FR3032777A1 - SYSTEM FOR COLLECTING BIOGAS PRODUCED BY AN UNIT OF METHANIZATION IMPLANTED IN AN AGRICULTURAL EXPLOITATION - Google Patents

SYSTEM FOR COLLECTING BIOGAS PRODUCED BY AN UNIT OF METHANIZATION IMPLANTED IN AN AGRICULTURAL EXPLOITATION Download PDF

Info

Publication number
FR3032777A1
FR3032777A1 FR1652778A FR1652778A FR3032777A1 FR 3032777 A1 FR3032777 A1 FR 3032777A1 FR 1652778 A FR1652778 A FR 1652778A FR 1652778 A FR1652778 A FR 1652778A FR 3032777 A1 FR3032777 A1 FR 3032777A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
biogas
purified
collection system
unit
storage station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1652778A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3032777B1 (en
Inventor
Mercier Marc Le
Gregoire Super
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soc D'economie Mixte Locale Locmine Innovation Gestion Des Energies Renouvelables
Original Assignee
Soc D'economie Mixte Locale Locmine Innovation Gestion Des Energies Renouvelables
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Soc D'economie Mixte Locale Locmine Innovation Gestion Des Energies Renouvelables filed Critical Soc D'economie Mixte Locale Locmine Innovation Gestion Des Energies Renouvelables
Publication of FR3032777A1 publication Critical patent/FR3032777A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3032777B1 publication Critical patent/FR3032777B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

Système de collecte de biogaz produit par une unité de méthanisation implantée dans une exploitation agricole L'invention concerne un système de collecte de biogaz produit par une unité de méthanisation (361;371) implantée dans une exploitation agricole (36;37) et épuré. Selon l'invention, un tel système de collecte de biogaz épuré comprend: - une station de stockage de biogaz épuré (34) raccordée à un réseau de distribution de gaz naturel ; et - au moins un véhicule (38) destiné à transporter ledit biogaz épuré de ladite unité de méthanisation (361;371) jusqu'à ladite station de stockage (34).The invention relates to a biogas collection system produced by an anaerobic digestion unit (361; 371) located on a farm (36; 37) and purified. According to the invention, such a purified biogas collection system comprises: - a purified biogas storage station (34) connected to a natural gas distribution network; and at least one vehicle (38) for conveying said purified biogas from said anaerobic digestion unit (361; 371) to said storage station (34).

Description

1 Système de collecte de biogaz produit par une unité de méthanisation implantée dans une exploitation agricole 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui de l'énergie.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The field of the invention is that of energy.

Plus précisément, l'invention concerne un système de production combinée d'énergies, et en particulier d'électricité, de gaz et d'énergie sous forme de chaleur, à partir de matières premières renouvelables et de déchets. 2. Etat de la technique L'augmentation du prix des énergies fossiles et la nécessité de lutter contre le réchauffement climatique en réduisant la production des gaz à effet de serre encourage le développement de techniques de production d'énergie alternatives respectueuses de l'environnement. On constate ainsi un intérêt grandissant pour l'utilisation des déchets agricoles et des déchets de l'industrie agroalimentaire, qui constituent une ressource énergétique disponible et renouvelable. On connait par exemple une technique de valorisation du lisier consistant à transformer partiellement le lisier en biogaz au sein d'une unité de méthanisation. Cette technique est désormais répandue dans les exploitations agricoles du nord de l'Europe.More specifically, the invention relates to a system for the combined production of energy, and in particular electricity, gas and energy in the form of heat, from renewable raw materials and waste. 2. State of the art The increase in the price of fossil fuels and the need to fight against global warming by reducing the production of greenhouse gases encourages the development of alternative energy production techniques that respect the environment. There is a growing interest in the use of agricultural waste and waste from the agri-food industry, which is an available and renewable energy resource. For example, a slurry recovery technique is known in which the slurry is partially converted into biogas within a methanation unit. This technique is now widespread in farms in northern Europe.

Un inconvénient de cette technique est qu'il faut prévoir de raccorder l'unité de méthanisation au réseau de gaz naturel, qui est souvent distant. Ceci engendre des coûts d'investissement importants et nécessite d'obtenir des autorisations administratives pour procéder aux travaux de raccordement, ce qui n'est pas sans poser de problèmes si la population riveraine se montre réservée ou hostile à la réalisation de ces travaux. On a pensé à associer un groupe de cogénération à une unité de méthanisation afin de produire de l'électricité et de la chaleur à partir du biogaz. Un inconvénient de cette technique connue associant méthanisation et cogénération est que son rendement énergétique global est faible.A disadvantage of this technique is that it is necessary to connect the methanization unit to the natural gas network, which is often distant. This entails significant investment costs and requires obtaining administrative authorizations to proceed with the connection work, which is not without problems if the local population is reserved or hostile to the completion of this work. It has been suggested that a cogeneration unit be associated with an anaerobic digestion unit in order to produce electricity and heat from the biogas. A disadvantage of this known technique combining anaerobic digestion and cogeneration is that its overall energy efficiency is low.

3032777 2 Un autre inconvénient d'une installation couplant un groupe de cogénération à une unité de méthanisation est qu'on brûle le biogaz excédentaire produit dans une torchère pour réguler la production d'électricité en fonction des besoins, ce qui dégrade d'autant plus le rendement 5 énergétique global de l'installation. Encore un inconvénient est qu'il est nécessaire de disposer à proximité de bâtiments ou d'installations pour consommer l'électricité et la chaleur produite. 3. Objectifs de l'invention 10 L'invention a donc notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'état de la technique cités ci-dessus. Plus précisément l'invention a pour objectif de fournir une technique de production combinée d'énergies qui permettent de garantir sensiblement l'indépendance énergétique d'un territoire de plusieurs kilomètres carrés, et 15 notamment d'une communauté de communes. Un objectif de l'invention est également de fournir une technique de production combinée d'énergies qui soit respectueuse de l'environnement. Un autre objectif de l'invention est de fournir une technique de production combinée d'énergies qui soit fiable.Another disadvantage of an installation coupling a cogeneration unit to an anaerobic digestion unit is that excess biogas produced in a flare is burned to regulate electricity production as needed, which further deteriorates. the overall energy efficiency of the installation. Another disadvantage is that it is necessary to have near buildings or facilities to consume the electricity and the heat produced. 3. OBJECTIVES OF THE INVENTION The object of the invention is therefore in particular to overcome the disadvantages of the state of the art mentioned above. More specifically, the invention aims to provide a combined energy production technique that can substantially guarantee the energy independence of a territory of several square kilometers, including 15 of a community of municipalities. An object of the invention is also to provide a combined energy production technique that is respectful of the environment. Another object of the invention is to provide a reliable combined energy production technique.

20 L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui simple à mettre en oeuvre et d'un coût de revient réduit. Encore un objectif de l'invention est de fournir une technique de production combinée d'énergies qui soit rentable à exploiter à moyen et/ou court terme. 25 4. Exposé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaitront par la suite sont atteints à l'aide d'un système de production combinée d'énergies, notamment d'électricité, de gaz et d'énergie sous forme de chaleur, à partir notamment de matières premières renouvelables et/ou de déchets.The invention also aims to provide such a technique that is simple to implement and a reduced cost. Yet another object of the invention is to provide a combined energy production technique that is profitable to exploit in the medium and / or short term. 4. Objectives of the invention These objectives, as well as others which will appear later, are achieved by means of a system for the combined production of energies, particularly electricity, gas and energy. form of heat, especially from renewable raw materials and / or waste.

3032777 3 Selon l'invention, un tel système de production combinée d'énergies comprend : - au moins une unité de méthanisation alimentée en déchets organiques ; 5 - au moins une chaudière, notamment une chaudière à bois ou une chaudière à ordures ménagères, apte à assurer le chauffage des digesteurs de ladite unité de méthanisation et/ou l'hygiénisation ou le séchage d'au moins une partie des digestats issus de ladite unité de méthanisation ; 10 - un groupe de cogénération alimenté en biogaz par ladite unité de méthanisation, produisant de l'électricité et de la chaleur ; - une station de stockage d'au moins une partie du biogaz produit par ladite unité de méthanisation et épuré ; et - un dispositif de contrôle pilotant ladite unité de méthanisation, ledit 15 groupe de cogénération et ladite chaudière, configuré de sorte à optimiser la production des énergies au sein dudit système. Ainsi, l'invention propose d'associer, de façon inédite et particulièrement astucieuse, au moins une chaudière et une station de stockage de biométhane à une unité de méthanisation et un groupe de 20 cogénération de façon à pouvoir produire de façon combinée et optimisée de l'électricité, du biométhane et de la chaleur à partir de matières premières renouvelables et de déchets non valorisés. L'invention offre donc une solution pour produire différentes énergies qui présente une efficacité énergétique globale élevée et dont la part des 25 différentes énergies produites peut être adaptée en fonction notamment de l'évolution du prix de ces énergies. En outre, l'invention est particulièrement respectueuse de l'environnement. Elle permet en effet d'éliminer les déchets organiques générés par la consommation humaine (fraction fermentescible des ordures 30 ménagères, boues de stations d'épuration, rejets industriels, déjections 3032777 4 animales à la ferme, ...), de réduire les émissions de gaz à effet de serre (CH4, CO2, N20) et de coproduire un digestat utilisable comme amendement agricole, via la méthanisation, destiné à se substituer aux engrais chimiques. L'intégration d'une chaudière dans ce système est particulièrement 5 astucieuse. Cette chaudière permet en effet notamment d'assurer, via un circuit d'eau chaude reliant les digesteurs à la chaudière, le chauffage des digesteurs pendant la phase de mise en service de l'unité de méthanisation, par exemple suite à un arrêt de l'unité de méthanisation pour des raisons de maintenance, de sorte à porter la température au sein des digesteurs à un 10 niveau requis en régime mésophile ou en régime thermophile. Cette chaudière est avantageusement une chaudière utilisant une énergie renouvelable, à savoir le bois, ou une chaudière permettant de bruler des ordures ménagères. Il convient de noter que dans le cadre de l'invention, le biogaz épuré, ou biométhane, peut être stocké dans la station de stockage sous une forme 15 gazeuse et/ou sous une forme liquide. Le système selon l'invention peut par ailleurs comprendre plusieurs unités de méthanisation, chaudières, groupes de cogénération ou stations de stockage. Avantageusement, un tel système de production combinée d'énergies 20 comprend un réseau de transport de la chaleur produite par ledit groupe de cogénération et/ou ladite chaudière Il peut par exemple s'agir d'un réseau d'eau chaude ou d'un réseau de vapeur. Préférentiellement, le système de production combinée d'énergies tel 25 que décrit ci-dessus comprend une pluralité de véhicules aptes à utiliser ledit biogaz épuré comme carburant, destinés à transporter lesdites matières premières renouvelables et/ou lesdits déchets vers ladite unité de méthanisation et/ou les digestats de ladite unité de méthanisation vers une zone de compostage et/ou une zone de stockage provisoire avant épandage.According to the invention, such a combined energy production system comprises: at least one methanisation unit fed with organic waste; At least one boiler, in particular a wood-burning boiler or a household waste boiler, suitable for heating the digesters of said methanisation unit and / or for sanitizing or drying at least part of the digestates from said anaerobic digestion unit; A cogeneration unit fed with biogas by said methanation unit, producing electricity and heat; a station for storing at least a portion of the biogas produced by said methanation unit and purified; and a control device controlling said anaerobic digestion unit, said cogeneration unit and said boiler, configured so as to optimize the production of the energies within said system. Thus, the invention proposes to combine, in a novel and particularly clever way, at least one boiler and a biomethane storage station with an anaerobic digestion unit and a cogeneration unit so as to be able to produce, in a combined and optimized manner, electricity, biomethane and heat from renewable raw materials and non-recovered waste. The invention thus provides a solution for producing different energies which has a high overall energy efficiency and the part of the different energies produced can be adapted in particular according to the evolution of the price of these energies. In addition, the invention is particularly respectful of the environment. It makes it possible to eliminate the organic waste generated by human consumption (fermentable fraction of household waste, sewage treatment plant sludge, industrial waste, on-farm waste, etc.), to reduce emissions. of greenhouse gases (CH4, CO2, N20) and to co-produce a digestate that can be used as an agricultural amendment, via anaerobic digestion, intended to replace chemical fertilizers. The integration of a boiler in this system is particularly clever. This boiler makes it possible in particular to ensure, via a hot water circuit connecting the digesters to the boiler, the heating of the digesters during the commissioning phase of the anaerobic digestion unit, for example following a shutdown of the boiler. methanization unit for maintenance reasons, so as to bring the temperature within the digesters to a required level in mesophilic regime or thermophilic regime. This boiler is advantageously a boiler using a renewable energy, namely wood, or a boiler for burning garbage. It should be noted that in the context of the invention, the purified biogas, or biomethane, can be stored in the storage station in a gaseous form and / or in a liquid form. The system according to the invention may also comprise several methanation units, boilers, cogeneration units or storage stations. Advantageously, such a combined energy production system 20 comprises a heat transport network produced by said cogeneration unit and / or said boiler. It may for example be a hot water system or a hot water system. steam network. Preferably, the combined energy production system as described above comprises a plurality of vehicles capable of using said biogas purified as fuel, intended to transport said renewable raw materials and / or said waste towards said methanation unit and / or or the digestates of said anaerobic digestion unit to a composting zone and / or a temporary storage zone before spreading.

3032777 5 Selon un aspect avantageux de l'invention, ledit dispositif de contrôle comprend des moyens de gestion de la quantité de biogaz épuré stockée dans ladite station de stockage de biogaz. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de 5 l'invention, ledit dispositif de contrôle est configuré de sorte à maintenir la capacité de production d'électricité dudit groupe de cogénération entre 70 et 100% de sa capacité maximale. De façon préférentielle, le rendement électrique sur PCI dudit groupe de cogénération est au moins égal à 35%, de préférence est supérieur ou égal 10 à 37% et encore plus préférentiellement est supérieur ou égal à 40%. De façon avantageuse, ledit dispositif de contrôle est configuré de sorte à optimiser la production des énergies au sein dudit système en fonction des tarifs comparés de l'électricité et du gaz. Ainsi, on améliore la rentabilité économique dudit système.According to an advantageous aspect of the invention, said control device comprises means for managing the amount of purified biogas stored in said biogas storage station. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, said control device is configured so as to maintain the electricity production capacity of said cogeneration group between 70 and 100% of its maximum capacity. Preferably, the electrical efficiency on PCI of said cogeneration group is at least equal to 35%, preferably greater than or equal to 37% and even more preferably greater than or equal to 40%. Advantageously, said control device is configured in such a way as to optimize the production of the energies within said system as a function of the comparative rates of electricity and gas. Thus, the economic profitability of said system is improved.

15 Dans au moins un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite station de stockage de biogaz épuré, ou biométhane, est raccordée à un réseau de distribution de gaz naturel. Préférentiellement, lesdites matières premières renouvelables et/ou lesdits déchets comprennent des substances appartenant au groupe 20 comprenant au moins : - lisier ; - boues de station d'épuration ; - déchets organiques de l'industrie agro-alimentaire. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, un tel système 25 comprend au moins une unité de méthanisation supplémentaire implantée dans une exploitation agricole et au moins un véhicule apte à transporter du biogaz produit par ladite unité de méthanisation supplémentaire et épuré de ladite exploitation agricole vers ladite station de stockage. Ainsi, il n'est pas nécessaire de raccorder l'unité de méthanisation 30 supplémentaire au réseau de gaz naturel.In at least one particular embodiment of the invention, said purified biogas storage station, or biomethane, is connected to a natural gas distribution network. Preferably, said renewable raw materials and / or said waste comprise substances belonging to the group comprising at least: - slurry; - sewage sludge; - organic waste from the agri-food industry. According to a particular embodiment of the invention, such a system 25 comprises at least one additional methanization unit located in a farm and at least one vehicle capable of transporting biogas produced by said additional methanization unit and purified said farm agricultural to said storage station. Thus, it is not necessary to connect the additional methanation unit to the natural gas network.

3032777 6 De préférence, ledit véhicule ou ladite exploitation agricole comprend des moyens de compression dudit biogaz épuré à une pression supérieure ou égale à 200 bars et de préférence sensiblement égale à 300 bars. L'invention concerne également un dispositif de contrôle d'un système 5 de production combinée d'énergies tel que décrit ci-dessus. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et 10 des dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un système de production combinée d'énergies selon l'invention, sous une forme synoptique ; la figure 2 détaille la réception et le stockage des déchets 15 organiques alimentant l'unité de méthanisation ; la figure 3 illustre un autre exemple de mode de réalisation de système de production combinée d'énergie selon l'invention. 6. Description détaillée de l'invention 6.1. Exemple de mode de réalisation de l'invention 20 Le système de production combinée d'énergies 10 selon l'invention illustré sur la figure 1 comprend une chaufferie au bois 16 et une unité de méthanisation 11 composée de deux digesteurs 12 et d'un post-digesteur 13, reliée d'une part à un groupe de cogénération 14 et d'autre part à une station de stockage de biométhane pour véhicule 15.Preferably, said vehicle or said farm comprises means for compressing said purified biogas at a pressure greater than or equal to 200 bars and preferably substantially equal to 300 bars. The invention also relates to a control device of a combined energy production system 5 as described above. 5. List of Figures Other features and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of embodiments of the invention, given as simple illustrative and non-limiting examples, and the accompanying drawings. among which: Figure 1 is a schematic representation of a combined energy production system according to the invention, in a synoptic form; Figure 2 details the receipt and storage of organic waste feeding the methanization unit; FIG. 3 illustrates another exemplary embodiment of a combined energy production system according to the invention. 6. Detailed description of the invention 6.1. Example of embodiment of the invention The combined energy production system 10 according to the invention illustrated in FIG. 1 comprises a wood boiler 16 and an anaerobic digestion unit 11 composed of two digesters 12 and a post -digester 13, connected on the one hand to a cogeneration group 14 and on the other hand to a biomethane storage station for vehicle 15.

25 Ce système de production combinée d'électricité, de biométhane et de chaleur 10 est dimensionné pour assurer une production en énergie électrique, en gaz et en chaleur équivalente aux besoins d'une commune d'environ 5000 habitants. Il est implanté sur un site unique aux abords de cette commune.This combined electricity, biomethane and heat generating system 10 is sized to provide electric power, gas and heat production equivalent to the needs of a municipality of about 5,000 inhabitants. It is located on a unique site near this town.

3032777 7 Les digesteurs 12 de l'unité de méthanisation 11 sont alimentés en substrats via une cuve de préparation 17 dans laquelle on a mélangé du lisier 19, des boues d'une station d'épuration 110 et des déchets 18 provenant de l'industrie agroalimentaire, dont des déchets inertes 181 de catégorie 3 qui 5 ont été broyés et hygiénisés au préalable. Comme on peut le voir sur la figure 2, qui est une représentation schématique de la zone de réception et de stockage des déchets organiques destinés à alimenter l'unité de méthanisation, ces déchets sont livrés par camion dans le bâtiment de stockage 21 ou amenés par canalisation 22.The digesters 12 of the anaerobic digestion unit 11 are supplied with substrates via a preparation tank 17 in which slurry 19, sludge from a purification plant 110 and waste 18 from the industry have been mixed. food industry, including inert waste 181 category 3 which 5 were crushed and hygienized beforehand. As can be seen in FIG. 2, which is a schematic representation of the zone for receiving and storing organic waste intended to feed the anaerobic digestion unit, this waste is delivered by truck into the storage building 21 or conveyed by pipeline 22.

10 Chacun de ces déchets est dirigé vers une cuve de stockage spécifique en fonction de sa nature. Ainsi, dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, les déchets solides humides 23, les matières pâteuses 24, telles que certaines boues d'épuration 110, les déchets graisseux 25, les déchets liquide 26, tels que le 15 lisier 19 et les déchets de catégorie 3 de l'industrie agroalimentaire 181 sont stockés dans cinq cuves respectives 27. Dans le bâtiment 21, maintenu en dépression, des trémies de réception dédiées 28 et 29 sont prévues pour recevoir respectivement les déchets de catégorie 3 de l'industrie agroalimentaire 181 et les déchets 20 solides humides 23. Les matières pâteuses 24 et une partie des déchets graisseux sont déversées dans des fosses de dépotage 210 et 211 reliées chacune à la cuve de stockage 27 destinée à recevoir cette substance. Les déchets liquides 26 acheminés par camion sont directement déversés dans la cuve de stockage 27 correspondante.Each of these wastes is directed to a specific storage tank depending on its nature. Thus, in this particular embodiment of the invention, wet solid waste 23, pasty material 24, such as some sewage sludge 110, fat waste 25, liquid waste 26, such as manure 19 and category 3 waste from the agri-food industry 181 is stored in five respective tanks 27. In building 21, kept in a depression, dedicated receiving hoppers 28 and 29 are provided to receive category 3 waste from the industry respectively. The pasty materials 24 and a part of the greasy waste are discharged into the waste pits 210 and 211 each connected to the storage tank 27 intended to receive this substance. Liquid waste 26 conveyed by truck is directly dumped into the corresponding storage tank 27.

25 Il est par ailleurs prévu dans le bâtiment 21 un broyeur 213 et une cellule d'hygiénisation des déchets 181 de catégorie 3. Des déchets liquides sont prélevés dans la cuve de stockage de ces déchets par un conduit 212 afin d'assurer une dilution des matières pâteuses. La dilution des déchets de catégories 3 et des déchets solides humides est réalisée en utilisant des 30 digestats liquides 120.There is also provided in the building 21 a mill 213 and a sanitary waste cell 181 category 3. Liquid waste is taken from the storage tank of the waste by a conduit 212 to ensure a dilution of pasty substances. Dilution of category 3 wastes and wet solid wastes was performed using liquid digests 120.

3032777 8 La chaudière de la chaufferie bois 16 permet de chauffer et de maintenir la température dans les digesteurs à 32°C lors de la mise en route de l'unité de méthanisation 11, via un réseau de conduites de vapeur 111 reliant la chaudière aux digesteurs 12.The boiler of the wood boiler 16 makes it possible to heat and maintain the temperature in the digesters at 32 ° C. during the startup of the anaerobic digestion unit 11, via a network of steam pipes 111 connecting the boiler to the digesters 12.

5 L'hygiénisation des déchets de catégorie 3 est également réalisée à partir de la chaleur fournie par la chaufferie bois. La chaufferie au bois 16 assure aussi le séchage et l'hygiénisation d'une partie de la fraction solide 119 des digestats dans le but d'obtenir de la matière fertilisante (MF) homologuée 118. Une autre partie des digestats est valorisée sous forme de compost 112 10 ou stockée sous forme liquide sur une zone de stockage 113 afin d'être épandue sur des terres agricoles de la commune ou de communes avoisinantes. De 10 à 30% de la fraction liquide 120 des digestats sont dirigés vers une cuve tampon 126, où ils sont prélevés dans le but de diluer les déchets 18 provenant de l'industrie agroalimentaire, le lisier 19 et les boues 15 de station d'épuration 110 ou d'être éliminés dans la station d'épuration de la commune, après avoir subi une combustion dans un oxydeur thermique 127. Dans une variante de ce mode de réalisation particulier de l'invention, il peut être envisagé d'utiliser au moins une partie des digestats solides séchés obtenus comme biocombustible, afin par exemple d'alimenter la 20 chaudière du système de production d'énergies et/ou pour se substituer à du combustible fossile. En outre, la chaudière de cette chaufferie 16 délivre en cas de besoin un complément de chauffage à l'eau chaude sortant de l'unité de cogénération 14 qui alimente le réseau de chaleur 115 de la commune. Elle permet 25 également de chauffer un bâtiment 114 hébergeant les bureaux de la société d'exploitation du système de production 10 et une salle de conférence. Il convient de noter que, dans ce mode de réalisation de l'invention, le bois utilisé dans la chaudière de la chaufferie 16 est du bois coupé sur la commune. Il peut notamment s'agir de bois d'élagage sous forme de bûches 30 ou de plaquettes forestières.Sanitation of category 3 waste is also carried out from the heat supplied by the wood boiler. The wood boiler 16 also ensures the drying and sanitization of part of the solid fraction 119 of the digestates in order to obtain approved fertilizer material (MF) 118. Another part of the digestate is recovered in the form of compost 112 10 or stored in liquid form on a storage area 113 to be spread on agricultural land of the municipality or neighboring municipalities. From 10 to 30% of the liquid fraction 120 of the digestates are directed to a buffer tank 126, where they are taken for the purpose of diluting the waste 18 from the food industry, the slurry 19 and the sludge 15 of the station. purification 110 or be eliminated in the purification plant of the town, after being burned in a thermal oxidizer 127. In a variant of this particular embodiment of the invention, it may be envisaged to use least part of the dried solid digestates obtained as biofuel, for example to supply the boiler of the energy production system and / or to substitute for fossil fuel. In addition, the boiler of this boiler room 16 delivers, if necessary, additional heating with hot water leaving the cogeneration unit 14 which supplies the heat network 115 of the municipality. It also allows for heating a building 114 housing the offices of the operating company of the production system 10 and a conference room. It should be noted that, in this embodiment of the invention, the wood used in the boiler of the boiler 16 is wood cut on the town. It can especially be pruning wood in the form of logs 30 or wood chips.

3032777 9 Dans des variantes de ce mode de réalisation de l'invention, il peut également être envisagé d'alimenter la chaudière avec des granulés compactés formés notamment de sous-produits de la transformation du bois, tels que de la sciure ou des copeaux.In variants of this embodiment of the invention, it may also be envisaged to feed the boiler with compacted granules formed in particular by-products of the wood processing, such as sawdust or chips.

5 On a également équipé le système de production 10 d'un biofiltre 116 et de deux laveurs chimiques acides 117 qui permettent de traiter les gaz produits par le stock de lisier 19, le stock de boues de station d'épuration 110 et les stocks de déchets 18 provenant de l'industrie alimentaire, ainsi que la matière fermentescible obtenue à partir des digestats.The production system 10 has also been equipped with a biofilter 116 and two acidic chemical washers 117 which make it possible to treat the gases produced by the manure stock 19, the stock of sewage treatment plant sludge 110 and the storage stocks. waste 18 from the food industry, as well as the fermentable material obtained from digestates.

10 Dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, au moins 90% du biogaz brut extrait du post-digesteur 13 est conditionné dans une unité de pré-conditionnement 121, où il est désulfurisé et où la vapeur d'eau qu'il contient est éliminée par condensation, afin de pouvoir être utilisé par le moteur du groupe de cogénération 14. Le biogaz brut excédentaire est brulé 15 dans une torchère 122. Une partie 124 du gaz conditionné dans l'unité de pré-conditionnement 121 est épurée lors de son transit dans une installation de traitement 123, afin de fournir du biométhane qui est compressé dans la station de stockage 15 pour y être stocké. Les impuretés 127 issues de ce traitement sont 20 réinjectées dans le post-digesteur 13. La station de stockage 15 permet de ravitailler un flotte de camion roulant au GNV assurant le transport des déchets, du lisier et des boues d'épuration respectivement d'une usine agroalimentaire voisine, des exploitations agricoles et de la station d'épuration de la commune vers le site 25 d'implantation du système de production combinée d'énergie 10. Le surplus de biométhane stocké est injecté dans le réseau de distribution de gaz naturel 125, ce qui permet d'augmenter la rentabilité du système. L'électricité produite par le groupe de cogénération 14 est revendue à 30 un distributeur d'électricité.In this particular embodiment of the invention, at least 90% of the crude biogas extracted from the post-digester 13 is conditioned in a pre-conditioning unit 121, where it is desulfurized and where the water vapor it The excess crude biogas is burned in a flare 122. A portion 124 of the conditioned gas in the preconditioning unit 121 is purified during the operation of the engine of the cogeneration unit 14. transit through a treatment facility 123 to provide biomethane which is compressed in the storage station 15 for storage. The impurities 127 resulting from this treatment are reinjected into the post-digester 13. The storage station 15 makes it possible to refuel a GNV truck fleet transporting waste, slurry and sewage sludge, respectively. neighboring agri-food plant, farms and municipal wastewater treatment plant to site 25 of the combined energy production system 10. The surplus of stored biomethane is injected into the natural gas distribution network 125 , which increases the profitability of the system. The electricity produced by the cogeneration unit 14 is resold to an electricity distributor.

3032777 10 Un dispositif de contrôle (non représenté sur la figure 1) pilote le groupe de cogénération 14. Il permet de maintenir la capacité de production d'électricité du groupe de cogénération 14 entre 70 et 100% de sa capacité maximale et le rendement électrique sur PCI du groupe de cogénération 14 5 entre 35% et 39%, dans ce mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif de contrôle centralisé pilote également l'unité de méthanisation 11, la chaudière de la chaufferie au bois 16 et les réserves de gaz de la station de stockage 15. Il est configuré de sorte à optimiser la production des énergies au sein du système 10 en fonction des tarifs 10 comparés de l'électricité et du gaz et présente un module de gestion de la quantité de biométhane stocké dans la station de stockage. Ainsi, par exemple lorsque le prix de l'électricité reste stable et le prix du gaz chute, le dispositif de contrôle privilégie une utilisation du biogaz produit par l'unité de méthanisation dédiée à la production électrique et un 15 stockage du biogaz excédentaire dans la limite de la capacité de la station de gaz. La capacité de production du groupe de cogénération est alors augmentée progressivement, par exemple jusqu'à 90% de sa capacité maximale, et le biogaz épuré restant est compressé pour être stocké dans la station de stockage, dans l'attente de le réinjecter dans le réseau de gaz 20 naturel, lorsque le cours du gaz augmentera à nouveau. 6.2. Autre exemple de mode de réalisation de l'invention On a représenté en référence à la figure 3 un autre exemple de système de production combinée d'énergies selon l'invention. Ce système de production combinée d'énergie 30 comprend un centre 25 énergétique territorial 35 équipé d'une chaudière à ordures ménagères 31, d'une unité de méthanisation 32, d'un groupe de cogénération 33 et d'une station de stockage de biométhane 34. Il comprend également deux unités de méthanisation supplémentaires 361 et 371 et leurs réservoirs de stockage de biométhane 362 et 372 30 implantées respectivement sur des exploitations agricoles 36 et 37.A control device (not shown in FIG. 1) controls the cogeneration group 14. It makes it possible to maintain the electricity production capacity of the cogeneration group 14 between 70 and 100% of its maximum capacity and the electrical efficiency. on PCI of cogeneration group 14 5 between 35% and 39%, in this embodiment of the invention. This centralized control device also controls the anaerobic digestion unit 11, the boiler of the wood-fired boiler 16 and the gas reserves of the storage station 15. It is configured so as to optimize the production of the energies within the system 10 according to the tariffs 10 compared electricity and gas and presents a module for managing the amount of biomethane stored in the storage station. Thus, for example, when the price of electricity remains stable and the price of gas falls, the control device favors a use of the biogas produced by the anaerobic digestion unit dedicated to electricity production and an excess biogas storage in the plant. limit of the capacity of the gas station. The production capacity of the cogeneration unit is then progressively increased, for example up to 90% of its maximum capacity, and the remaining purified biogas is compressed to be stored in the storage station, waiting to reinject it into the natural gas network, when the price of gas will increase again. 6.2. Another Exemplary Embodiment of the Invention Another example of a combined energy production system according to the invention is shown with reference to FIG. This combined energy production system 30 comprises a territorial energy center 35 equipped with a household waste boiler 31, an anaerobic digestion unit 32, a cogeneration unit 33 and a biomethane storage station. 34. It also includes two additional methanation units 361 and 371 and their 362 and 372 30 biomethane storage tanks located respectively on farms 36 and 37.

3032777 11 Le biométhane produit par les unités de méthanisation est stocké sous une faible pression relative, d'environ 10 millibars, dans les réservoirs semisphériques de stockage 362 et 372. Le biométhane contenu dans les réservoirs de stockage 362 et 372 est de façon avantageuse acheminé vers la 5 station par un camion citerne 38 roulant au GNV. Le camion citerne 38 est à cet effet équipé d'un compresseur 300 bars permettant de charger un partie substantielle du biométhane des réservoirs 362 et 372 dans la citerne du camion 38 pour le transporter vers la station de stockage 34, où le biométhane contenu dans la citerne est injecté directement dans les cuves de 10 la station de stockage 34.The biomethane produced by the anaerobic digestion units is stored under a relatively low pressure of about 10 millibars in the semispherical storage tanks 362 and 372. The biomethane contained in the storage tanks 362 and 372 is advantageously conveyed. to the station by a tanker truck 38 running on CNG. For this purpose, the tanker truck 38 is equipped with a 300 bar compressor enabling a substantial portion of the biomethane of the tanks 362 and 372 to be loaded into the tank of the truck 38 for transport to the storage station 34, where the biomethane contained in the tank tank is injected directly into the tanks of the storage station 34.

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Système de collecte de biogaz produit par une unité de méthanisation (361;371) implantée dans une exploitation agricole (36;37) et épuré, caractérisé en ce qu'il comprend : - une station de stockage de biogaz épuré (34) raccordée à un réseau de distribution de gaz naturel ; et - au moins un véhicule (38) destiné à transporter ledit biogaz épuré de ladite unité de méthanisation (361;371) jusqu'à ladite station de stockage (34).REVENDICATIONS1. System for collecting biogas produced by an anaerobic digestion unit (361; 371) located on a farm (36; 37) and purified, characterized in that it comprises: - a purified biogas storage station (34) connected to a natural gas distribution network; and at least one vehicle (38) for conveying said purified biogas from said anaerobic digestion unit (361; 371) to said storage station (34). 2. Système de collecte de biogaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit véhicule (38) est un camion citerne.2. biogas collection system according to claim 1, characterized in that said vehicle (38) is a tanker truck. 3. Système de collecte de biogaz selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit véhicule (38) est apte à utiliser ledit biogaz épuré comme carburant.3. biogas collection system according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said vehicle (38) is adapted to use said purified biogas as fuel. 4. Système de collecte de biogaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de compression dudit biogaz épuré à une pression supérieure ou égale à 200 bars, équipant ledit véhicule (38) ou ladite exploitation agricole (36;37).4. biogas collection system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises means for compressing said purified biogas at a pressure greater than or equal to 200 bar, equipping said vehicle (38) or said farming (36; 37). 5. Système de collecte de biogaz selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de compression dudit biogaz épuré sont aptes à comprimer ledit biogaz épuré à une pression sensiblement égale à 300 bars.5. biogas collection system according to claim 4, characterized in that said compression means of said purified biogas are able to compress said purified biogas at a pressure substantially equal to 300 bar. 6. Système de collecte de biogaz selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de compression équipant ledit véhicule (38) sont destinés à comprimer une partie substantielle du biogaz produit par ladite unité de méthanisation (361;371) pour pouvoir le transporter jusqu'à ladite station de stockage (34) en un seul trajet.6. biogas collection system according to any one of claims 4 and 5, characterized in that said compression means equipping said vehicle (38) are intended to compress a substantial portion of the biogas produced by said anaerobic digestion unit (361; 371) to transport it to said storage station (34) in a single path. 7. Système de collecte de biogaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le biogaz épuré est stocké dans ladite station de stockage (34) sous une forme liquide. 3032777 137. A biogas collection system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the purified biogas is stored in said storage station (34) in a liquid form. 3032777 13 8. Système de collecte de biogaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le biogaz épuré est stocké dans ladite station de stockage (34) sous une forme gazeuse.8. biogas collection system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the purified biogas is stored in said storage station (34) in a gaseous form. 9. Système de collecte de biogaz selon l'une quelconque des revendications 1 5 à 8, caractérisé en ce que ladite station de stockage de biogaz (34) est reliée à un groupe de cogénération (33).The biogas collection system according to any one of claims 1-5, characterized in that said biogas storage station (34) is connected to a cogeneration unit (33). 10. Système de collecte de biogaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de gestion de la quantité de biogaz épuré stockée dans ladite station de stockage de biogaz (34). 1010. Biogas collection system according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises means for managing the amount of purified biogas stored in said biogas storage station (34). 10
FR1652778A 2012-06-13 2016-03-31 SYSTEM FOR COLLECTING BIOGAS PRODUCED BY AN UNIT OF METHANIZATION IMPLANTED IN AN AGRICULTURAL EXPLOITATION Active FR3032777B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1255549A FR2991993A1 (en) 2012-06-13 2012-06-13 System for combined production of e.g. electricity from agricultural waste, has control device controlling methanization unit, and cogeneration group and boiler optimizing production of energy within system
FR1259789A FR2991994A1 (en) 2012-06-13 2012-10-15 COMBINED PRODUCTION SYSTEM FOR ENERGY FROM RENEWABLE RAW MATERIALS AND WASTE
FR1260278A FR2991995B1 (en) 2012-06-13 2012-10-27 COMBINED PRODUCTION SYSTEM FOR ENERGY FROM RENEWABLE RAW MATERIALS AND WASTE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3032777A1 true FR3032777A1 (en) 2016-08-19
FR3032777B1 FR3032777B1 (en) 2017-12-22

Family

ID=47598922

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1255549A Pending FR2991993A1 (en) 2012-06-13 2012-06-13 System for combined production of e.g. electricity from agricultural waste, has control device controlling methanization unit, and cogeneration group and boiler optimizing production of energy within system
FR1259789A Pending FR2991994A1 (en) 2012-06-13 2012-10-15 COMBINED PRODUCTION SYSTEM FOR ENERGY FROM RENEWABLE RAW MATERIALS AND WASTE
FR1260278A Active FR2991995B1 (en) 2012-06-13 2012-10-27 COMBINED PRODUCTION SYSTEM FOR ENERGY FROM RENEWABLE RAW MATERIALS AND WASTE
FR1652778A Active FR3032777B1 (en) 2012-06-13 2016-03-31 SYSTEM FOR COLLECTING BIOGAS PRODUCED BY AN UNIT OF METHANIZATION IMPLANTED IN AN AGRICULTURAL EXPLOITATION

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1255549A Pending FR2991993A1 (en) 2012-06-13 2012-06-13 System for combined production of e.g. electricity from agricultural waste, has control device controlling methanization unit, and cogeneration group and boiler optimizing production of energy within system
FR1259789A Pending FR2991994A1 (en) 2012-06-13 2012-10-15 COMBINED PRODUCTION SYSTEM FOR ENERGY FROM RENEWABLE RAW MATERIALS AND WASTE
FR1260278A Active FR2991995B1 (en) 2012-06-13 2012-10-27 COMBINED PRODUCTION SYSTEM FOR ENERGY FROM RENEWABLE RAW MATERIALS AND WASTE

Country Status (1)

Country Link
FR (4) FR2991993A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3079231B1 (en) * 2018-03-20 2020-12-04 Alfyma Ind ORGANIC HOUSEHOLD WASTE RECOVERY PROCESS
BE1028840B1 (en) 2020-11-30 2022-06-27 Krivalec Bvba EQUIPMENT AND PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF ELECTRICITY AND HEAT BY PROCESSING BIOMASS

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2483946A1 (en) * 1980-06-04 1981-12-11 Ziegel Bernard Fermentation of organic waste to produce methane and compost - has pH and temp. controls, gas washing and filtration
US20060213370A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-28 Todd Leonard Mobile biogas processing system and method
US20100119890A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-13 Biofuels Energy, Llc Systems and Methods for Biomethane Cleaning and Distribution
EP2434005A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-28 Essent Energie Verkoop Nederland B.V. Method and device for the production of bio gas from a biomass feed stock

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5736026A (en) * 1996-02-05 1998-04-07 Energy Research Corporation Biomass-fuel cell cogeneration apparatus and method
PL197595B1 (en) * 2001-07-12 2008-04-30 Kazimierz Chrzanowski Method and system of manufacture of methane and generation of electric and thermal energy
US7604743B2 (en) * 2005-12-19 2009-10-20 Stanley Consultants, Inc. Process for producing ethanol and for energy recovery
FR2924038B1 (en) * 2007-11-28 2011-05-06 Ile Dlmr Soc Civ WASTE TREATMENT PROCESS ASSOCIATED WITH METHANIZATION TREATMENT PHASE AND THERMOPHILIC AEROBIC TREATMENT PHASE
DE102007061137B4 (en) * 2007-12-19 2011-12-15 Agraferm Technologies Ag Apparatus and process for the conversion of fermentation broth resulting from ethanol production as waste product into biogas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2483946A1 (en) * 1980-06-04 1981-12-11 Ziegel Bernard Fermentation of organic waste to produce methane and compost - has pH and temp. controls, gas washing and filtration
US20060213370A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-28 Todd Leonard Mobile biogas processing system and method
US20100119890A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-13 Biofuels Energy, Llc Systems and Methods for Biomethane Cleaning and Distribution
EP2434005A1 (en) * 2010-09-24 2012-03-28 Essent Energie Verkoop Nederland B.V. Method and device for the production of bio gas from a biomass feed stock

Also Published As

Publication number Publication date
FR2991993A1 (en) 2013-12-20
FR2991994A1 (en) 2013-12-20
FR2991995B1 (en) 2016-08-19
FR2991995A1 (en) 2013-12-20
FR3032777B1 (en) 2017-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021203736B2 (en) System and method for biomass growth and processing
Maghanaki et al. Potential of biogas production in Iran
Sriram et al. Renewable biomass energy
CN101805753B (en) Method of producing biogas through high-solid two-phase three-stage anaerobic digestion by using perishable organic wastes
Luostarinen et al. Overview of biogas technology
Kurchania Biomass energy
Singh et al. The effect of reactor design on the sustainability of grass biomethane
Subbarao et al. Anaerobic digestion as a sustainable technology for efficiently utilizing biomass in the context of carbon neutrality and circular economy
US20150088582A1 (en) Sustainability campus of co-located facilities
Alexopoulos Biogas systems: basics, biogas multifunction, principle of fermentation and hybrid application with a solar tower for the treatment of waste animal manure.
Lever Modelling the energy performance of a farm-scale cellulose to ethanol process with on-site cellulase production and anaerobic digestion
FR3032777A1 (en) SYSTEM FOR COLLECTING BIOGAS PRODUCED BY AN UNIT OF METHANIZATION IMPLANTED IN AN AGRICULTURAL EXPLOITATION
Yadav et al. Fundamentals and developments of compressed biogas in city gas distribution network in India: A review
US20170184015A1 (en) Biofuel power generation systems
Dounavis Techno-economic analysis of the olive oil mills waste valorisation for energy production: A case study of Corfu
DK2486169T3 (en) System for clean energy
KR101074614B1 (en) Bio-Cogeneration with Refuse Collection System in Urban
Benti et al. Challenges and Solutions in Biogas Technology Adoption in Ethiopia: A Mini Review
KR101313085B1 (en) coalification manufacturing method of solid fuel using organic waste
Kumara Behera et al. Biomethanization
Bukhmirov et al. Increase Methane Emission of Biogas Plant Using Combined Charging Raw Materials
Bhattacharjee et al. Sewage sludge to biofuel: Emerging technologies for a sustainable environment
AJIBOLA et al. Empirical Study of Energy Prospect of Cassava Peels, Cow Dung and Saw Dust
Geletukha et al. The prospects of biogas production and use in Ukraine
Mohammad Water desalination, purification, irrigation, and wastewater treatment

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20170630

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12