte 2 déflecteurs 102 et 103 qui sont placés de telle façon que les flottants aient tendance à se concentrer vers le début du canal de sortie de l'échangeur. - En ce que la plaque verticale 115, bord inférieur immer gé de quelques centimètres pousse d'une extrêmité à l'autre de la partie supérieure du compartiment tertiaire les flottants dans la direction du canal de sortie de l'échangeur de chaleur. Puis en ce qu'elle s'abaisse tout en continuant le mouvement précédent de façon à ce que la goulotte 118 passe sous le rebord immergé de la bâche 74, le mouvement se continuant jusqu'à ce que la goulotte 118 se redresse verticalement sous l'action de la butée 120 - En ce que la plaque 115 revient à sa position de départ en se déplaçant d'abord horizontalement dans le liquide de façon que son bord supérieur se maintienne constamment à quelques centimètres en dessous du niveau 68 des produits puis en fin de parcours en ajoutant à ce mouvement de déplacement un mouvement ascentionnel. REMnENDIGATION no 6 - Appareil selon la revendication 1 comprenant un chariot support des organes de brassage caractérisé : - En ce que ce chariot supporte les palettes verticales de brassage 78 du canal d'entrée de l'échangeur de chaleur, les pa lettes verticales de brassage 79 du canal de sortie de l'échangeur que ces deux catégories de palettes dont les faces planes (faces de travail) font entre elles des angles de 900 sont toutes reliées par l'intermédiaire de bielettes 80 à une tige de commande d'orientation 81 comniandée par un mécanisme 82. - En ce que ce chariot est relié rigidement par 1 'intermé- diaire du support 84 à la pale 83 de brassage de l'étage supérieur du compartiment primaire. par l'intermédiaire du support 86 à la pale 85 de brassage de l'étage moyen. par l'intermédiaire du support 88 à la pale 87 de brassage de l'étage inférieur du compartiment primaire. - En ce que ce chariot est relié rigidement par l'inter médiaire de son support 90 à la pale de brassage 89 du fond du compartiment tertiaire, par l'intermédiaire de son support 92 à la 91 pale de brassage du bac d'alimentation du canal de sortie de l'échan- geur de chaleur. - En ce que ce chariot est le support des éléments du brise crotte c' est-à-dire en particulier des bras supports oscillants 117 du support ertical 116 et des organes de travail : plaque rectangulaire 115 et goulotte 118 qui lui est fixés. - En ce que tous les organes supportés et commandés sont fixés de chaque côté du chariot sur un longeron 121. - En ce qu'à chacune de ses extrémités chaque longeron 121 prend appui par l'intermédiaire d'un galet 122 à axe horizontal sur le canin de roulement constitué par la partie supérieure interne de la paroi 9, qu'une pièce 124 est fixée tout le long de la paroi 10 de fanon que galet 122 ne puisse décoller de plus de 1 à 2 cen timètres de son chemin de roulement. - En ce qu'à chacune de ses extrémités chaque longeron 121 est guidé par un galet 123 à axe vertical, que ce galet 123 est situé le plus près possible du galet 122 et que son chemin de rou lerent est constitué par la base de la face interne de la paroi 10. - En ce que ce chariot décrit des mouvements rectilignes alternatifs commandés par un mécanisme moteur 95 situé dans le local technique 41. REVENDICATION N 7 - Appareil selon la revendication 1 comprenant un système d'épuration et de mise en pression du biogaz caractérisé - En ce que le système comporte une cuve 42 remplie d'eau au trois-quart de sa hauteur. - En ce que sur cette cuve à eau 42 est située une bâche 140 de réception du biogaz à traiter, que les bords latéraux inférieurs de cette bÂche plongent dans l'eau afin d'assurer un joint hydraulique et que cette bâche reçoit par une canalisation 141 le biogaz à traiter qui a été stocké provisoirement dans un réservoir souple t27 aprbs avoir été recueilli par la bâche souple 74 à la surface des compartiments secondaire et tertiaire du digesteur. e En ce qu'un axe 132 supporté par la paroi 131 de la cuve à eau 42 et commandé de l'extérieur à une de ses extrêmités par wn roue dentée motrice 133 porte à son autre extrêmité une plaque 134 sur laquelle sont fixés des bras supports 135 , qu'à la périphérie de chacun de ces bras support 135 est fixé un axe horizontal 136 qui supporte un auget et que chaque auget peut tourner autour de son axe support 136 grÂce à deux tourillons. - En ce que chaque auget est composé d'un corps principal 137 qui a la forme d'une boîte parallélipipédique fixée sur l'axe 136 par l'intermédiaire de 2 tourillons qui lui permettent de tourner autour de cet axe ; que la face du corps principal tournée vers l'axe est absente de telle sorte que le corps principal est totalement ouvert dans la direction de l'axe ; qu'à la face latérale du corps principal située près du bras porteur 135 et symétriquement par rapport à l'axe 136 est fixée une plaque triangulaire 138 dont la masse est telle que l'ensemble de 1' auget soit en équilibre stable dans la position où le corps principal 137 est tout entier au-dessus de l'axe 136 et la plaque triangulaire 138 toute entière en-dessous de l'axe 136 et que sur cette même face latérale à l'opposé de la plaque triangulaire 138 est fixée une tige ergot 139 qui dans la position d'équilibre stable de l'auget fait un angle de 450 avec 1 'ho- rizontale. - En ce que chaque auget effectue par rapport à l'axe générale 132 un mouvement de rotation qui lui permet à la partie haute de sa trajectoire de se remplir de biogaz : pour cela le plafond de la boche 140 est à une hauteur suffisante par rapport au niveau 151 de l'eau sous la bâche pour que l'auget effectue une petite partie de sa trajectoire en équilibre stable totalement hors de l'eau ; que lors de la descente dans la cuve le système est conçu de telle façon qu'il reste en équilibre stable, c 'est-à-dire que le corps principal de 1' au- get est tout entier au-dessus de l'axe 136 ; qu'arrivée au point le plus bas de sa trajectoire une butée 153 détermine le basculement de l'auget et la vidange totale du biogaz emprisonné dans le corps principal ; et qu'en fin de cycle la came 154 détermine le basculement de l'auget et son maintien dans la position la plus favo- rable à la vidange de l'eau contenue dans le corps principal à savoir, faces latérales parallèles au plan déterminé par la surface de l'eau de façon que la vidange de l'eau emprisonnée dans le corps principal s' effectue de façon centrifuge dès que le corps principal commence à sortir de l'eau. - En ce qu'une virolle rectangulaire 142 est placée de fa çon telle quelle recueille à sa base dans la chambre de réception 155 la totalité du biogaz qui 'échappe du corps principal de chaque auget lors de -sa vidange au point le plus bas de sa trajectoire ; qu'aux dessus de la chambre de réception et sur toute la surface du plafond de celle-ci est placé un diffuseur 143 qui est conçu de telle façon que le sas après l'avoir traversé de bas en haut ressorte divisé en un nwodbrtm de bulles de faible diamètre, qu'au-dessus du diffuseur des chicanes 144 immergées dans l'eau sont disposées de telle façon que les bulles de gaz parcourent un chemin plus long que si elles s' éle- vaient à peu près verticalement au sein du liquide ; qu'au-dessus du niveau 152 de l'eau à l'intérieur de la virolle des chicanes 145 sont disposées de telle façon qu'étant mouillée par l'eau neuve qui arrive par la canalisation 147 elles permettent un contact maximum entre l'eau qui ruisselle à leur surface et le biogaz environnant, que le bioges épuré est recueilli par une cloche 149 de récupération renversée au-dessus de la partie supérieure de la virolle 142 et que de la paroi supérieure de la cloche de récupération part une canalisation 150 qui évacue le biogaz épuré vers un gazomètre sous pression. - En ce que l'eau qui se trouve à la partie inférieure du alune contenant les chicanes 144 imergées est évacuée par une canalisation 146 qui traverse le diffuseur 143 et qu'elle est rempla cée par de l'eau amenée à la partie de ce même volume par la canali- sation 147. - En ce que le niveau de l'eau 152 à l'intérieur de la virolle 142 est maintenu identique au-niveau de l'anneau liquide compris entre la virolle 142 et la cloche de récupération 149 par une ouverture 148 pratiquée dans la paroi de la virolle en-dessous du niveau 152 de l'eau. - En ce que le niveau 152 de l'eau à l'intérieur de la virolle 142 est inférieur au niveau 151 de l'eau sous la bâche 140 de réception du biogaz à traiter.