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Fermentation sèche

Generating biogas with dry fermentation

Exemple de modèle 3-D d´une usine  « Waste-to-Energy»
Exemple de modèle 3-D d´une usine « Waste-to-Energy»

Jusqu´à présent, la technologie de biogaz s´est focalisée sur la «fermentation humide» classique de lisier dans le domaine agricole ou sur les déchets biologiques ménagers. L´inconvénient est ici que les matières premières renouvelables à hautes teneurs en substances sèches (p. ex. silage de maïs) ou les fumiers solides ne peuvent être mélangés que dans une proportion limitée.

La «fermentation sèche» permet par contre de méthaniser d´une manière rapide et simple, et sans traitement préalable complexe, des substrats pouvant être empilés – même chargées en substances indésirables – venant de l’agriculture, des usines alimentaires ou encore des ordures ménagères. Les matières à fermenter ne doivent plus ici être amenées spécialement dans un substrat liquide susceptible d´être pompé; ainsi, la fermentation de biomasses présentant une part de substances sèches de jusqu´à 50% peut être réalisée.

Le procédé de fermentation sèche BEKON

Tamisage de compost
Tamisage de compost

Le procédé de fermentation sèche BEKON permet l´exploitation de biomasses à haute teneur en substances sèches. Comme déjà mentionné, la technologie se distingue par une excellente résistance ou très faible sensibilité à l´égard des substances indésirables telles que sable, pièces métalliques, pierres, éléments ligneux ou fibreux. Une déshydratation complexe des effluents de fermentation n´est également plus nécessaire.

Le processus proprement dit se base sur une inoculation de la matière fraîche par du digestat déjà fermenté, le mélange étant alors amené à l´aide d’un chargeur dans le digesteur correspondant. Ce substrat fermente en anaérobie; lors de ce processus, il n´y a pas de mélange ultérieur, et du matériel ne doit pas être amené en supplément durant le processus de fermentation («traitement en batch»). BEKON a développé et optimalisé ce principe du traitement par batch, en une seule étape. Ce qui signifie que les différentes réactions de décomposition (d´hydrolyse, d´acidification, de méthanisation) se déroulent de manière groupée et contrôlée dans un seul digesteur. La biomasse une fois versée dans le digesteur y demeure jusqu´à la fin du temps de séjour d´environ 4-5 semaines. Durant le processus de fermentation, le substrat amené est uniquement chauffé et arrosé, ce qui permet d´atteindre des conditions de vie optimales pour les bactéries. En règle générale, le processus de fermentation s´effectue dans le mode mésophile, température d´environ 38°C. À la fin du temps de séjour, le digesteur est entièrement vidé et à nouveau rempli. Le substrat fermenté peut ensuite être soumis à un compostage ultérieur; lors de ce processus, un compost de haute qualité est produit. Il peut être revendu comme engrais organique de forte valeur. Les usines de compostage existantes peuvent ainsi garder leurs canaux de distribution existants.

Le biogaz récupéré durant le processus de fermentation peut, soit être utilisé directement en vue de la production de courant et de chaleur, après traitement et épuration, dans une centrale de cogénération, soit être injecté dans le réseau de gaz, après traitement.

Rentabilité et efficacité du procédé BEKON

L´avantage de la fermentation sèche BEKON réside dans le fait qu´un mélange constant de la matière est superflu. Aucune pompe ni agitateur ne sont nécessaires pour alimenter ou extraire le digestat. La matière à fermenter ne doit pas être broyée, ou seulement grossièrement. Ceci permet des équipements beaucoup moins coûteux que dans les usines de fermentation humide. Aucune pièce en mouvement n’est installée dans les digesteurs, ce qui a une influence positive sur les coûts d´exploitation. L´usure et les coûts de maintenance sont faibles. La consommation énergétique et les travaux de maintenance d´une station BEKON sont nettement inférieurs à ceux d´une station de fermentation humide comparable. La gestion de processus de la fermentation sèche permet l´exploitation de biomasses à haute teneur en substances sèches et elle est résistante aux substances indésirables telles que feuilles, pierres, pièces métalliques et éléments ligneux ou fibreux.

Principales caractéristiques de la technologie BEKON

Le procédé de fermentation sèche BEKON permet, de manière optimale, une  valorisation énergétique extrêmement rentable grâce à sa haute résistance aux substances indésirables et à l´absence des phases complexes de traitement préparatoire. En outre, les avantages supplémentaires suivants sont extrêmement importants pour les exploitants:

  • procédés les plus modernes d´installation et de commande
  • exploitation durable du point de vue énergétique de matières non utilisées jusqu´ici
  • technologie sophistiquée et robuste
  • haute rentabilité grâce à des avantages financiers
  • faibles coûts d´investissement et de maintenance
  • faibles coûts d´opération et de personnel
  • hauts rendements de gaz
  • haute qualité de gaz
  • hauts standards de sécurité et d´émissions