FR2530659A1 - Procede et installation pour la realisation d'une degradation en milieu anaerobie de produits, sous-produits et des dechets organiques - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE INSTALLATION POUR LA REALISATION D'UNE DEGRADATION EN MILIEU ANAEROBIE DE PRODUITS ET DECHETS ORGANIQUES. L'INSTALLATION DE L'INVENTION COMPREND UN REACTEUR 1 COMPORTANT UNE CUVE 2 DE FERMENTATION ANAEROBIE DIVISEE EN DEUX PARTIES PAR UNE CLOISON 7, UNE PREMIERE PARTIE RELIEE A UN PUITS D'ALIMENTATION 3 DU SUBSTRAT A TRAVERS UN SIPHON 5 ET UNE SECONDE PARTIE RELIEE A UN PUITS D'EVACUATION 4 DU SUBSTRAT FERMENTE A TRAVERS UN SECOND SIPHON 6, UNE SORTIE DE BIOGAZ 10 RELIEE A UN GAZOMETRE 15 A TRAVERS UNE VALVE HYDRAULIQUE 11. DE PLUS L'INSTALLATION COMPREND UN COMPRESSEUR 18 POUR REINTRODUIRE LE BIOGAZ PRODUIT DANS LA MASSE DU SUBSTRAT A TRAVERS DES CONDUITS 23, 22, 26, 25, 24. LE REACTEUR 1 COMPREND DES CHAINES 9 SUSPENDUES A SON COUVERCLE 2A POUR FAVORISER L'AGITATION DU SUBSTRAT, QUI EST SOUMIS A UN MOUVEMENT DE FLUX ET REFLUX CAUSE PAR LA VALVE HYDRAULIQUE 11. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT DANS LE DOMAINE DE LA PRODUCTION DE GAZ PAR FERMENTATION DE PRODUITS.

Description

La présente invention a pour objet un procédé et une installation pour réaliser la dégradation en milieu anaérobie de produits, sous-produits et déchets organiques d'origine humaine, animale et/ou végétale.

L'invention a plus particulièrement pour objet un procédé et une installation pour réaliser une méthanisation en continu de composés organiques solides et/ou liquides.

Les matières organique s de diverse origine telle que, humaine, animale ou végétale, peuvent conduire par des dégradations microbiologiques successives ou simultanées en milieu anaérobie, à des composés gazeux dont les plus importants sont le méthane et le dioxyde de carbone.

La nature et la composition de ces produits organiques sont très variables et ils sont composés d'éléments plus ou moins polymérisés et imbriqués. Ces produits organiques constituent la plupart du temps un substrat solide, fibreux ou non, à forte teneur en matières sèches. Ceci est notamment le cas des déchets urbains, agricoles, par exemple.

Mais, ces produits peuvent être également liquides avec de faibles teneurs en matières sèches telles que par exemple les boues de station d'épuration, les lisiers.

Les agents participants à ces dégradations proviennent généralement d'habitats d'origine à la fois animale, végétale et tellurique. De nombreuses espèces ont été dénombrées. Elles évoluent dans des milieux à pH et à potentiel d'oxydo-réduction très variables avec des plages différentes suivant les espèces psychophiles,mésophiles et/ou thermophiMs
De manière simplifiée, la dégradation en milieu anaérobie d'une matière organique, et notamment d'une matière organique insoluble fait intervenir trois phases
- une phase d'hydrolyse au cours de laquelle les enzymes transforment les composés insolubles en corps solubles;
- une phase acidogène au cours de laquelle les matières organiques dissoutes sont transformées en composés tels que acide gras, alcool ou autres.Dans cette phase acidogène on peut distinguer une phase acétogène au cours de laquelle est produit de l'acide acétique qui est un des composés essentiels pour la formation du méthane au cours de la dernière phase ci-dessous;
- une phase méthanogène au cours de laquelle le méthane et le dioxyde de carbone sont produits.

On connatt déjà des techniques de fermentation consistant à utiliser des cuves de digestion fonctionnant en continu ou en discontinu. Les cuves fonctionnant en discontinu sont surtout utilisées pour les produits organiques ou substrats solides et hétérogènes et ne sont pas pratiques ni rentables industriellement. Les cuves de digestion fonctionnant en continu sont presque essentiellement utilisées avec des effluents liquides faiblement chargés en matières sèches. En effet, dans ces installations, le traitement de substrat solide, hétérogène ou non, présente de nombreuses difficultés liées notamment à la circulation et l'homogénéisation du substrat dans la cuve ce qui induit des mauvaises conditions de fonctionnement et perturbe fortement les processus de dégradation de la matière organique.

Les rendements de telles installations sont relativement faibles. Pour assurer une méthanisation dans des conditions convenables, il était donc nécessaire d'utiliser un substrat liquide ou fortement dilué par addition d'eau. Cette quantité d'eau associée au substrat à traiter entrasse des rejets liquides polluants et l'utilisation de cuves de volume important.

La présente invention a pour but de remédier à ces difficultés en proposant un procédé et une installation pour assurer la fermentation anaérobie de produits, sous- produits ou déchets organiques d'origine humaine, animale, végétale notamment fortement chargés en matières sèches, hétérogènes ou non, en assurant une bonne homogénéisation des produits dans la cuve de digestion pour ainsi favoriser d'une part le processus de dégradation de la matière organique et d'autre part la circulation des produits dans la cuve par un effet de fluidisation de la masse d~ produits.

A cet effet, l'invention propose un procédé pour réaliser une dégradation en milieu anaérobie, par exemple une méthanogénèse, de produits, sous-produits, ou déchets organiques d'origine humaine, animale et/ou végétale consistant à alimenter à travers un siphon lesdits produits à dégrader dans une enceinte fermée, après avoir éventuellement ensemencés lesdits produits avec un substrat convenable, à imposer auxdits produits un sens de circulation dans ladite enceinte, à recueillir le gaz, appelé biogaz dégagé au-dessus de ladite masse de produits et à évacuer les produits dégradés à travers un siphon, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser le biogaz produit pour homogénéi ser ladite masse de produits contenue dans ladite enceinte.

Ainsi, il est possible de traiter des produits ou substrats fortement chargés en matières sèches, hétérogènes ou non.

Selon une autre caractéristique de l'invention, on alimente sous pression dans la masse de produits précités un flux du biogaz précité, pour réaliser l'homogénéisation de ladite masse et sa fluidisation.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on fait chuter par intermittence la pression du biogaz dans l'enceinte fermée précitée pour ainsi provoquer un mouvement de flux et de reflux de la masse de produits dans ladite cuve.

En outre, on dispose des éléments pouvant osciller librement, dans ladite enceinte fermée, dont au moins une partie desdits éléments est noyée dans la masse de produits précités.

Ainsi, sous l'effet des mouvements du substrat provoqués par les variations de pression ou le flux de biogaz injecté, ces éléments oscillent dans la masse de produits et brisent la croûte formée à la surface du substrat tout en provoquant un dégazage de la masse, facilitant le dégagement du biogaz.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'alimentation et l'évacuation des produits à travers les siphons précités sont réalisés pneumatiquement, par exemple par poussée pneumatique, ce qui simplifie l'appareillage et élimine les problèmes de blocage, ou d'obstruction,et de corrosion liés à des dispositifs mécaniques pour l'alimentation ou l'extraction du substrat.

L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus du type comprenant un réacteur ayant une cuve de fermentation anaérobie divisée verticalement en deux parties, une première partie ##t#titrelieeàunpu#ts d'alimentation à travers un premier siphon équipé éventuellement avec des moyens pour freiner le retour des produits dans ledit puits d'alimentation, la seconde partie étant reliée à travers un second siphon, à un puits d'évacuation des produits fermentés, unesortie de gaz ou biogaz reliée à un récipient formant gazomètre à travers une valve hydraulique, et des moyens reliés audit puits d'évacuation pour recueillir les produits fermentés, caractérisée en ce qu'elle comprend un compresseur dont l'entrée est au moins reliée audit gazomètre et dont la sortie est reliée à une pluralité de conduits débouchant dans le fond du réacteur, lesdits conduits étant équipés, avantageusement avec un clapet anti-retour.

Selon une autre caractéristique, l'installation comprend une pluralité de channes suspendues au couvercle du réacteur et pouvant osciller librement, lesdites channes étant noyées au moins en partie dans la masse de produits contenus dans ledit réacteur, au moins un élément pesant tel que par exemple un disque étant fixé auxdites charnels.

Avantageusement les conduits précités débouchant dans le fond du réacteur peuvent entre munis d'une soupape pour insuffler le biogaz par jets brefs et successifs.

Par ailleurs, la sortie précitée du compresseur est reliée également à des conduits débouchant dans le fond des puits d'alimentaton et d'évacuation précités et/ou à des conduits débouchant au sommet desdits puits d'alimentation et d'évacuation, chaque conduit étant équipé avec au moins une vanne. Ainsi, il est possible de recycler le biogaz dans toutes les parties de l'installation. En outre, l'installation comprend éventuellement un compresseur d'air dont la sortie est reliée au puits d'alimentation précité et/ ou au puits d'évacuation précité pour ainsi provoquer ou continuer, si on le désire, une dégradation en milieu aérobie dans le puits d'alimentation ou accélérer le processus de transformation du substrat dans le puits d'évacuation en vue de son utilisation en compost.

L'installation comprend également des moyens pour recycler dans ledit réacteur et/ou dans le puits d'alimentation ou le puits d'évacuation, le liquide séparé des produits solides fermentés recueillis à la sortie du puits précité d'évacuation, ce liquide étant un levain ou un inoculum.

Par ailleurs, selon un premier mode de réalisation du réacteur, les puits d'alimentation et d'évacuation précités sont situés à proximité l'un de l'autre, la cloison précitée étant disposée verticalement entre les deux orifices débouchant desdits puits dans le réacteur, cette cloison ayant une largeur inférieure à la largeur de la cuve et une hauteur inférieure à la hauteur de la cuve, et le fond de la cuve de fermentation présente une double pente qui a avantageusement une forme d'ellipse.

Selon un autre mode de réalisation du réacteur, les puits d'alimentation et d'évacuation précités sont sensiblement diamétralement opposés, la cloison précitée verticale séparant sensiblement diamétralement la cuve de fermentation, ayant une hauteur inférieure à la hauteur de la cuve et laissant un passage communiquant entre les deux compartiments à sa partie inférieure, le fond de la cuve ayant une pente unique.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, avantages de celle-ci apparattront plus claire ment au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels
- la figure 1 est un plan synoptique de l'installation selon 11 invention;
- les figures 2a, 2b, 3 3b représentent schématiquement le réacteur de l'invention pour illustrer les effets du procédé de l'invention sur l'état du substrat contenu dans ledit réacteur;
- la figure 4 est une coupe schématique avec arrachements partiaux d'un réacteur selon un mode de réalisation de l'invention; et
- la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne
V-V de la figure 4.

En se référant à la figure 1, l'installation de l'invention comprend un réacteur 1 comprenant une cuve de fermentation 2, un puits d'alimentation 3 et un puits d'évacuation 4. Dans l'exemple représenté correspondant à un mode de réalisation particulier du réacteur 1 les pits d'ateta1#tion et d'évacuation 4 sont sensiblement diamétralement opposés. La cuve de fermentation 2 est divisée en deux parties par une cloison centrale 7 pour forcer le substrat alimenté dans le puits d'alimentation 3 à suivre un mouvement ascendant dans la première partie de la cuve de fermentation 2 et un mouvement descendant dans la seconde partie de cette cuve 2 avant d'être évacué dans le puits d'évacuation 4.Chaque partie de la cuve de fermentation communique respectivement avec le puits d'alimentation 3 et le puits d'évacuation 4 à travers des siphons 5, 6.

La cloison 7 divisant la cuve de fermentation 2 en deux parties a une hauteur inférieure à celle de la cuve 2 pour ainsi permettre le passage du substrat d'une partie à l'autre partie de la cuve 3, et peut éventuellement présenter un passage 7a à sa partie inférieure pour laisser passer les matières les plus lourdes.

Les deux puits d'alimentation 3 et d'évacuation 4 sont munis de couvercles amovibles 3a, 4a.

En outre, on peut éventuellement disposer dans le puits d'alimentation 3, comme représenté à la figure 1, et/ou dans le puits d'évacuation 4 des séries de fentes 8 dont la fonction sera décrite ultérieurement.

Dans le mode de réalisation représenté de l'invention des channes 9 sont suspendues au dôme 2a de la cuve 2 de manière à pendre librement dans ladite cuve pour etre noyée au moins partiellement dans les produits à traiter comme cela est clairement illustré aux figures 2a à 3b et 4. Avantageusement, des éléments pesants 9a tels que des disques métalliques par exemple, sont accrochés aux chaînes, de préférence dans la partie inférieure de ces channes.

Pour plus de clarté, on a représenté à la figure 1, les conduits dans lesquels circule le biogaz par un trait fort, les conduits dans lesquels circule le levain en trait fin et les conduits dans lesquels circule l'air par un trait pointillé.

La cuve de fermentation 2 est reliée à une valve hydraulique Il par un premier conduit -10 équipé d'une vanne 1osa. La valve hydraulique Il est reliée à un récipient formant gazomètre 15 par un conduit 12 sur lequel sont montées par exemple, un compteur à gaz 14 et un récipient 13 formant gazomètre tampon.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le gazomètre 15 est équipé avec une conduite de sortie 16 munie d'une vanne 16a qui est connectée d'une part à un conduit 17 pour diriger le gaz vers, par exemple, un épurateur, une station de stockage, ou un br#leur, et d'autre part à l'entrée d'un compresseur ou surpresseur de gaz 18. La sortie 19 de ce compresseur ou surpresseur 18 de gaz est reliée par un conduit 21 et des dérivations 22 et 23, à travers des vannes 22a, 23a à la partie supérieuredespuisd'#iirne#it#tion3et eva'watkn 4. La sortie 19 du surpresseur 18 est également reliée par la conduite 20 équipée d'une vanne 20a à la partie inférieure des puits 3 , 4 par les conduits 24, 25 et à la partie inférieure de la cuve 2 par une pluralité de conduits 26.D'autre part, la partie supérieure dela cuve de fermentation 2 est reliée à l'entrée du surpresseur 18 par un conduit 27 équipé dune vanne 27a.

De préférence, les conduits 26 débouchant dans le fond de la cuve de fermentation 2 et les conduits 24, 25 sont équipés avec des clapets anti-retour (non représentés) pour éviter que les matières contenues dans le réacteur 1 chutent dans lesdits conduits. De plus, les conduits 26 peuvent éventuellement etre munis de moyens (non représentés) en forme de soupape permettant démettre des åeS & gaz bre et successifs sous pression.

Le circuit de gaz représenté à la figure 1 décrit ci-dessus est donné simplement à titre d'exemple. Il est bien entendu possible de prévoir d'autres conduits ou appareils, vannes ou analogues pour permettre de réaliser tous les circuits possibles de recirculation du gaz dans le réacteur comme cela sera décrit ci-dessous.

Les circuits de levain et d'air seront décrits simultanément au fonctinnement de l'installation.

Des produits organiques tels que des déchets d'ori gine humaine, animale ou végétale qui, après avoir éventuellement subi un pré-traitement mécanique, physique, chimique ou microbiologique, par exemple un traitement thermique, une dépressurisation rapide, une préfermentation aérobie, pour favoriser par exemple l'hydrolyse de la matière, la défibrillation ou la délignification notamment dans le cas de composés cellulosiques et lignocellulosiques, sont introduits, après ouverture du couvercle 3a dans le puits d'alimentation 3. Le couvercle est ensuite refermé de manière étanche. On pousse pneumatiouement le produit contenu dans le puits d'alimentation 3 dans la cuve de fermentation anaérobie 2 à travers le siphon 5 par exemple en ouvrant la vanne 23a pour alimenter sous pression dans le puits d'alimentation 3 le biogaz contenu dans le gazomètre 15. Il est également possible d'injecter ou d'introduire de l'air comprimé fourni par le compresseur 28, par le conduit 29 dans le puits d' alimentation 3 pour aérer le substrat alimenté et ainsi pour provoquer ou poursuivre une fermentation aérobie thermogène dudit substrat, en fonction de la nature de ce substrat, et par le conduit 36 dans le puits d'évacuation 4 pour accélérer le processus de transformation du substrat fermenté en vue de son utilisation en compost.

Le substrat est ainsi intro##tdaslapremièrepartie la cuve de fermentation 2 et par un mouvement ascendant se déverse dans la seconde partie de la cuve de fermentation 2 par débordement au-dessus de la cloison 7, puis après un mouvement descendant passeàtraversle siphon 6 pour remonter dans le puits d'évacuation 4 où une partie sera évacuée périodiquement après ouverture du couvercle 4a.

De manière connue en soi, et avantageusement, le substrat recueilli à la sortie du puits d'évacuation 4 est alimenté dans un pressoir qui sépare la partie solide fermentée du liquide ou levain ou inoculum, ce dernier étant récupéré dans un cuvon 30. Ce levain ainsi recueilli peut Etre recyclé sous l'action d'une pompe 31 et,après éventuellement un réchauffage > dans la partie supérieure du puits d'alimentation 3 par le conduit 32 si un prétraitement aerobie thermogène est effectué par insufflation d'air comme indiqué précédemment, ou injecté en bas de la cuve 2 de fermentation par leconduit 33 ou enfin entre envoyé dans le bas du puits d'évacuation 4 par le conduit 34. Ces différents conduits sont munis respectivement de vannes 32a, 33a et 34a.

La nature du substrat traité peut être très variable. De plus l'installation et le procédé de l'invention permettent de conduire une fermentation anaérobie de produits organiques, et notamment une méthanogénèse aussi bien avec un substrat ayant une teneur faible en matières sèches ou un substrat ayant une teneur élevéeen matières sèches, de l'ordre de 30% par exemple ou plus, et très hétérogène, ou non.

En effet, en se référant à la figure 2a, sans agitation et homogénéisation du substrat dans le réacteur, on obtiendra très rapidement une première couche A chargée de gaz, et une couche inférieure B liquide, les matières lourdes C ayant décanté sur le fond du réacteur.

Il se formera, alors, dans la couche A une croûte ou chapeau qui obstrue le réacteur empêchant toute circulation du substrat, et bloquant ainsi le fonctionnement en continu du digesteur en provoquant l'arrêt de la fermentation.

Selon l'invention, pour favoriser le processus de dégradation anaérobie dans le réacteur, on réalise une homogénéisation et une fluidisation du substrat en utilisant le biogaz produit. Cette homogénéisation et fluidisation est, dans un mode de réalisation de l'invention, réalisé par la conjugaison de trois effets liés à la recirculation du biogaz dans le substrat, au mouvement de flux et de reflux du substrat entre la cuve 2 de fermentation et les puits d'alimentation 3 et/ou d'évacuation 4 et enfin au mouvement des channes 9 et disques 9a.

A la figure 2b on a illustré schématiquement l'état du substrat lorsque l'on effectue simplement une recirculation ou bullage du biogaz dans ledit substrat. Cette injection de biogaz dans le substrat est réalisée au moyen du compresseur 18 soit à travers les conduits 22, 23, soit les conduits 24, 25 soit les conduits 26 ou par un ou plusieurs de ces conduits par l'ouverture ou la fermeture des vannes 23a, 22a, 24a, 25a 20a.

Toutefois, cette recirculation de biogaz, si elle est réalisée isolément, est surtout efficace pour le traitement d'un substrat à faible teneur en matières sèches en permettant une dispersion des produits lourds C et une meilleure répartition des calories apportées au réacteur 1.

Aux figures 3a, 3b on a illustré l'état du substrat dans le cas où l'on applique les trois effets combinés de la recirculation du gaz, du mouvement de flux et reflux et des channes 9.

Le mouvement de flux et reflux de la masse de substrat entre la cuve 2 et les puits d'alimentation et d'évacua tion 3, 4 est obtenu au moyen de la valve hydraulique 11 qui permet d'élever la pression du biogaz contenu au-dessus du substrat dans la cuve de fermentation 2. Pendant cette période, le substrat est refoulé dans le puits d'évacuation 4 et/ ou dans le puits d'alimentaUon3 (figure 3e). Lorsque le seuil de pression est atteint la valve hydraulique permet le dégagement du biogaz vers le gazomètre tampon 13, la pression régnant dans la cuve de fermentation 2 chute brutalement et provoque un reflux du substrat dans ladite cuve de fermentation pour revenir à son niveau initial (figure 3b).Par ailleurs, les mouvements de flux et reflux du substrat provoquant le mouvement des channes 9 maintenues par les éléments pesants 9a, ce qui casse la surface supérieure ou chapeau du substrat qui se forme au cours de la méthanisation. L'humidification de ce chapeau brisé s'effectue aussitôt ce qui évite la formation par déshydratation d'une croûte qui peut colmater à la longue le réacteur. De plus, les chaînes 9 et disques 9a forment des chemins préférentiels pour le dégagement du biogaz dans le substrat.

Ainsi, sous l'effet combiné de la recirculation du biogaz, de la valve hydraulique et des chastes à disques, on obtient une agitation importante du substrat qui permet sa fluidisation quand celui-ci a une teneur élevée en matie res sèches. Par ailleurs, la recirculation du biogaz permet d'éviter une accumulation de matières lourdes C au fond du réacteur. Ainsi, on peut extraire un substrat en forme de pate épaisse fortement chargée matières sèches. Le procédé et l'installation de l'invention permettent donc de traiter dans des conditions très favorables pour une bonne dégradation anaérobie aussi bien un substrat à faible teneur en matières sèches qu'un substrat à forte teneur en matières sèches.Ainsi, il est possible d'une part de diminuer fortement les volumes des cuves de fermentation et d'autre part d'assurer de meilleures conditions au déroulement des différentes phases formant les processus de la digestion anale robie. En effet, un substrat fortement chargé en matières sèches est un très bon support physique des populations microbiologiques nécessaires à la digestion anaérobie, et son pouvoir tampon est amélioré au cours de la fermentation. De plus, la concentration élevée de matières organiques à l'in tériéur du réacteur permet d'améliorer la production de gaz, et par une meilleure fixation de la biomasse de rendre les procédés de digestion fiables et efficaces.

Selon un autre mode de réalisation du réacteur 1 de l'invention, et en se référant aux figures 4 et 5, les puits d'alimentation 3 et 4 du réacteur 1 peuvent être disposés à proximité l'un de l'autre. Dans ce cas, la cloison 7 est disposée entre l'entrée des deux siphons 5, 6 dans la cuve 2 de fermentation, et sa largeur est inférieure à la largeur du réacteur pour permettre au substrat de circuler selon la flèche F. De plus, la hauteur de la cloison 7 est inférieure à celle de la cuve 2. Pour favoriser cette circulation, le fond 2b de la cuve de fermentation 2 présente une double pente et a avantageusement une forme en ellipse.

Les deux modes de réalisation du réacteur 1 illustrés sont des modes particuliers de réalisation du réacteur 1, et il est possible de prévoir des modifications tant dans la forme, le volume ou l'emplacement des différents éléments, si ce réacteur permet toujours de mettre en oeuvre le procédé de l'invention.

Toutefois, dans tous les cas, le niveau du siphon du puits d'alimentation 3 est situé à un niveau supérieur à celui du siphon du puits d'évacuation 4.

Par ailleurs, et comme il est bien connu, des moyens freinant le retour du substrat depuis la cuve de fermentation 2 vers le puits d'alimentation 3 peuvent être montés dans le siphon 5, ces moyens sont par exemple des chaines 35 à pliage unidirectionnel comme illustré aux figures 2 à 3.

En outre, le réacteur 1 est avantageusement muni d'un système de chauffage qui maintiendra la cuve à la température voulue pour favoriser le processus de dégradation anaérobie, ce système de chauffage étant avantageusement, par exemple, intégré dans le double fond de la cuve visible à la figure 4. De plus, le réacteur 1 et les différentes canalisations sont parfaitement isolés thermiquement pour limiter les pertes d'énergie. A cet effet, il est également possible de prévoir différents échangeurs de chaleur entre les différents fluides de l'installation pour optimiser le rendement énergétique de l'installation.

C'est ainsi, qu'il est possible de réchauffer le levain ou inoculum par passage dans un digesteur situé en avant du réacteur 1 dans lequel est réalisé un prétraitement du substrat par dégradation aérobie thermogène, et de récupérer de la chaleur par échange thermique avec le biogaz produit.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour réaliser une dégradation en milieu anaérobie, par exemple une méthanogénèse, de produits, sousproduits ou déchets organiques d'origine humaine, animale et/ou végétale consistant à alimenter, à travers un siphon, lesdits produits à dégraderdansineE#neiote fermée, après avoir éventuellement ensemencés lesdits produits avec un substrat convenable, à imposer auxdits produits un sens de circulation dans ladite enceinte, à recueillir le gaz produit appelé biogaz dégagé au-dessus de ladite masse de produits età évacuer les produits dégradés à travers un siphon, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser le biogaz produit pour homogénéiser ladite masse de produits contenus dans ladite enceinte.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on alimente sous pression dans la masse de produits précités, un flux du biogaz précité, pour réaliser l'homo- généisation et la fluidisation de ladite masse.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on provoque des variations brutales de la pression de gaz contenues dans l'enceinte fermée précitée.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractériséence qu'on dispose dans l'enceinte précitée, des éléments pouvant osciller librement dont une partie au moins est noyée dans la masse de produits précités.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation ou ltévacua- tion des produits à travers les siphons précités sont réalisées pneumatiquement, par exemple par poussée pneumatique.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue un prétraitement des produits avant leur alimentation dans l'enceinte précitée, ce prétraitement étant soit un traitement mécanique, et/ou thermique, et/ou microbiologique en milieu aérobie.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise des échanges de chaleur entre l'air, le biogaz et/ou le levain.

8, Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes du type comprenant un réacteur ayant une cuve de fermentation anaérobie divisée verticalement en deux parties, une première partie état reliée à un puits d'alimentation à travers un premier siphonna #ndep#tLeétat reliée à un puits d'évacuation des produits fermentés à travers un second siphon, une sortie de gaz ou biogaz reliée à un récipient formant gazomètre à travers une valve hydraulique, et des moyens reliés audit puits d'évacuation pour recueillir les produits fermentés, caractérisée en ce qu'elle comprend un compresseur (18) dont l'entrée (16) est au moins reliée audit gazomètre (15) et dont la sortie (19) est reliée à une pluralité de conduits (26) débouchant dans le fond de la cuve de fermentation (2) précitée.

9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de chastes (9) suspendues au couvercle (2a) de la cuve de fermentation (2) de manière à osciller librement et étant au moins en pal < Le noyée dans la masse de produits contenus dans ladite cuve, au moins un élément pesant (9a) tel qu'un disque étant fixé auxdites chaînes.

10. Installation selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que les conduits (26) précités débouchant dans le fond de la cuve de fermentation (2) précitée comprennent chacun un clapet anti-retour et éventuellement une soupape pour insuffler le gaz par jets brefs et successifs.

11. Installation selon l'une des revendicatons 8 à 10, caractérisée- en ce que la sortie (19) précitée du compresseur (18) est reliée à des conduits (24,25) débouchant dans le fond des puits d'alimentation (3) et d'évacuation (4) précités et/ou à des conduits (22, 23) ébou- chant au sommet desdits puits d'alimentation (3) et d'évacuation (4).

12. Installation selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend un compresseur d'air (28) dont la sortie est reliée au puits d'alimentation (3) précité et/ou au puits d'évacuation (4) précité.

13. Installation selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (30, 31) pour recycler le liquide séparé des produits solides fermentés recueillis à la sortie du puits d'évacuation (4) précité, dans la cuve de fermentation (2) précitée et/ou dans le puits d'alimentation (3) ou le puits d'évacuation (4) précité.

14. Installation selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisée en ce que le premier siphon précité (5) reliant le puits d'alimentation (3) à la cuve de fermentation (2) est équipé avec des moyens pour freiner le retour du substrat dans ledit siphon, tel que par exemple des chaînes à pliage unidirectionnel.

15. Installation selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisée en ce que les puits d'alimentation et d'évacuation (3, 4) précités sont situés à proximité l'un de l'autre sur le pourtour de la cuve de fermentation (2) précitée, la cloison précitée (7) étant disposée verticalement entre les entrées des premier et second siphons (5, 6) précités, et a une largeur inférieure à la largeur de la cuve de fermentation (2), et une hauteur inférieure à celle de la cuve (2).

16. Installation selon la revendication 15, caractérisée en ce que le fond de la cuve de fermentation présente une double pente et a avantageusement une forme d'ellipse.

17. Installation selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisée en ce que les puits d'alimentation et d'évacuation (3, 4) précités sont disposés de manière sensiblement diamétralement opposée sur. le pourtour de la cuve de fermentation (2) précitée, la cloison (7) étant disposée verticalement et selon sensiblement un diamètre de la cuve (2), et ayant une hauteur inférieure à celle de la cuve (2).

18. Installation selon la revendication 17, caractérisée en ce que le fond de la cuve (2) a une pente unique.

19. Installation selon la revendication 17 ou 18, caractérisée en ce que la cloison (7) précitée présente un passage à sa partie inférieure.