Brevet FR3044324A1 (20170602)
REVENDICATIONS1. Procédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie de substrats organiques d'une installation de méthanisation, l'installation de méthanisation comprenant une chaudière dotée de moyens de chauffage du digesteur à partir du biogaz issu du digesteur, caractérisé en ce qu'il comprend la détermination d'une valeur cible Tame de la température de digestion, au moyen au moins : - d'une première étape de sélection d'au moins trois valeurs de température Tk-1, Tk, Tk-pi du digesteur dans un intervalle défini par une valeur seuil minimale Tmin et une valeur seuil maximale Tmax, - d'une deuxième étape d'estimation théorique du volume BGZprod thr de biogaz produit, et ce, pour chacune des valeurs de température Tk-i, Tk, Tk+i, cette étape s'effectuant à partir : - d'un premier ensemble de paramètres P - sbtr relatifs à la nature du substrat entrant dans le digesteur, - d'un deuxième ensemble de paramètres Pepe relevant de la conception du digesteur, - d'un troisième ensemble de paramètres Pdgst liés aux conditions de digestion du substrat dans le digesteur, la valeur de la température correspondante, - d'une troisième étape d'estimation théorique du volume BGZcons thr de biogaz consommé par les moyens de chauffage du digesteur, et ce, pour chacune des valeurs de température Tk-i, Tk, Tk+i, cette étape s'effectuant à partir : - du deuxième ensemble de paramètres Pepe relevant de la conception du digesteur, - d'un quatrième ensemble de paramètres Pchdr associés à la chaudière, - de la valeur de la température correspondante, - d'une quatrième étape de calcul du volume de biogaz valorisable théorique BGZvalo thr par soustraction du volume BGZcons thr de biogaz consommé par les moyens de chauffage du digesteur au volume BGZprod thr de biogaz produit, et ce, pour chacune des valeurs de température Tk-1, Tk, Tk+1, - d'une cinquième étape de sélection de la valeur de la température associée au volume de biogaz valorisable BGZvalo thr le plus élevé, ladite sélection de cette valeur optimale définissant la valeur cible Tcd,t, de la température de digestion, 3044324 - 17 - - d'une sixième étape d'ajustement du fonctionnement de la chaudière correspondant à la valeur cible Table de la température de digestion.\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon la 5 revendication 1, caractérisé en ce que la première étape comprend la sélection de trois valeurs de température Tk_i, Tk, Tk-pi, Tk correspondant à la température mesurée dans le digesteur et Tk-1 et Tk-pi, étant respectivement égales à Tk - AT et Tk + AT.\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon la 10 revendication 1, caractérisé en ce que la première étape comprend la sélection d'au moins trois valeurs de température Tk_i, Tk, Tk-pi, Tk_i correspondant à la température minimale T. n et Tk et Tk-Pi, étant respectivement égales à Tk_i + AT et Tk + AT.\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon la 15 revendication 1, caractérisé en ce que la première étape comprend la sélection de trois valeurs de température Tk_i, Tk, Tk-pi, Tk-pi correspondant à la température maximale T.' et Tk et Tk_i, étant respectivement égales à Tk-pi - AT et Tk - AT.\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une 20 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil minimale Tm n de la température de digestion est déterminée en diminuant par paliers la température de digestion jusqu'à ce que la valeur du volume mesuré BGZprod mes de biogaz produit passe en dessous d'une valeur seuil prédéfinie BGZprod min 25\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur seuil T. est égale à la température cible d'un digesteur mésophile, soit 37°C, ou bien à la température cible d'un digesteur thermophile, soit 55°C. 30\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sixième étape d'ajustement du fonctionnement de la chaudière correspondant à la valeur cible Tcible de la température de digestion, est mise en oeuvre si la valeur du temps de séjour t dans le digesteur est supérieur à une valeur seuil t -sej min 3044324 - 18 -\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon la revendication 4, caractérisé en ce que la sixième étape d'ajustement du fonctionnement de la chaudière en fonction de la valeur cible Tcible de la température de digestion, est 5 mise en oeuvre si la valeur cible Tcible de la température de digestion est supérieure à la valeur seuil minimale Trnm\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sixième étape 10 d'ajustement du fonctionnement de la chaudière en fonction de la valeur cible Tc me de la température de digestion, est mise en oeuvre si le volume de biogaz BGZvalo thr correspondant à la valeur cible Tcible est supérieur de plus de 5% au volume de biogaz mesuré BGZvaio mes. 15\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sixième étape d'ajustement du fonctionnement de la chaudière correspondant à la valeur cible To de la température de digestion, est mise en oeuvre si la valeur mesurée du volume BGZprod mes de biogaz produit est supérieure à 75% de la valeur théorique estimée du volume 20 BGZprod thr de biogaz produit.\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier ensemble de paramètres P - sbtr relatifs à la nature du substrat entrant dans le digesteur comprend la 25 composition physico-chimique du substrat, le potentiel méthanogène du substrat.\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième ensemble de paramètres Pcptn relevant de la conception du digesteur comprend les dimensions, la 30 géométrie, les matériaux de construction, l'isolation.\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le troisième ensemble de paramètres Pdgst liés aux conditions de digestion du substrat dans le digesteur 3044324 - 19 - comprend le débit de substrat dans le digesteur, la température de digestion, la composition physico-chimique du digestat.\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une 5 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième étape d'estimation théorique du volume BGZcons thr de biogaz consommé par la chaudière, s'effectue en outre à partir de la mesure de la température ambiante T.b.\n<CLM>\1\tProcédé de régulation de la température d'un digesteur anaérobie, selon l'une 10 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la variation de température prédéfinie AT est fixée à une valeur comprise entre 0,5 °C et 5 °C.\n<CLM>\1\tInstallation de méthanisation comportant un digesteur anaérobie (10), une chaudière (20) dotée de moyens de chauffage (22) du digesteur à partir du biogaz issu du 15 digesteur, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins : - une sonde de température (15) en entrée du digesteur, - un capteur du débit (14) du substrat en entrée du digesteur, - un capteur du débit (16) du biogaz en sortie du digesteur, - une unité (ECU) pour réguler les moyens de chauffage (22) du digesteur selon l'une 20 quelconque des revendications de procédé 1 à 15, ladite unité étant connectée aux capteurs de débit, à la sonde de température en entrée du digesteur, et à un thermomètre pour la mesure de la température ambiante dans la station d'épuration.