Technologie

Biogas: un cycle verteux

Le biogaz, plus que tous les autres renouvelables, a de multiples effets positifs qui affectent tout le système qui entoure et il interagit avec l’installation de méthanisation.
Le biogaz est un mélange de gaz méthane et de dioxyde de carbone, produit par la fermentation de matrices organiques en absence d’oxygène, appelé digestion anaérobie.

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Un processus spontané
et naturel

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Lorsque cette technologie est intégrée dans le cycle de production d’une entreprise, à la fois agricole et animale, agroalimentaire ou de gestion des déchets, elle augmente la capacité de mettre en œuvre son cycle de production en toute durabilité environnementale et économique.

L’usage des effluents zootechniques réduit les émissions de méthane et ammoniac, l’utilisation de la double-culture réduit le lessivage de l’azote et des nutriments dans les eaux souterraines et des surfaces, l’exploitation de la fraction fermentescible des ordures ménagères favorise la collecte séparée des déchets, réduit les couts d’élimination et diminue l’impact environnemental lié à la gestion des déchets. La production des engrais naturels en utilisant les résidus du processus de digestion anaérobie réduit l’impact environnemental d’eux sur le sol. Enfin, l’épuration du biogaz en biométhane permet l’usage en AUTOTRAZIONE, en réduisant la consommation de combustibles fossiles.

Toute entreprise, qu’elle soit agricole ou industrielle, peut choisir de:

  • Devenir indépendant du point de vue énergétique, en produisant énergie électrique en autoconsommation
  • Contribuer concrètement à l’affirmation d’une politique énergétique durable, en générant énergie « propre » pour la communauté
  • Minimiser les couts de gestion des déchets du propre processus de production

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La Technologie Sebigas

Dans une installation de méthanisation, les substrats organiques les plus couramment utilisés sont les déchets agricoles, les déjections animales, les déchets d’abattage, les cultures énergétiques, les boues d’épuration, les résidus agro-industriels et les ordures ménagères.

Sebigas a développé des technologies spécifiques qui s’adaptent parfaitement aux caractéristiques des matrices, en exploitant le total du potentiel méthanogène.

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Technologies spécifiques qui s’adaptent parfaitement
aux caractéristiques des matrices,
en exploitant le total du
potentiel méthanogène

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CSTR – Continuous-flow Stirred Tank Reactor

La technologie développée par SEBIGAS pour la digestion anaérobie est appelée CSTR (réacteur à cuve agitée en continu). Elle est basée sur un flux semi-continu de biomasse fraîche à l’entrée dans des digesteurs à température contrôlée et mélangée, et d’un output appelé digestat.

L’installation avec les flux de matière relatifs peut être décrite comme suit:

  • Les substrats organiques sont chargés à travers une pré-cuve ou un chargeur, selon le type de biomasse, dans les digesteurs primaires;
  • Le digesteur primaire est celui qui est alimenté directement par la matière fraîche et comprend une dalle en béton pour optimiser le mélange à l’intérieur;
  • La digestion anaérobie continue à l’intérieur du digesteur secondaire, cuve avec gazomètre pour assurer un volume de stockage du biogaz produit;
  • Le biogaz peut être utilisé pour produire de l’énergie électrique ou thermique à travers un cogénérateur ou peut être purifié pour séparer le CO2, destiné aux industries chimiques et alimentaires, du biométhane;
  • Le biogaz peut être utilisé pour produire de l’énergie électrique ou thermique à travers un cogénérateur ou peut être purifié pour séparer le CO2, destiné aux industries chimiques et alimentaires, du biométhane;
  • Le digestat sortant de l’installation peut être réparti dans les champs comme engrais, aussi bien tel quel que séparé en fractions solide et liquide.
Avantages de la technologie sebigas
  • Technologie adaptable capable d’une gestion performancielle de tous les types de biomasse à disposition;
  • Entretien simple et optimisé pour éviter tout temps-machine-perdu;
  • Disponibilité de l’installation maximisée grâce à des équipements et un matériel haut de gamme;
  • Système de mélange excellent, issu de tests fluidodynamiques réalisés en collaboration avec l’Université de Bologne;
  • Autoconsommation réduite grâce à l’optimisation du temps de fonctionnement des mixers et des pompes par le système de contrôle.

CLBR – Bioréacteur à lagunes couvertes

Pour produire énergie électrique ou biométhane ou pour des usages thermiques, SEBIGAS propose une solution pour résidus agro-industriels liquides et solides basée sur des réacteurs à lagune couverts avec récupération du gaz produit. La technologie est adaptée aux résidus agro-industriels organiques liquides, semi-liquides et solides sélectionnés comme déchets du traitement du sucre et de l’éthanol, effluents de transformation de l’huile de palme (POME), eaux usées du tapioca, lisiers de porc et autres.

Avantages de la technologie sebigas
  • Technologie simple, économique et avec des installations de référence en cours en fonctionnement;
  • Volumes de digestion élevés pour garantir la stabilité du processus biologique et les variations de charge organique;
  • Degré de fiabilité élevé par rapport aux processus waste-to-energy alternatifs;
  • Possibilité d’appliquer cette technologie à des lagunes déjà existantes.

Cogénération (chp)

et purification biométhane (upgrading)

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Production de biométhane à partir
de processus industriels et
collecte de ffom

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Pour convertir le biogaz produit en énergie, SEBIGAS fournit un système de cogénération complet en conteneur, composé d’un moteur endothermique et d’un alternateur. L’équipement comprend aussi un système de récupération de la chaleur pour la production d’énergie thermique. En outre, pour augmenter l’efficacité énergétique de l’installation, il est possible de récupérer l’énergie des gaz d'échappement par l'installation d'un module ORC (Systèmes à cycle de Rankine organique), grâce à l'appui technologique de EXERGY.

Le biogaz produit de la digestion anaérobie peut être traité dans un système d’upgrading pour l’élimination du CO2 ; le biométhane obtenu à la fin du processus est chimiquement très similaire au gaz naturel et peut donc être introduit dans le réseau, utilisé dans le secteur automobile, industriel ou pour la cogénération à haut rendement.

Il existe différentes typologies d’épuration:

Lavage à l'eau sous pression à absorption régénératrice
Le principe sur lequel repose cette technologie est la solubilité majeure du CO2 dans l’eau par rapport au gaz méthane. Dans ce procédé, le flux de biogaz brut coule dans une colonne de traitement à contre-courant avec un flux liquide. La colonne contient de la matière plastique pour augmenter la surface de contact entre la phase gazeuse et la phase liquide. À la sortie de la colonne il y aura une phase liquide enrichie en CO2 et une phase gazeuse constituée principalement de CH4. En plus du CO2, le processus peut enlever H2S (sulfure d’hydrogène) et NH3 (ammoniac).
Absorption chimique
Utilisation de solutions de carbonate de potassium. Le CO2 est absorbé dans la phase liquide et réagit chimiquement avec le carbonate présent. Par la suite on régénère le solvant lié au CO2 par chauffage. Si aussi H2S est présent au départ dans le biogaz, il se liera au solvant, et des températures plus élevées seront nécessaires à la régénération. La consommation électrique est plus faible par rapport aux autres technologies grâce aux basses pressions impliquées, cependant, une consommation thermique est nécessaire à la régénération du solvant.
Système d'adsorption par pression oscillante
Pour l’adsorption on utilise des matériaux poreux tels que les charbons actifs, le gel de silice, l’alumine, MOF (Metal Organic Framework/structure de squelette organométallique) et zéolites. Dans un adsorbeur on adsorbe les sous-produits gazeux (CO2 et traces d’autres gaz contenus dans le biogaz), dans l’autre on les disadsorbe par augmentation de température et lavage avec un gaz inerte.
Séparation par membrane
Le phénomène qui règle la séparation du CO2 du méthane est la différence de pression. CO2, O2, H2O et H2S sont éliminés du biogaz brut au moyen de perméation sélective à travers une membrane à fibres creuses. Le principal avantage de cette technologie est la facilité de gestion qui augmente le rapport entre coût et bénéfice. En outre, le travail est effectué à des pressions élevées qui limitent la phase de compression ultérieure avant l’introduction dans le réseau de distribution.

SEBIGAS choisit la technologie à adopter en fonction de la taille de l’installation, le degré de pureté du biométhane souhaité et les coûts de CAPEX (dépenses d’investissement de capital) et OPEX (dépenses d’exploitation).

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