FR3091560A1 - Pompe a piston pour digesteur anaerobie - Google Patents

Abstract

Pour l’alimentation en mode piston d’une unité de production de gaz, en particulier du biogaz par méthanisation, on fait entrer dans une pompe (4) un mélange hétérogène (MSL) solide et liquide qui est comprimé dans une chambre de remplissage délimitée par un compartiment antérieur (C2), sous l’effet d’une compression d’un piston (8). On laisse du liquide (L) s’échapper vers un compartiment postérieur (C1), à contre-courant du piston pendant la compression, ce liquide étant restitué lors d’un recul du piston (8) vers une position de retrait (PR). Une canalisation (44) raccorde le compartiment postérieur au compartiment antérieur, en autorisant une circulation unidirectionnelle vers le compartiment antérieur (C2). Ainsi, avec la création d’une dépression lors du recul du piston (8), le liquide circule par effet d’aspiration dans la canalisation (44) pour rejoindre la chambre de remplissage. Un clapet anti-retour (25) empêche l’entrée de matières solides dans la canalisation pendant la compression. Figure pour l’abrégé [Fig. 4B]

Description

Description

Titre de l’invention : POMPE A PISTON POUR DIGESTEUR ANAEROBIE

Domaine technique

[0001] La présente invention porte généralement sur Γalimentation en matière d’une unité de production de gaz. L’invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif et un procédé d'alimentation en matière pour une unité biogaz, bien adaptés pour une application à un digesteur anaérobie fonctionnant par voie sèche continue. Technique antérieure

[0002] On connaît des digesteurs du type fonctionnant à flux continu pour la fermentation anaérobie d’une biomasse pouvant être composée de déchets organiques et formant un mélange hétérogène à l’entrée du digesteur. Ces digesteurs sont pourvus d’une entrée et d’une sortie et peuvent s’étendre horizontalement en recevant les substrats par une entrée axiale. Pour la réalisation d’une fermentation anaérobie, typiquement par voie sèche continue, on peut ajouter une fraction liquide en amont de l’enceinte du digesteur, aucun liquide n’étant ajouté ensuite. Généralement, les substrats solides transportés vers une pompe sont d’abord mélangés avec du liquide avant d’être broyés. Le mélange hétérogène solide et liquide ainsi broyé est alors apte à être pompé par une pompe de reprise. Le document CN 107760579 décrit ce type de digesteur horizontal, avec un pompage combiné à un convoyeur à vis pour monter le mélange hétérogène vers une goulotte.

[0003] Dans les systèmes de fermentation par voie sèche continue, utilisant de la biomasse agricole ou autre source de matières, il existe un besoin dans un prétraitement efficace des matières à faire entrer dans le digesteur, afin d’alimenter l’enceinte du digesteur par un mélange hétérogène ne présentant pas trop de disparités, et ayant en particulier une fraction liquide suffisante pour réduire le risque de blocages ou d’obstruction des conduites. Un bon prétraitement permet de réduire l’usure des équipements et la matière sera plus facilement assimilable.

[0004] Il est également souhaitable de proposer une solution de production de gaz à coût optimisé, limitant par exemple le nombre de lignes de pré-traitement. A ce titre, un dispositif d’alimentation tel que décrit sur la figure 2 du document EP 1076051 s’avère relativement compact et permet de charger la cuve ou enceinte de digesteur en matériau frais (et optionnellement aussi en matériau d'inoculation) avec un seul groupe motopompe.

[0005] Un problème est la perte de liquide dans les opérations de pompage. Ceci peut conduire à des variations non maîtrisées du taux de matière sèche pour la matière in troduite dans l’enceinte de production de gaz. Plus généralement, il existe un besoin pour réaliser un prétraitement compatible avec des exigences de production industrielle, en particulier avec l’introduction continue de matière dans le digesteur, tout en maîtrisant son taux de matière sèche.

Solution technique

[0006] L’invention propose d’améliorer la situation, notamment en limitant ou supprimant les pertes de liquide en amont de l’introduction des composants/substrats hétérogènes dans l’enceinte de réaction, en vue d’une production efficace de gaz.

[0007] A cet effet, il est prévu un dispositif d’alimentation pour une unité de production de gaz, de préférence pour un digesteur anaérobie du type à fermentation sèche, le dispositif d’alimentation comprenant :

- une pompe pourvue d’un corps de pompe et d’un piston entraîné suivant un mécanisme alternatif de va-et-vient à l’intérieur du corps de pompe, un premier compartiment dit postérieur et un deuxième compartiment dit antérieur étant formés dans la pompe de part et d’autre du piston, le compartiment antérieur communiquant avec une sortie de la pompe ;

- une vanne de refoulement comprenant un élément d’obturation mobile et permettant d’obturer un côté de sortie de la pompe dans une configuration de blocage, le compartiment antérieur ayant un volume initial en s’étendant entre le piston dans une position de retrait et la sortie, afin de former une cavité de réception d’un mélange hétérogène solide et liquide acheminé via une entrée prévue dans une portion du corps de pompe, l’élément d’obturation s’étendant au niveau de la sortie dans la configuration de blocage ; et

- une canalisation agencée en dérivation d’une zone de déplacement du piston et ayant un port d’entrée communiquant avec le compartiment postérieur, la canalisation étant adaptée pour faire communiquer de façon unidirectionnelle ledit compartiment postérieur avec le compartiment antérieur ou une zone de passage du mélange hétérogène située en aval du compartiment antérieur suivant un sens d’acheminement dudit mélange hétérogène, la canalisation permettant de faire sortir du liquide présent dans le compartiment postérieur sous l’effet d’une dépression à l’opposé du port d’entrée.

[0008] Avec ces dispositions, grâce à la dépression qui peut être automatiquement générée par le déplacement du piston dans le corps de pompe, tout liquide se retrouvant dans le compartiment postérieur/en arrière du piston est réintégré du côté de la chambre de remplissage qui correspond au compartiment antérieur de la pompe. On comprend que sensiblement tout le liquide se trouvant dans le mélange (typiquement un mélange broyé) juste avant l’entrée de la pompe / en amont peut avantageusement être envoyé dans la partie aval de la pompe sans fuite. Plus généralement, on limite très significa tivement les pertes de liquide avec un effet de stabilisation de la fraction liquide dans les intrants du digesteur.

[0009] Selon une particularité, le piston forme une séparation non étanche aux liquides à l’intérieur du corps de pompe entre le compartiment postérieur et le compartiment antérieur, de sorte que l’ensemble formé par la pompe et la canalisation laisse circuler sélectivement du liquide issu du mélange hétérogène :

- du compartiment antérieur vers le compartiment postérieur en passant dans la zone de déplacement du piston, lorsque le volume du compartiment antérieur est comprimé par rapport au volume initial en raison d’un déplacement du piston depuis la position de retrait vers une position avancée du piston, la position avancée étant proximale par rapport au côté de sortie où est agencée la vanne de refoulement ; et

- du compartiment postérieur vers un port de sortie de la canalisation opposé au port d’entrée, lors d’une mise en dépression du compartiment antérieur provoquée par un recul du piston, de la position avancée vers la position de retrait - alors que l’élément d’obturation de la vanne de refoulement est en configuration de blocage.

[0010] Selon une option préférée, l’entrée de la pompe est adaptée pour être obturée, de préférence hermétiquement, par un organe de fermeture mobile. Plus généralement, on comprend qu’on peut fermer, par exemple hermétiquement, la chambre du compartiment antérieur lorsqu’on recule le piston : cela permet de générer une dépression avec un effet d’aspiration plus important.

[0011] Dans des formes de réalisation du dispositif d’alimentation selon l’invention, on peut avoir recours à une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- le piston est déplacé par un élément d’entraînement du piston qui s’étend au moins en partie dans un compartiment postérieur délimité à l’intérieur du corps de pompe, l’élément d’entraînement étant par exemple une tige alignée sur l’axe longitudinal de la pompe ;

- la canalisation présente une section de passage plus étroite que la section utile des compartiments postérieur et antérieur.

- la canalisation est un accessoire de la pompe et/ou est prévue pour se connecter à la pompe par ses extrémités respectives (la dérivation se faisant par rapport à la zone de déplacement du piston).

- la pompe est conçue et agencée, dans une configuration fermée de l’entrée pour pousser linéairement le mélange hétérogène présent dans le compartiment antérieur vers et au-delà de la sortie, par le déplacement du piston, afin de permettre au mélange de rejoindre une enceinte de l’unité de production de gaz, dans un état ouvert de la vanne de refoulement, en comprimant le volume du compartiment antérieur qui peut entraîner un déplacement du liquide (et de l’air) issu du mélange hétérogène dans le compartiment postérieur du côté d’une tige d’entraînement du piston.

- la pompe est conçue et agencée pour restaurer le volume initial du compartiment antérieur par un déplacement du piston jusqu’à la position de retrait.

- la canalisation dispose de moyens à clapet anti-retour, ce grâce à quoi la canalisation est à un seul sens de circulation pour restituer du liquide présent dans le compartiment postérieur.

- les moyens à clapet anti-retour comprennent un clapet, sollicité par un organe de rappel vers une position de fermeture pour fermer une section de passage de la canalisation.

- les moyens à clapet comprennent par exemple un organe d’obturation mobile, qui présente de préférence une surface d’étanchéité annulaire adaptée pour venir s’appuyer, radialement et/ou axialement, contre une zone de siège annulaire fixe. - l’organe d’obturation du clapet anti-retour peut être flexible ou à portion flexible.

- le dispositif d’alimentation comprend un équipement mélangeur et broyeur, formant une ligne de prétraitement qui s’étend au-dessus de l’entrée de la pompe.

- le dispositif comprend une ligne de prétraitement permettant de réaliser un mélange de matières solides et liquides afin de former le mélange hétérogène solide et liquide à fournir à l’entrée de la pompe.

- selon une option, la ligne de prétraitement définit/s’étend suivant une direction générale de transport qui est de préférence perpendiculaire à un axe longitudinal de la pompe.

- selon une option, l’entrée de la pompe est située à l’aplomb d’une chambre de broyage de l’équipement mélangeur et broyeur.

- la pompe est interposée entre une sortie de déversement du mélange hétérogène, appartenant à la ligne de prétraitement, et une entrée d’une enceinte d’un digesteur anaérobie.

- la pompe est interposée entre l’équipement mélangeur et broyeur et une conduite d’amenée reliée à une enceinte d’un digesteur anaérobie, la conduite d’amenée pouvant optionnellement avoir ou ayant de préférence une section transversale de taille réduite par rapport à une section transversale du corps de pompe où se déplace le piston.

- l’un au moins parmi le compartiment antérieur et le compartiment postérieur est en communication, par une voie de passage préférentiellement descendante en direction de la pompe, avec une zone de passage ou de collecte de liquide située dans une ligne de prétraitement. A titre d’exemple, on peut utiliser la canalisation ou une conduite parallèle pour aspirer du liquide se trouvant dans la partie arrière d’un gaveur (optionnellement dans une zone latéralement décalée par rapport à l’entrée de la pompe) ou zone similaire d’un dispositif chargeur de la pompe.

- de l’eau peut être ajoutée dans une telle zone du dispositif chargeur, ce qui permet (sans démontage) de nettoyer le dispositif chargeur. Si on ne souhaite pas faire entrer de l’eau de nettoyage destinée au dispositif chargeur dans la pompe, il suffit de réaliser ce nettoyage pour une configuration fermée du passage, qui est prise par défaut dans une configuration d’arrêt ou dans une phase d’avancée du piston.

- un écoulement gravitaire est prévu via un passage additionnel pour permettre un écoulement de liquide issu d’un mélange hétérogène broyé ou d’un liquide de nettoyage, directement dans le compartiment postérieur, ce passage additionnel étant séparé de la canalisation.

- la portion du corps de pompe située à l’opposé de la vanne de refoulement présente un raccord fluidique permettant d’injecter un liquide de nettoyage dans le compartiment postérieur, le raccord fluidique étant de préférence distinct d’un raccordement avec le port d’entrée.

- la canalisation présente une terminaison formant un connecteur (typiquement un connecteur rapide) à fixation amovible qui communique avec le compartiment postérieur dans un état de connexion, optionnellement avec verrouillage permis par un organe de verrouillage, et typiquement apte à être déverrouillé par une portion externe d’actionnement couplée fonctionnellement à l’organe de verrouillage. On forme ainsi une extrémité de canalisation qui se détache et qui peut être mobile.

- la canalisation peut par ailleurs être maintenue connectée au corps de pompe pour communiquer avec le compartiment antérieur, de sorte que, à l’état déconnecté de la terminaison (par rapport à la pompe), la canalisation peut servir pour une fonction de nettoyage de la chambre formée par le compartiment antérieur, en ayant son extrémité mobile pourvue du connecteur qui peut être introduit dans le liquide ou eau de nettoyage d’un puisard ou réservoir similaire disponible à proximité de la pompe.

[0012] Selon une particularité, la pompe est à deux pistons, de façon à présenter deux compartiments postérieurs et deux compartiments antérieurs, une dépression dans chacun des compartiments antérieurs étant utilisés pour restituer du liquide présent dans au moins l’un des compartiments postérieurs. Dans une configuration superposée, on peut faire communiquer entre eux les compartiments postérieurs et permettre un écoulement gravitaire de liquide vers le compartiment postérieur le plus bas.

[0013] Optionnellement, une portion tronconique (se rétrécissant progressivement vers l’aval) peut former une terminaison de la pompe ou peut se raccorder à la pompe en aval de la vanne d’admission. L’introduction continue de substrat dans l’unité de méthanisation est facilitée par le prétraitement du substrat (en amont de la pompe).

[0014] Selon un autre aspect, l’invention a pour objet une utilisation du dispositif d’alimentation selon l’invention, le piston servant à créer une dépression dans le compartiment antérieur, dans une configuration de blocage permise par la vanne de refoulement et pour un état fermé de l’entrée, ladite dépression étant utilisée pour aspirer un liquide présent dans un puisard, ou dans un réservoir collecteur de liquide ou un équipement de pré-traitement situé en amont de la pompe suivant le sens d’acheminement du mélange hétérogène.

[0015] Selon encore un autre aspect, l’invention a pour objet une utilisation du dispositif d’alimentation selon l’invention, le piston servant à créer une dépression dans le compartiment antérieur, dans une configuration de blocage permise par la vanne de refoulement et pour un état fermé de l’entrée, ladite dépression étant utilisée pour aspirer un liquide dans un puisard ou un réservoir collecteur de liquide.

[0016] Il est également proposé, conformément à l’invention, un procédé d’alimentation d’une unité de production de gaz, en particulier d’un digesteur anaérobie, par pompage d’un mélange hétérogène solide et liquide à l’aide d’une pompe pourvue d’un piston, le procédé étant mis en œuvre par un dispositif d’alimentation tel que précité, le procédé comprenant les étapes consistant essentiellement à :

- a) recevoir ledit mélange hétérogène dans un compartiment antérieur de la pompe situé en avant du piston, dans un état non obstrué d’une ouverture de remplissage de la pompe, le compartiment antérieur ayant à l’étape a) un volume initial en s’étendant entre le piston dans une position de retrait et une sortie de la pompe ;

- b) fermer l’ouverture de remplissage ;

- c) ouvrir un côté de sortie de la pompe, par utilisation d’une vanne adaptée pour obturer le côté de sortie par l’intermédiaire d’un élément d’obturation mobile ;

- d) déplacer le piston depuis la position de retrait vers une position avancée plus proche de la sortie, afin de compacter et refouler le mélange hétérogène reçu en laissant du liquide migrer vers le compartiment postérieur à contre-courant du piston ;

- e) placer la vanne, après l’obtention de la position avancée du piston, dans une configuration de blocage dans laquelle l’élément d’obturation obture la sortie ; et

- f) reculer le piston pour créer une dépression dans le compartiment antérieur, tout en mettant en communication le compartiment postérieur avec le compartiment antérieur, par une canalisation agencée en dérivation d’une zone de déplacement du piston et adaptée pour faire communiquer de façon unidirectionnelle le compartiment postérieur avec le compartiment antérieur, de sorte que la canalisation permette de restituer au compartiment antérieur du liquide présent dans le compartiment postérieur, sous l’effet de la dépression ;

et dans lequel le piston est entraîné suivant un mécanisme alternatif de va-et-vient à l’intérieur d’un corps de pompe, pour permettre une répétition d’un cycle comprenant chacune des étapes a), b), c), d), e) et f).

[0017] Comme cela ressort de la discussion ci-dessus, le procédé d’alimentation permet d'obtenir une stabilité dans la composition des matières introduites dans la cuve ou enceinte du digesteur, le liquide chassé vers le compartiment postérieur étant récupéré.

[0018] Selon une particularité, il est prévu (en amont de la pompe) une étape de mélange pour contrôler la fraction liquide par rapport à la fraction solide de matières hétérogènes brutes, puis un broyage du mélange hétérogène.

[0019] Il est possible d’ajouter une étape intermédiaire entre l’étape b) et l’étape c) qui consisterait à déplacer le piston de manière à augmenter la pression dans la chambre afin de comprimer la matière et de chasser l’air présent dans la partie antérieure de la pompe présent lors de l’incorporation de la matière.

[0020] Il est aussi proposé un digesteur anaérobie pour la production de biogaz, permettant une fermentation par voie sèche de matières, comprenant :

- le dispositif d’alimentation selon l’invention ; et

- une enceinte formant un entrepôt de fermentation allongé suivant un axe horizontal, et où séjournent des matières introduites par une entrée de l'enceinte située dans un point haut, une sortie de l’enceinte étant placée dans un point bas axialement opposée à l’entrée de l’enceinte ;

la pompe communiquant avec l’enceinte seulement via une conduite d’amenée qui s’étend entre la sortie de la pompe et l’entrée de l’enceinte (la conduite s'étendant depuis la sortie jusqu'à l'entrée de l'enceinte qui est verticalement située plus haut qu'un plancher de l'enceinte et plus haut que la pompe).

Brève description des dessins

[0021] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : [fig.l] la figure 1 est une vue en coupe longitudinale verticale qui illustre un exemple d’agencement d’un dispositif d’alimentation conforme à l’invention, en amont d’une entrée de substrats d’une enceinte d’un digesteur anaérobie ;

[fig-2] la figure 2 est une vue en perspective montrant le dispositif d’alimentation de la figure 1 et un exemple d’association avec des équipements de prétraitement, dont un broyeur et un ensemble pousseur - obturateur, en amont d’une pompe à piston du dispositif d’alimentation ;

[fig.3] la figure 3 est une vue montrant un agrandissement de la figure 1, centré sur la pompe à piston du dispositif d’alimentation et un ensemble pousseur - obturateur superposé ;

[fig.4A] la figure 4A est un schéma représentant, par deux vues en transparence d’une pompe, les phases successives de remplissage de la pompe et de compression du volume d’un compartiment antérieur où est reçu la matière broyée ;

[fig.4B] la figure 4B est un schéma représentant, par deux vues en transparence d’une pompe, deux phases qui succèdent aux phases montrées sur la figure 4A, à savoir le refoulement de la matière broyée par la pompe puis le démarrage d’un retour en arrière du piston en générant une dépression dans le compartiment antérieur.

Description des modes de réalisation

[0022] Sur les dessins, certains éléments peuvent être exagérés pour les besoins de présentation et clarté. Des éléments identiques ou similaires sont désignés par les mêmes références. Les dessins représentent un mode de réalisation préféré de la présente invention et il est avant tout décrit les composants fonctionnels du dispositif d’alimentation 10. Les zones relatives à la production et le traitement du biogaz, le contrôle et la surveillance, ainsi que la gestion de l'approvisionnement en matériau brut ou le traitement ultérieur du gaz sont généralement omises ici.

[0023] Un dispositif d’alimentation 10 selon un mode de réalisation de l'invention et un digesteur anaérobie 1 intégrant un tel dispositif d’alimentation 10 sont décrits cidessous en référence aux dessins.

[0024] Comme visible sur la figure 1, le digesteur anaérobie 1 comprend une enceinte 2, formant un réacteur ou fermenteur pour recevoir la matière, alimentée à une entrée 7 qui est placée par exemple à une extrémité 2a de l'enceinte 2. Après un temps de séjour relativement long, la matière est extraite par une sortie pouvant être située à l'autre extrémité 2b, dans une zone plus basse que l’entrée 7. En effet, l’entrée 7 est ici surélevée par rapport au niveau du plancher 20 de l’enceinte 2. La biomasse constituée par cette matière est traitée, entre l'entrée 7 et la sortie (non représentée), en étant mélangée et chauffée dans le volume V de l'enceinte 2. Ainsi, la méthanisation peut se dérouler correctement, le mélange dans le volume V étant homogène en température et sa température étant contrôlée et/ou régulée pour qu’il n’y ait pas brusque variation de température.

[0025] Dans l’exemple représenté, le digesteur 1 comprend un agitateur 12, ayant optionnellement une fonction de chauffage, et dont l’extension peut être horizontale, parallèlement à la direction longitudinale de l’enceinte 2. L'agitateur 12 inclut typiquement une pluralité de bras d'agitation 14 raccordés chacun à l'arbre de l’agitateur 12. L’entrée 7 peut se situer du côté d’une région de support d’une extrémité de l’agitateur 12.

[0026] En référence aux figures 1, 2 et 3, le dispositif d’alimentation 10 comprend des moyens de pompage d’un mélange hétérogène à introduire dans l’enceinte via l’entrée 7. Le dispositif d’alimentation 10 peut ainsi présenter une pompe 4 à un ou plusieurs pistons, qui est raccordée à une conduite d’amenée 15 dans laquelle la matière pompée va se déplacer depuis une sortie 4b de la pompe 4 jusqu’à l’entrée 7, pour pénétrer dans l’enceinte 2 via une ouverture 22 prévue dans une paroi dite avant de l’enceinte 2. Il doit être compris que le digesteur anaérobie est une installation fonctionnant de préférence de façon continue ou quasi-continue, en étant alimenté par la pompe 4 et la conduite d’amenée 15, pour la fermentation de déchets/matières biologiques.

[0027] La figure 1 montre une représentation schématique de l'intégration du dispositif d'alimentation 10 selon l'invention dans l'installation de fermentation (digesteur 1), et la figure 2 montre seulement le dispositif d'alimentation 10 avec sa ligne de prétraitement 6, dans une vue latérale à plus grande échelle. On peut voir ici que les substrats bruts vont subir différentes étapes de traitement :

- mélange contrôlé de substrats solides et liquides, par utilisation d’un dispositif 11 à vis de gavage, alimenté par exemple à la foi en substrats solides par un convoyeur et en liquide par une unité d’injection de liquide ;

- broyage, par exemple dans une chambre de broyage CB située entre le dispositif 11 et la pompe 4 ; et

- transport du mélange depuis la sortie 4b jusqu’à l’entrée 7, avec une sortie du mélange de la pompe qui dépend d’une vanne de refoulement 5.

[0028] Le dispositif d’alimentation 10 constitue ainsi un système de prétraitement et transport, qui inclut aussi un ensemble pousseur - obturateur 3 d’un genre connu en soi, à l’interface entre la ligne de prétraitement 6 qui inclut le dispositif 11 et le broyeur 9 (ici un broyeur à marteaux, typiquement motorisé d’une façon connue en soi), et une goulotte G formant une entrée 4a latérale de la pompe 4.

[0029] Dans l’exemple non limitatif illustré sur la figure 2, le dispositif 11 présente une vis de gavage du broyeur 9. Le dispositif 11 comporte typiquement une auge de mélange et un convoyeur à vis. C’est dans cette auge que de la biomasse liquide est injectée pour humidifier et homogénéiser les substrats solides. La quantité de solide introduite peut être pesée avant l’introduction dans le tronçon à vis de gavage prévu pour alimenter le broyeur 9. Dans une option préférée, l’injection de liquide est mesurée, par exemple par un débitmètre, et contrôlée par un automate.

[0030] Dans une option de réalisation du prétraitement, la vitesse de la vis associée au broyeur 9 est régulée automatiquement en fonction de la consommation électrique du moteur (non représenté) du broyeur 9. Plus la consommation électrique du moteur du broyeur est importante, plus la vitesse de gavage du broyeur est faible. Plus la consommation électrique du moteur du broyeur est faible, plus le gavage du broyeur est rapide. Ceci permet d’atteindre une certaine régularité dans le débit moyen de matière qui entre dans le broyeur 9, de sorte à avoir une consommation électrique la plus constante possible, un remplacement des marteaux (ou autres pièces d’usure) du broyeur 9 le plus régulier possible et une alimentation constante de la pompe 4 en aval du broyeur 9.

[0031] Concernant le broyeur 9, celui-ci délimite une chambre de broyage CB alimentée par le dispositif, par exemple sur un côté. Le broyeur 9 comprend un rotor actionnable par un élément d’entraînement tel qu’un moteur électrique. La vitesse de broyage est de préférence constante. Seule la quantité de matière introduite dans le broyeur 9 varie en pratique. Ici, des marteaux couplés au rotor permettent de défibrer la matière reçue dans la chambre de broyage. La matière broyée constitue alors un mélange hétérogène MSL solide et liquide. Ce mélange hétérogène MSL est expulsé en partie basse de la chambre de broyage CB.

[0032] L’ensemble pousseur - obturateur 3 peut présenter un organe de fermeture mobile 30 (visible sur les figures 4A-4B) actionné en coulissement par un vérin hydraulique ou autre moyen d’entraînement adapté, par exemple un moteur électrique. Le moyen d’entraînement fait avancer l’organe de fermeture mobile 30 pour permettre aux substrats broyés du mélange hétérogène MSL de tomber depuis la sortie du broyeur 9 jusque dans une chambre de la pompe 4. Cette chambre est délimitée dans un compartiment antérieur C2 de la pompe, du côté avant par rapport à un piston 8 de la pompe 4. L’ensemble pousseur - obturateur 3 permet également d’obturer le compartiment antérieur C2 de la pompe 4 lorsque le piston 8 entame sa course de refoulement vers une sortie 4b de la pompe 4, avec un déplacement vers l’avant du piston 8, en direction d’un passage délimité par une vanne de refoulement 5.

[0033] La figure 4A illustre une obturation de l’entrée 4a permise par l’élément de fermeture 30 de l’ensemble 3 lors d’une transition entre une phase de remplissage du compartiment antérieur en substrats du mélange hétérogène MSL et une phase de refoulement vers l’aval de la pompe 4.

[0034] La vanne de refoulement 5 est ici une vanne de type à guillotine. L’actionnement de la vanne 5 est de préférence hydraulique pour disposer d’une force suffisante pour trancher un bouchon du mélange hétérogène MSL compacté par l’action de refoulement de la pompe 4. La vanne 5 permet de bloquer le côté de sortie de la pompe 4 par un élément d’obturation 50 de cette vanne 5, dans une configuration de blocage. L’élément d’obturation 50 peut présenter un bord coupant, par exemple un bord inférieur, de sorte qu’il constitue le couteau de la vanne 5. Typiquement, la vanne de refoulement 5 est montée entre des brides, de façon étanche des deux côtés, pour une bonne intégration entre la pompe 4 et la conduite d’amenée 15. En fonctionnement, la vanne 5 s’ouvre sélectivement pendant le mouvement de refoulement de la pompe piston. Elle se referme ensuite lorsque le piston 8 est arrivé au bout de sa course de refoulement, dans une position avancée PA, bien visible notamment sur la figure 4B.

[0035] L’organe de fermeture mobile 30 en amont de la pompe 4 et l’élément d’obturation 50 de la vanne 5 agissent comme des portes d’un sas :

- l’organe de fermeture mobile 30 empêche ainsi une remonté du mélange lors de la compression par le piston 8 du volume du compartiment antérieur C2 ; et - l’élément d’obturation 50 évite un refoulement de matière à l’intérieur du corps (41, 42) de la pompe, notamment lors du recul du piston 8 (pendant le retour du piston 8, on réalise ainsi une fermeture étanche à l’air par l’élément d’obturation 50, l’organe 30 étant également fermé, de manière à augmenter la dépression dans la chambre de la pompe lors du recul du piston 8.

[0036] En référence aux figures 4A et 4B, le dispositif d’alimentation 10 est conçu pour faire circuler de manière continue ou quasi continue le mélange hétérogène MSL entre le broyeur 9 et l’entrée 7 de l’enceinte 2 du digesteur 1, en maîtrisant au mieux son taux de matière sèche. Pour cela, la pompe 4 présente une canalisation 44 à fonction d’aspiration de liquide présent dans un compartiment postérieur Cl formé du côté de la tige T du piston 8 et une liaison avec le compartiment antérieur C2. En effet, dans la configuration de blocage de la vanne 5 (fermeture étanche par l’élément d’obturation 50), une dépression est générée à l’avant du piston 8 lorsque celui-ci revient de sa position avancée PA à sa position de retrait PR pour restaurer le volume initial Vi du compartiment antérieur C2. La canalisation 44 forme une voie d’aspiration pour restituer du liquide L, présent dans le compartiment postérieur Cl du fait d’une migration induite par la compression du mélange MSL par le piston 8.

[0037] La canalisation 44 s’étend ici entre un port d’entrée 44a communiquant avec le compartiment postérieur Cl et un port de sortie 44b (côté zone en dépression lors du recul du piston 8) débouchant du côté du compartiment antérieur C2, plus en avant typiquement que la position avancée PA. La canalisation 44 est ainsi agencée en dérivation d’une zone de déplacement du piston 8. De plus, la canalisation 44 fait communiquer de façon unidirectionnelle le compartiment postérieur Cl avec le compartiment antérieur C2, par exemple en raison de la présence de moyens à clapet antiretour 25.

[0038] Optionnellement, le port de sortie 44b peut déboucher dans une zone décalée par rapport au compartiment antérieur C2 où est reçu le mélange hétérogène MSL, en particulier une zone décalée vers l’avant / située en aval du compartiment antérieur C2 suivant un sens d’acheminement du mélange hétérogène MSL et qui, typiquement, n’est pas située au-delà de la vanne de refoulement 5. Il suffit en effet que la canalisation 44 communique avec la région en dépression qui correspond à une région de sas située à l’avant du piston 8 et entre l’organe de fermeture 30 et l’élément d’obturation 50. Plus généralement, toute région en dépression peut convenir pour le port de sortie 44b de la canalisation 44, ce qui permet alors à cette canalisation de faire sortir du liquide L présent dans le compartiment postérieur Cl.

[0039] Un exemple de réalisation de la pompe 4 est maintenant décrit. Quelle que soit la structure du corps de pompe (41, 42), on comprend qu’un piston 8 de la pompe forme une séparation non étanche aux liquides à l’intérieur de ce corps entre le compartiment postérieur Cl et le compartiment antérieur C2. Dans tous le cas, un circuit unidirectionnel est créé en raison du mode de fonctionnement de la pompe 4 et de moyens anti-retour dans la canalisation 44, de sorte que l’ensemble formé par la pompe 4 et la canalisation 44 permet de faire circuler sélectivement du liquide L issu du mélange hétérogène MSL :

- d’abord vers le compartiment postérieur Cl via un manque d’étanchéité autour du piston 8 (ici sous l’effet de l’avancée du piston 8 jusqu’à la positon PA), comme montré en haut de la figure 4B,

- puis vers le compartiment antérieur C2 via la canalisation 44 (ici sous l’effet du recul du piston 8 jusqu’à la position PR), comme montré en bas de la figure 4B.

[0040] L’utilisation d’un système d’étanchéité, de type presse-étoupe ou autre, entre le compartiment postérieur Cl et le compartiment antérieur C2 n’est pas obligatoire dans ce système de pompe piston. Autrement dit, le corps (41, 42) de la pompe 4, permettant de délimiter le compartiment postérieur Cl et le compartiment antérieur C2, peut être dépourvu de système d’étanchéité entre les compartiments Cl et C2. L’espace situé autour du piston 8 et faisant communiquer entre eux les compartiments Cl et/ou C2 est suffisamment faible pour ne laisser passer que le liquide (et un peu d’air/gaz) du compartiment C2 vers le compartiment CL Lors du recul du piston 8, la matière située entre le piston 8 et le compartiment antérieur C2 assurera l’étanchéité, même partielle, vers le compartiment postérieur CL Suffisamment pour permettre une dépression suffisante à l’aspiration de liquide.

[0041] Comme illustré sur les figures 3 et 4A, la pompe 4 est une pompe à piston qui présente un corps de pompe en plusieurs parties 41, 42. Une portion arrière 41a de ce corps permet de loger un élément d’entraînement du piston 8. Ici la pompe dispose d’un vérin hydraulique 18 pour déplacer la tige T du piston 8, ce vérin 18 étant situé dans la portion arrière qui délimite un compartiment postérieur Cl, côté tige. Une autre portion 41b du corps permet de loger le piston 8, de sorte que le piston 8 se déplace uniquement dans un tronçon cylindrique délimitée par cette portion 41b.

[0042] Le corps de pompe a une paroi latérale tubulaire qui s’étend autour d’un axe longitudinal de la pompe 4, cet axe X étant de préférence un axe central pour le corps de pompe et le piston 8. Le corps de pompe (41, 42) présente une partie 41 généralement cylindrique (à l’exception d’une paroi arrière axiale) se décomposant d’avant en arrière en trois tronçons : la portion arrière 41a, une interface de jonction 45, et la portion 41b pour le coulissement du piston 8. La partie 41 est ici un corps de pompe principal. Optionnellement, le corps de pompe (41, 42) inclut aussi une partie d’extension 42 de forme tronconique (se rétrécissant progressivement vers l’aval). Cette partie d’extension 42 peut former une terminaison de la pompe 4, où se situe la sortie 4b. Alternativement, on peut se passer de portion tronconique ou ce type de portion peut se raccorder à la pompe 4 en aval de la vanne de refoulement 5.

[0043] La pompe 4 peut définir un compartiment antérieur C2 plus long que large et la pompe 4 a par exemple une longueur supérieure ou égale à 1 mètre. La longueur L2 du compartiment antérieur C2 est par exemple au moins égale à 400 ou 500 mm et peut être dimensionnée pour que l’ouverture de remplissage 4a dépasse 200 ou 250 mm de diamètre (ou autre dimension caractéristique de l’ouverture de remplissage formée à l’entrée 4a).

[0044] Dans une option de réalisation, la conduite d’amenée 15 a une section transversale de taille réduite par rapport à une section transversale du corps de pompe où se déplace le piston 8. Ici comme visible sur la figure 3, un diamètre interne d2 ou dimension caractéristique analogue de la section de la conduite d’amenée 15 est inférieur au diamètre interne dl des compartiments Cl, C2, ce diamètre dl étant ici constant au moins dans la portion 41b à travers laquelle le piston 8 se déplace entre ses deux positions extrêmes PR et PA.

[0045] L’interface de jonction 45, de forme annulaire, est par exemple du type à étanchéité par presse-étoupe, pour faire la jonction étanche entre les deux chambres internes ou compartiments Cl, C2 respectifs formés dans les parties 41a, 41b situées de part et d’autre de cette interface de jonction 45. En pratique, le compartiment postérieur Cl s’étend en totalité dans la partie arrière 41a du corps de pompe. Le compartiment antérieur C2 a un volume initial Vi, pour la position de retrait PR du piston 8, qui s’étend intérieurement dans la partie 41b et qui peut optionnellement s’étendre plus en avant, jusqu’au niveau de la vanne 5. Il peut exister un espace situé en arrière du piston 8, entre la partie arrière 41a et la face arrière du piston 8. Un tel espace est ici entouré notamment par l’interface de jonction 45 mais peut aussi être supprimé ou simplement délimité par une structure tubulaire (sans système d’étanchéité).

[0046] La goulotte G ou autre passage latéral pour former l’ouverture ou entrée 4a de remplissage de la pompe 4 est ici délimitée (entièrement délimitée) dans la portion 41b du corps de pompe. Ceci permet au piston 8 de pousser, depuis sa position de retrait PR, le mélange hétérogène MSL tout juste introduit par l’entrée 4a. Dès que l’organe de fermeture 30 obstrue complètement (de façon étanche aux liquides) l’entrée 4a de la pompe 4, la vanne 5 située en aval s’ouvre et laisse passer les substrats qui vont être poussés par le piston 8 pour être introduits dans le digesteur 1, ici via la conduite 15. Lorsque le piston 8 de la pompe recule, la vanne de refoulement 5 est fermée et l’organe de fermeture 30 obstrue l’entrée 4a de la pompe 4.

[0047] En référence à la figure 4B, une dépression se créée dans la chambre de la pompe délimitée par le compartiment antérieur C2. Cette dépression permet de d’évacuer le liquide L qui se trouvait piégé dans le compartiment arrière de la pompe 4 à l’aide de la canalisation 44 reliant le compartiment antérieur C2 et le compartiment arrière Cl. La partie 41 peut présenter un embout ou raccord arrière 43, axial et opposé à la sortie 4b, pour former un organe de couplage avec une bride ou un connecteur délimitant le port d’entrée 4a de la canalisation 44.

[0048] La canalisation 44 peut être constituée par une conduite ou au moins un tube souple, rigide ou semi-rigide. Sur les dessins les moyens à clapet anti-retour 25 sont présentés avec un certain espacement par rapport au compartiment antérieur C2. Cependant, on peut très bien former un carter ou un connecteur à clapet anti-retour directement rapporté sur ou intégré à la portion 41b, par exemple dans une zone décalée de manière circonférentielle par rapport à l’entrée 4a située sur la portion 41b. Dans ce cas la canalisation peut être souple et pourvu d’un connecteur avec verrouillage pour se fixer de manière étanche sur le carter ou connecteur de la portion 41b ou région comparable d’un corps de la pompe.

[0049] La présence d’un clapet anti-retour dans la canalisation 44 permet de ne pas introduire le moindre substrat présent dans la chambre de la pompe vers le compartiment postérieur, du côté de la tige T du piston 8, lorsque le piston avance. Un organe d’obturation 25a joue le rôle d’une barrière qui est de préférence proche ou adjacente à/en affleurement d’une paroi tubulaire de la portion 41b dans une configuration d’obturation de la canalisation 44. Un élément de butée B, formant tout ou partie d’un siège de clapet s’oppose au déplacement de l’organe d’obturation 25a lorsqu’il est sollicité par une pression positive du côté du compartiment antérieur C2. L’organe d’obturation 25a peut seulement se placer dans une configuration ouverte lorsqu’il existe une dépression du côté du compartiment antérieur C2. Comme illustré en bas de la figure 4B, une poussée du côté du port d’entrée 44a permet de déplacer l’organe d’obturation 25a et de faire circuler du liquide L suivant le sens flèches indiqué par les Fl et F2, respectivement pour quitter le compartiment postérieur Cl par l’arrière via le raccord 43, puis rejoindre latéralement le compartiment antérieur C2 après une circulation dans la totalité de la canalisation 44.

[0050] Bien entendu, le dispositif d’alimentation 10 peut être commandé de façon à réguler l’introduction de la matière dans le broyeur 9 ou autre équipement de pré-traitement en amont de la pompe 4, ce qui permet d’assurer un débit de remplissage constant. La pompe 4 ne pompe pas à vide. Le débit de fuite dans la pompe 4 est avantageusement régulier vers le compartiment postérieur Cl avec le type d’agencement décrit, qui permet d’éviter une accumulation de liquide dans le compartiment postérieur Cl.

[0051] Dans une option de réalisation, il est possible d’utiliser la dépression dans le compartiment antérieur C2 pour aspirer du liquide contenu dans la partie arrière 3a d’un gaveur ou dans une autre zone de retenue de liquide dans l’équipement de pré traitement situé en amont de la pompe 4. Il est possible de cette façon d’introduire du liquide dans le digesteur sans utiliser de pompe supplémentaire.

[0052] En référence aux figures 2, 3 et 4A, l’organe de fermeture 30 obturant l’entrée 4a de la pompe 4 est typiquement plat et apte à fermer de façon étanche (étanche aux liquides) une ouverture d’accès de la goulotte G. La partie arrière 3a peut correspondre à une zone de coulissement en arrière d’un tel organe de fermeture 30. Une sortie de déversement de l’équipement ou ligne de prétraitement 6 est ici située au-dessus de l’ouverture 4a, dans l’ensemble 3 du côté opposé à la partie arrière 3a. Le montage d’un broyeur 9 et d’une telle sortie de déversement, en alignement vertical avec le compartiment antérieur correspond à une solution compacte et qui permet d’utiliser une seule conduite d’amenée 15 en sortie d’un seul appareil de pompage, ici la pompe 4 située sous le broyeur 9.

[0053] Dans une option ou un complément, un point d’injection est disponible dans la partie arrière de la pompe 4, pour introduire de l’eau ou un liquide de nettoyage dans le compartiment postérieur Cl, ce qui peut permettre de nettoyer automatiquement la pompe 4. Un raccord fluidique RI, éventuellement sous la forme d’un robinet ou organe à valve, peut former un tel point d’injection, typiquement sur la portion 41a du corps de pompe située à l’opposé de la vanne de refoulement 5.

[0054] Dans une option ou un complément, la dépression dans le compartiment antérieur C2 est utilisée pour aspirer du liquide depuis un puisard proche de la pompe 4 ou tout type de réservoir collecteur de liquide. Ce liquide peut être composé de substrats liquides dont la quantité doit être mesurée. Ce liquide peut être composé d’eau servant au nettoyage de l’installation et par conséquence de la pompe 4. Il est possible de cette façon de vider un puisard ou tout type de réservoir sans utiliser de pompe supplémentaire.

[0055] Pour permettre de telles options, on prévoit éventuellement une conduite ou un tube additionnel. Alternativement ou en complément, la canalisation 44 peut présenter une terminaison formant un connecteur (typiquement un connecteur rapide) pour se connecter de façon étanche à la pompe 4. Par exemple, ce connecteur se fixe au raccord 43, ici un raccord arrière axial, du compartiment postérieur Cl. Avec un tel connecteur, la conduite formant la canalisation 44 peut être maintenue connectée à une portion 41b ou 42 du corps de pompe (zone de dépression) afin de servir pour une fonction de nettoyage de la chambre formée par le compartiment antérieur C2, en ayant une extrémité mobile pouvant être introduite dans le liquide ou eau de nettoyage d’un puisard ou réservoir similaire disponible à proximité de la pompe 4. De plus, le clapet 25 peut optionnellement être inclus dans un tel connecteur pour la fixation à la portion 41b ou 42. Alternativement ou en complément, on peut aussi fournir un connecteur amovible au niveau du port d’entrée 44a.

[0056] Le contrôle du piston 8 de distribution, de la vanne 5 et des autres équipements du dispositif d’alimentation 10 peut être centralisé au niveau d’un automate et/ou peut être coordonné de toute façon appropriée.

[0057] Il doit être évident pour les personnes versées dans l’art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l’éloigner du domaine d’application de l’invention comme revendiqué.

[0058] Il faut comprendre que l’utilisation d’un broyeur 9 et d’une trémie ou goulotte G interne entre le broyeur 9 et la pompe 4 est un exemple de réalisation optionnel. Dans des variantes, au lieu de broyer les substrats à ce stade, on peut broyer la biomasse plus en amont, à une taille appropriée, ou éliminer des particules trop grosses par tamisage, par exemple dans un tamis à tambour. Plus généralement, on comprend que le recours à un broyage dépend de la nature des substrats bruts à traiter, ceux-ci pouvant déjà résulter d’un tri.

Claims (1)

1. [Revendication 1] [Revendication 2]

   Revendications

   Dispositif (10) d’alimentation pour une unité de production de gaz, de préférence pour un digesteur anaérobie (1) du type à fermentation sèche, le dispositif d’alimentation (10) comprenant :

   - une pompe (4) pourvue d’un corps de pompe (41, 42) et d’un piston (8) entraîné suivant un mécanisme alternatif de va-et-vient à l’intérieur du corps de pompe (41, 42), un premier compartiment dit postérieur (Cl) et un deuxième compartiment dit antérieur (C2) étant formés dans la pompe (4) de part et d’autre du piston (8), le compartiment antérieur (C2) communiquant avec une sortie (4b) de la pompe (4) ;

   - une vanne de refoulement (5) comprenant un élément d’obturation (50) mobile et permettant d’obturer un côté de sortie de la pompe (4) dans une configuration de blocage, le compartiment antérieur (C2) ayant un volume initial (Vi) en s’étendant entre le piston (8) dans une position de retrait (PR) et la sortie (4b), afin de former une cavité de réception d’un mélange hétérogène (MSL) solide et liquide acheminé via une entrée (4a) prévue dans une portion (41b) du corps de pompe (41, 42), l’élément d’obturation (50) s’étendant au niveau de la sortie (4b) dans la configuration de blocage ;

   caractérisé en ce qu’il comprend une canalisation (44) agencée en dérivation d’une zone de déplacement du piston (8) et ayant un port d’entrée (44a) communiquant avec le compartiment postérieur (Cl), la canalisation (44) étant adaptée pour faire communiquer de façon unidirectionnelle ledit compartiment postérieur (Cl) avec le compartiment antérieur (C2) ou une zone de passage du mélange hétérogène (MSL) située en aval du compartiment antérieur (C2) suivant un sens d’acheminement dudit mélange hétérogène (MSL), la canalisation (44) permettant de faire sortir du liquide (L) présent dans le compartiment postérieur (Cl) sous l’effet d’une dépression à l’opposé du port d’entrée (44a).

   Dispositif d’alimentation selon la revendication 1, dans lequel le piston (8) forme une séparation non étanche aux liquides à l’intérieur du corps de pompe (41, 42) entre le compartiment postérieur (Cl) et le compartiment antérieur (C2), de sorte que l’ensemble formé par la pompe (4) et la canalisation(44) permet de faire circuler sélectivement du liquide (L) issu du mélange hétérogène (MSL) :

   - du compartiment antérieur (C2) vers le compartiment postérieur (Cl)

   en passant dans la zone de déplacement du piston (8), lorsque le volume du compartiment antérieur (C2) est comprimé par rapport au volume initial (Vi) en raison d’un déplacement du piston (8) depuis la position de retrait (PR) vers une position avancée (PA) du piston, la position avancée étant proximale par rapport au côté de sortie où est agencée la vanne de refoulement (5) ; et - du compartiment postérieur (Cl) vers un port de sortie (44b) de la canalisation (44) opposé au port d’entrée (44a), lors d’une mise en dépression du compartiment antérieur (C2) provoquée par un recul du piston (8), de la position avancée (PA) vers la position de retrait (PR) alors que l’élément d’obturation (50) est en configuration de blocage. [Revendication 3] Dispositif d’alimentation selon la revendication 2, dans lequel l’entrée (4a) de la pompe (4) est adaptée pour être obturée, de préférence hermétiquement, par un organe de fermeture (30) mobile, la pompe (4) étant conçue et agencée, dans une configuration fermée de l’entrée (4a) pour : - pousser linéairement le mélange hétérogène (MSL) présent dans le compartiment antérieur (C2) vers et au-delà de la sortie (4b), par le déplacement du piston (8), afin de permettre au dit mélange (MSL) de rejoindre une enceinte (2) de l’unité de production de gaz, dans un état ouvert de la vanne de refoulement (5), en comprimant le volume du compartiment antérieur (C2) pour permettre un contre-effet de déplacement du liquide (L) et de l’air issu du mélange hétérogène (MSL) dans le compartiment postérieur (Cl) du côté d’une tige (T) d’entraînement du piston (8) ; et - restaurer le volume initial (Vi) du compartiment antérieur (C2) par un déplacement du piston (8) jusqu’à la position de retrait (PR). [Revendication 4] Dispositif d’alimentation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la canalisation (44) dispose de moyens à clapet anti-retour (25), ce grâce à quoi la canalisation (44) est à un seul sens de circulation pour restituer du liquide (L) présent dans le compartiment postérieur (C2). [Revendication 5] Dispositif d’alimentation selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un équipement mélangeur et broyeur, formant une ligne de prétraitement (6) qui s’étend au-dessus de l’entrée (4a) de la pompe (4), la ligne de prétraitement (6) définissant une direction générale de transport qui est de préférence perpendiculaire à un axe longitudinal (X) de la pompe (4), l’entrée (4a) étant située à l’aplomb d’une chambre de broyage (CB) de l’équipement mélangeur et broyeur ;

   et dans lequel la pompe (4) est interposée entre l’équipement mélangeur et broyeur et une conduite d’amenée (15) reliée à une enceinte (2) d’un digesteur anaérobie (1), la conduite d’amenée (15) ayant de préférence une section transversale de taille réduite par rapport à une section transversale du corps de pompe où se déplace le piston (8). [Revendication 6] Dispositif d’alimentation selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une ligne de prétraitement (6) permettant de réaliser un mélange de matières solides et liquides afin de former le mélange hétérogène (MSL) solide et liquide à fournir à ladite entrée (4a), dans lequel l’un au moins parmi le compartiment antérieur (C2) et le compartiment postérieur (Cl) est en communication, par une voie de passage préférentiellement descendante en direction de la pompe (4), avec une zone de passage ou de collecte de liquide située dans la ligne de prétraitement (6), la pompe (4) étant interposée entre : - une sortie de déversement du mélange hétérogène (MSL), appartenant à la ligne de prétraitement (6) ; - et une entrée (22) d’une enceinte (2) d’un digesteur anaérobie (1). [Revendication 7] Dispositif d’alimentation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une portion (41a) du corps de pompe (41, 42) située à l’opposé de la vanne de refoulement (5) présente un raccord fluidique (RI) permettant d’injecter un liquide de nettoyage dans le compartiment postérieur (Cl), le raccord fluidique (RI) étant de préférence distinct d’un raccordement avec le port d’entrée (44a). [Revendication 8] Dispositif d’alimentation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps de pompe (41, 42) de la pompe (4), permettant de délimiter le compartiment postérieur (Cl) et le compartiment antérieur (C2), est dépourvu de système d’étanchéité entre le compartiment postérieur (Cl) et le compartiment antérieur (C2). [Revendication 9] Utilisation du dispositif d’alimentation (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le piston (8) sert à créer une dépression dans le compartiment antérieur (C2), dans une configuration de blocage permise par la vanne de refoulement (5) et pour un état fermé de l’entrée (4), ladite dépression étant utilisée pour aspirer un liquide présent dans un puisard, ou dans un réservoir collecteur de liquide ou dans un équipement de prétraitement situé en amont de la pompe (4) suivant le sens d’acheminement du mélange hétérogène (MSL).

   [Revendication 10]

   Procédé d’alimentation d’une unité de production de gaz, en particulier d’un digesteur anaérobie (1), par pompage d’un mélange hétérogène (MSL) solide et liquide à l’aide d’une pompe (4) pourvue d’un piston (8), le procédé étant mis en œuvre par un dispositif (10) d’alimentation tel que défini dans l’une quelconque des revendications 1 à 8, le procédé comprenant les étapes consistant essentiellement à :

   - a) recevoir ledit mélange hétérogène (MSL) dans un compartiment antérieur (C2) de la pompe (4) situé en avant du piston (8), dans un état non obstrué d’une ouverture (4a) de remplissage de la pompe, le compartiment antérieur (C2) ayant à l’étape a) un volume initial (Vi) en s’étendant entre le piston (8) dans une position de retrait (PR) et une sortie (4b) de la pompe (4) ;

   - b) fermer l’ouverture (4a) de remplissage ;

   - c) ouvrir un côté de sortie (4b) de la pompe (4), par utilisation d’une vanne (5) adaptée pour obturer le côté de sortie (4b) par l’intermédiaire d’un élément d’obturation (50) mobile ;

   - d) déplacer le piston (8) depuis la position de retrait (PR) vers une position avancée (PA) plus proche de la sortie (4b), afin de compacter et refouler le mélange hétérogène (MSL) reçu en laissant du liquide (L) migrer vers le compartiment postérieur (Cl) à contre-courant du piston (8);

   - e) placer la vanne (5), après l’obtention de la position avancée (PA) du piston (8), dans une configuration de blocage dans laquelle l’élément d’obturation (50) obture la sortie (4b) ; et

   - f) reculer le piston (8) pour créer une dépression dans le compartiment antérieur (C2), tout en mettant en communication le compartiment postérieur (Cl) avec le compartiment antérieur (C2), par une canalisation (44) agencée en dérivation d’une zone de déplacement du piston (8) et adaptée pour faire communiquer de façon unidirectionnelle ledit compartiment postérieur (Cl) avec le compartiment antérieur (C2), de sorte que la canalisation (44) permette de restituer au compartiment antérieur (C2) du liquide (L) présent dans le compartiment postérieur (Cl), sous l’effet de la dépression ;

   et dans lequel le piston (8) est entraîné suivant un mécanisme alternatif de va-et-vient à l’intérieur d’un corps de pompe (41, 42), pour permettre une répétition d’un cycle comprenant chacune des étapes a), b), c), d), e) et f).