Alimentation en matières solides sèches ou alimentation liquide - quand prendre quoi ?
Éléments importants dans toutes les usines de biogaz : alimentation en matières solides
Lorsque tous ces points sont pris en compte, une technologie d’alimentation en matières solides adaptée pouvant alimenter la biomasse de façon rentable doit être installée dans l’unité de biogaz. Les déchets liquides de l'agriculture, comme le lisier et la glycérine ou les résidus de collecteurs de graisses, peuvent généralement être pompés directement dans le digesteur avec une pompe. Parce que cela signifie souvent des déchets contenant des matières étrangères, comme des pierres, des éléments métalliques et des impuretés (p. ex., bois, courroies), nous recommandons l'utilisation de broyeurs et de séparateurs de matières étrangères pour réduire les matières jusqu'à une taille gérable.
Hygiène
Lors de l'utilisation de matières de départ qui sont soumises à des réglementations sur l'hygiène, un nettoyage approfondi est nécessaire pour assurer la destruction de tout parasite, virus ou bactérie contenus dans le matériau qui pourrait représenter une menace pour l'environnement. Cela s'applique en particulier aux substrats d'origine animale, comme les déchets d'abattoir ou les déchets alimentaires. La procédure la plus courante exige de chauffer le matériau intrant à une température allant jusqu'à 70 °C pendant une heure, puis de le broyer jusqu'à une taille maximale de 12 mm. Les systèmes éprouvés pour ce processus sont des broyeurs à contact combinés à des pompes volumétriques. Les pompes volumétriques de Vogelsang pompent souvent des déchets visqueux et abrasifs en toute sécurité, tandis qu'une grille en nid d'abeilles de 12 mm dans le dilacérateur RotaCut assure que tous les éléments sont réduits jusqu'à la taille maximale admissible. Des options spéciales assurent qu'aucun matériau d'entrée n'est acheminé sans être traité dans le dilacérateur.
Processus d'alimentation pour la biomasse non liquide
Les installations de biogaz sont principalement alimentées par des matières solides non liquides (aussi appelées substrats). Les processus d'alimentation peuvent être grossièrement divisés en deux catégories : l'alimentation en matières solides et l’alimentation en matières liquides. Pour l'alimentation en matières solides, les matières de départ sont mises directement dans le digesteur. Les vis sans fin sont la méthode le plus souvent utilisée, acheminant les matières solides vers le haut et dans la suspension organique. Le principal avantage de cette technologie réside dans les coûts d'investissement relativement bas. Toutefois, la matière solide doit être mélangée par les mélangeurs dans le digesteur, ce qui n'est possible qu'avec des niveaux énergétiques très élevés. De même, cette technique n'est pas entièrement adaptée aux substrats à fibre longue (p. ex. herbe de remorque autochargeuse, paille ou déchets agricoles comme le fumier).
Pour l’alimentation en matières liquides, la biomasse est d'abord mélangée avec une suspension liquide, le digestat (aussi appelé recirculat) du digesteur. Ce processus est appelé brassage. La bouillie qui en résulte est alors acheminée vers l'espace de fermentation (cela signifie en général qu'elle est pompée). Les avantages de cette procédure sont que la biomasse arrive dans le digesteur sous forme liquide et que le mélange exige une consommation énergétique significativement moindre avec un contenu de digesteur qui se mélange bien avec la suspension organique. Si les matières solides sont aussi traitées simultanément, les exigences réduites en énergie s'accompagnent aussi d'une augmentation de la génération de gaz. Cela réduit aussi significativement le problème répandu que représente la formation de couches flottantes.
Il existe aussi des systèmes en alimentation liquide qui, en plus des matières renouvelables, peuvent aussi alimenter en déchets organiques avec des propriétés extrêmement différentes. De nombreuses installations de biogaz s'appuient sur de tels systèmes. C'est soit parce qu'ils souhaitent aussi utiliser des cultures comme les pommes de terre ou les betteraves en plus des matières renouvelables classiques soit parce que la biomasse utilisée a des propriétés extrêmement fluctuantes (p. ex. déchets alimentaires ou déchets organiques domestiques). D'autres installations de biogaz réagissent de façon très flexible, car elles achètent la biomasse disponible actuellement sur le marché à des conditions favorables. Des systèmes tels que le PreMix sont conçus pour ces types d'installations de biogaz. Ils peuvent alimenter le digesteur avec différents types de biomasse de façon fiable, simple et bien brassée, répondant à une exigence fondamentale de fonctionnement économique pour ces installations de biogaz.
