Laboratoire & Bureau d'Etude

Biogas potential

Consultance et assistance en biogaz

"Consultance et assistance générales pour les projets de digestion anaérobie"

Généralités

Bien qu’OWS développe plusieurs procédés de digestion anaérobie en interne, l’expertise de BCS couvre tous les procédés de digestion anaérobie possibles disponibles dans le monde. En sa qualité de département distinct, BCS offre une combinaison unique de connaissances biologiques et mécaniques/techniques pour des conseils et un accompagnement indépendants à chaque étape de la digestion anaérobie. Cette équipe est active sur les nouveaux processus de capture et d’utilisation du carbone et a développé le processus MEGACO.

Services

L’équipe BCS jouit de plus de 25 ans d’expérience dans:

  • Les analyses et les tests de digestion en laboratoire (capacité : plus de 150 réacteurs)
  • Le contrôle et l’optimisation du procédé
  • L’assistance électromécanique
  • L’automatisation
  • Le financement et les conseils techniques

OWS propose des services de test et de consultance à deux niveaux.  À un premier niveau, OWS offre des tests de faisabilité du procédé AD, qui couvrent l’ensemble de la chaine du processus : du prétraitement et de la digestion anaérobie au post-traitement.  Ces tests procurent toutes les données nécessaires pour mettre au point un projet à grande échelle.

À un deuxième niveau, OWS offre une assistance continue pour des installations AD à grande échelle (tout type de technologie AD) en matière de :

  • Mise-en-œuvre d’installations AD
  • Revamping d’installations AD instables
  • Maintien d’un processus AD stable
  • Amélioration d’installations AD (taux de chargement et rendement en biogaz accrus)

Tests

Faisabilité - Matière entrante

Afin de s’assurer que les substrats entrants n’auront pas d’effets indésirables sur le procédé, il convient d’analyser plusieurs paramètres pour donner une première impression sur la comptabilité d’un produit avec la digestion anaérobie.

Test de tri

Si les déchets contiennent des impuretés (p. ex. déchets solides communaux), un prétraitement approfondi sera nécessaire. Un test de sélection permettra d’évaluer ce prétraitement en triant les déchets en différentes fractions (plastiques, verre, pierre, sable, organiques). Ce test de sélection confère les informations nécessaires pour décider des paramètres de l’installation de prétraitement qui résultera en une composition de déchets la plus adéquate pour la digestion anaérobie.

Test d’ensilage en laboratoire

De nombreux substrats entrants ne sont pas disponibles toute l’année pour la digestion anaérobie. Il convient donc de stocker ces substrats entrants afin d’assurer la continuité de l’alimentation du procédé de digestion anaérobie. L’ensilage est une technique utilisée avec succès dans l’agriculture pendant de nombreuses décennies pour préserver le maïs et l’herbage, par exemple.

Lab-scale silage test (1) OWS a développé un test qui simule le procédé d’ensilage à petite échelle, ce qui permet d’étudier l’effet de différentes conditions d’ensilage et d’additifs pour un substrat en particulier ou une combinaison de substrats. Il est également possible d’évaluer l’effet du procédé d’ensilage sur la production de biogaz et de méthane.

Faisabilité - Procédé de digestion anaérobie

Plusieurs components du biogaz, produit dans une installation grandeur nature ou un réacteur de laboratoire, peuvent être analysés, comme le CH4, le CO2, le H2S, le H2, l’O2 et le N2. Si nécessaire, une analyse plus poussée peut être réalisée en incluant > 250 components différents. Cette analyse poussée permet d’identifier des components indésirables (toxiques aux bactéries anaérobies ou indésirables par rapport aux exigences de l’application du biogaz) et fournit une première estimation du potentiel AD du substrat.

Test de potentiel de production de biogaz

Il définit la quantité maximale de biogaz pouvant être produite à partir d’une matière première donnée. La matière première est incubée à 52 °C (thermophile) ou 37 °C (mésophile) et fermente par lot. Le volume de biogaz produit est mesuré et la quantité de méthane (CH4) et de dioxyde de carbone (CO2) est définie.

Test de fermentation continue en laboratoire

Il imite la fermentation grandeur nature d’un seul substrat ou d’une combinaison de substrats. Le test permet d’optimiser le procédé de digestion sur le long terme (recette entrante, productivité du biogaz, taux de charge organique, température de digestion, toxicité, exigences des nutriments…) et confère les informations nécessaires pour développer le procédé grandeur nature. Plus besoin ainsi de réaliser un test pilote onéreux. Le test peut être effectué à petite échelle (6L) et à moyenne échelle (60L).

BPP-test (1)

DSC00730

BPP-test (2)

Faisabilité - Digestat

La matière sortante après la digestion anaérobie (en tant que telle ou après un post-traitement) peut revêtir de nombreuses applications (utilisation directe comme engrais, compost après post-traitement, couverture de décharges…). Pour évaluer l’application qui offre les meilleures options, il est important d’analyser plusieurs paramètres de la matière sortante. La sélection des paramètres nécessaires se fait en consultation avec le client et sera, très souvent, déterminée par la législation et les normes de qualité du pays d’application.

Les étapes de post-traitement suivantes peuvent être testées en laboratoire:

Post-treatment

  • Test de post-fermentation: évalue le potentiel de production de biogaz restant du digestat (doit être évalué si un post-fermenteur est réalisable économiquement)
  • Tests de déshydratation: sélection d’un polymère, définition des caractéristiques de pressage gâteau/eau ou de centrifugation gâteau/eau, calcul du bilan de masse
  • Tests de post-compostage aérobie: évalue l’aération, la durée du post-compostage, les caractéristiques du compost final
  • Test de séparation par voie humide: simule la technique SORDISEP en laboratoire, résultant en un bilan de masse et une caractérisation des différentes fractions pour donner des informations de base sur compatibilité de la technologie SORDISEP pour le digestat en question et pour donner une base au futur dimensionnement de l’unité SORDISEP

Consultance & assistance - Assistance analytique/biologique

Le procédé biologique est au cœur d’une unité de digestion anaérobie. Une bonne connaissance et une bonne surveillance du procédé sont donc essentielles.

Assistance analytique

Surveillance des substrats

  • TS-VS, Kj-N, C/N, COD,…
  • Potentiel de production de biogaz
  • Contenu des nutriments, métaux lourds

Paramètres de digestion

  • TS-VS
  • NH4+-N
  • pH
  • FOS, TAC
  • VFA
  • Viscosité

Caractéristiques du digestat

  • Physico-chimiques (TS-VS, pH, NH4+-N…)
  • Stabilité (AT4, consommation d’O2, maturation…)
  • Valeur fertilisante

Supervision biologique

  • Interprétation des paramètres analytiques et opérationnels
  • Suivi et conseil pour des performances optimales
  • Extrêmement flexible en fonction des besoins spécifiques de l’unité de DA
    • Journalière, hebdomadaire, mensuelle…
    • Par e-mail, par téléphone, par fax…
    • Sur demande/sur une base régulière

Analytical assistance (3)  Analytical assistance (2)

 

Consultance & assistance - Assistance électromécanique

L’élection de la digestion anaérobie implique un nombre de choix importants concernant l’équipement nécessaire (vannes, pompes, mélangeurs, …) et la configuration idéale. Même dans une installation existante, l’optimisation de l’équipement électromécanique peut aboutir à un procédé plus efficace. OWS offre une assistance électromécanique pour des installations AD nouvelles et existantes en matière de :

  • Assistance et suivi des réparations
  • Optimisation mécanique
  • Identification de dysfonctionnement
  • Contrôle de la sécurité opérationnelle

Consultance & assistance - Automatisation

Compte-tenu de la complexité d’une installation AD, une automatisation bien conçue peut faire gagner des heures de travail et permet de suivre de près les différents paramètres du processus et les mesures de contrôle. Ceci résulte en une meilleure compréhension du processus et permet de détecter d’éventuelles altérations à un stade précoce. OWS offre une assistance en matière de :

  • Amélioration des contrôles automatisés
  • Gestion des données
  • Contrôle et intervention à longue distance

 

 Automation (2)     Automation (1)

 

Références

Consultance, conseil et assistance à tous les niveaux pour plus de 20 installations de biogazéification, incluant des procédés humides et secs, et thermophiles et mésophiles.

Trois références récentes sont décrites plus en detail ci-dessous:

Contact

Siège social (Gand, Belgique)

M. Bruno De Wilde
Lab Manager
E-mail: bruno.dewilde@ows.be

Mme. Isabella Wierinck
Head BCS
E-mail: isabella.wierinck@ows.be

Tel: +32 9 233 02 04

Siège Etats-Unis (Dayton, Ohio)

Mme Norma McDonald
North America Sales Manager
E-mail: norma.mcdonald@ows.be

Tel: +1 513 535 6760

Publications

Publications lié à la biodégradabilité, la compostabilité et au écotoxicité peuvent être trouvés ici.

Consultez notre nouveau film sur le Laboratoire & Bureau d’Etude d’OWS.