Brevet FR3033718A1 — publié le 20160923

- 1 - La présente invention concerne un dispositif de caisson modulable pour la préparation et d'homogénéisation de substrat pour la production de biogaz. Domaine de l'invention L'invention se rapporte à la production de biogaz par le processus de digestion anaérobie des déchets. Elle concerne plus particulièrement le domaine de la préparation de substrat à partir des déchets agricoles, des déchets végétaux ou tous autres déchets organiques méthanisables. Contexte de l'invention art antérieur La généralisation des installations de méthanisation se heurte actuellement à un problème de rentabilité sur les anciens ou nouveaux équipements . La rentabilité de ce 15 type de système est réalisée principalement par la vente d'électricité et de chaleur ou bien par la vente du gaz. Afin de garantir son investissement, il est impératif d'optimiser le rendement de l'installation et en particulier de s'assurer que l'ensemble du processus de digestion est bien réalisé. L'ensemble des installations de méthanisation nécessitent un incorporateur de 20 matières, actuellement elles sont principalement équipées de démêleurs et dans certain cas de broyeurs, mais sans homogénéisation ou préparation de la matière et sans gestion des corps étrangers. Il y a donc un besoin dans l'art pour un système modulaire qui permet de mixer les 25 matières solides afin d'homogénéiser la granulation et le taux de matière sèche des substrats à l'entrée du digesteur. Description détaillée de l'invention 30 La présente invention améliore les inconvenants de l'art antérieur et offre l'avantage de fournir un système de préparation de substrat pour les digesteurs en un seul module. En conséquence, l'invention peut être dimensionnée, pour répondre aux besoins spécifiques et peut être connecté et installé sur l'ensemble des digesteurs du marché. 35 Les avantages fournis par l'invention peuvent être mieux compris d'après la description du procédé et dans les schémas annexés, cependant la présente invention n'est pas 10 3033718 - 2 - destinée à être limitée dans la terminologie et il doit être entendu que chaque terme spécifique comprend tous les équivalents techniques qui fonctionnent d'une manière similaire pour accomplir un but similaire. 5 L'installation selon l'invention comporte : Un caisson modulable qui abrite les différents composants 001 qui reçoit l'ensemble des éléments pour le stockage et la préparation de la matière. Un bac d'incorporation vibrant des déchets solides 002 Une canalisation d'alimentation en déchets organiques fluides 012 Un système de démêlage des déchets organiques solide 014 Un système de pompage-broyage mobile 006 Un système de récupération des éléments indésirables 004 Une canalisation de transfert 015 entre l'atelier de broyage et la cuve de stockage Une cuve de stockage de la matière préparée 014 Un système de pesage qui permet le contrôle et le remplissage des quantités totales chargées 003 Un système numérique de contrôle commande 013 Les avantages fournis par l'invention peuvent être mieux compris d'après la description du procédé et dans les schémas annexés, cependant la présente invention n'est pas destinée à être limité dans la terminologie et il doit être entendu que chaque terme spécifique comprend tous les équivalents techniques qui fonctionnent d'une manière similaire pour accomplir un but similaire. La figure 1 est une vue en perspective qui illustre un exemple d'un caisson modulable pour la préparation et d'homogénéisation de substrat. La figure 2 est une vue de côté d'un caisson modulable pour la préparation et d'homogénéisation de substrat. La figure 3 est une vue en coupe qui illustre un exemple de l'intérieur d'un caisson 30 modulable pour la préparation et d'homogénéisation de substrat. Le fonctionnement de l'appareil est le suivant : L'invention comporte un caisson modulaire 001 qui reçoit l'ensemble des éléments pour le stockage et la préparation de la matière. 35 La quantité de déchets à incorporer par l'opérateur dans l'unité de préparation de matière est définie par l'unité de contrôle commande 013, l'information est 3033718 - 3 - communiquée à l'opérateur par l'intermédiaire d'un afficheur externe . La quantité de déchets est mesurée par l'intermédiaire du système de pesage 003. Le dispositif comprend en partie supérieure du caisson modulaire 001 un bac d'incorporation des déchets solides 002 il est équipé dans sa partie inférieure d'un 5 plancher vibrant 005 qui comporte a son extrémité un peigne 008 afin de séparer les agglomérations de déchets. Les déchets solides tombent ensuite dans l'atelier de mixage 016 ou la matière est démêlé par l'intermédiaire d'une vis démêleuse bidirectionnelle équipée de couteaux 014 installée sur toute la longueur dans la partie basse de l'atelier de mixage 016. La 10 vitesse et le temps de rotation sont déterminés par l'unité de contrôle commande 013. Au terme du processus de démêlage l'unité de contrôle commande 013 détermine la quantité de déchets fluide nécessaire à la préparation du substrat qui sera injectée par l'intermédiaire la canalisation d'alimentation 012 fluide dans l'atelier de mixage 016. 15 Quand l'ensemble de la matière fluide est intégré à l'intérieur de l'atelier de mixage 016 le système de pompage-broyage/mixage mobile 006 se met en fonctionnement pour commencer le processus de préparation du substrat. Le système de pompage broyage est mobile grâce au moteur 017 qui lui permet de réaliser des rotations et ajuste le système en hauteur pendant la phase de broyage. 20 À la fin du processus de broyage/mixage, le substrat est envoyé dans la cuve de stockage 014 par le système de pompage-broyage/mixage 006 qui s'indexe sur la canalisation de transfert 015. L'unité de préparation de la matière comporte un système de récupération des 25 éléments indésirables, les objets indésirables sont orientés vers le plancher de l'unité de mixage pendant la phase de démêlement. Les objets indésirables vont ensuite glisser vers le piège 018 par l'intermédiaire des 2 plans inclinés 015, les objets sont ensuite poussés par un vérin 019 vers la trappe étanche 004 ou ils vont pouvoir être récupérés par un opérateur. 35 REVENDICATIONS1) Procédé d'homogénéisation et de préparation de substrat pour les méthaniseurs, le procédé comprenant : - Le démêlement des déchets organiques solide pour favoriser le mixage ; - La préparation par mixage d'un substrat methanisable adapté à l'ensemble des digesteurs du marché ; - Un stockage du substrat préparé ; - Procédé de chargement de la matière solide avec un système de séparation des agglomérations de déchets; 2) Procédé de démêlement par vis de la matière organique solide afin de favoriser le mixage et le broyage pour la préparation du substrat. 3) Procédé selon la revendication 2, comprenant un système de séparation des objets indésirables de la matière organique solide. 4) Procédé comprenant un système de récupération et de séparations des objets 20 indésirables avant le mixage et le broyage. 5) Procédé de dosage du mélange entre les déchets solide et liquide pour favoriser le mixage et de broyage. 25 6) Procédé de mixage mobile qui permet de s'adapter aux caractéristiques et quantités de déchets. 7) Procédé de transfert du substrat par l'intermédiaire de la même pompe mixeuse et broyeuse. 30 35