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| |Tags=biogaz, gaz naturel, digestat, organique, méthaniseur, biodigesteur, pouvoir méthanogène, autonomie, Low-tech Tour France | | |Tags=biogaz, gaz naturel, digestat, organique, méthaniseur, biodigesteur, pouvoir méthanogène, autonomie, Low-tech Tour France, méthanisation |
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| {{ {{tntn|Introduction}} | | {{Introduction |
| |Introduction=Un biodigestor es una solución técnica de valorizacion de residuos orgánicos utilizados para producir un gas combustible (biogás) y un fertilizante (el digestato). La particularidad del biodigestor es que la degradación se logra por bacterias en un ambiente privado de oxígeno, se llama fermentación anaeróbica. | | |Introduction=<div class="mw-translate-fuzzy"> |
| | Un biodigestor es una solución técnica de valorización de residuos orgánicos utilizados para producir un gas combustible (biogás) y un fertilizante (el digestato). La particularidad del biodigestor es que la degradación se logra por bacterias en un ambiente privado de oxígeno : se llama fermentación anaeróbica. |
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| Le biogaz est un mélange de gaz contenant principalement du méthane, il peut être utilisé pour alimenter un bruleur de gazinière ou de chaudière ou bien comme combustible pour des moteurs.
| | El biogás es una mezcla de gas que contiene principalmente metano. Él puede utilizarse para abastecer un quemador de cocina de gas o de caldera o como combustible para motores. |
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| La fermentación metanogénica que se produce en el biodigestor existe en la naturaleza. Esto es, por ejemplo, lo que sucede en las marismas cuando la materia orgánica se descompone bajo el agua. Las briznas son pequeñas llamaradas de biogás. | | La fermentación metanogénica que se produce en el biodigestor existe en la naturaleza. Esto es, por ejemplo, lo que sucede en las pantano cuando la materia orgánica se descompone bajo el agua. Las briznas son pequeñas bengalas de biogás. |
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| La domestication du biogaz remonte au début du XIXe siècle et le nombre et la variété de biodigesteurs n’ont cessé de croitre depuis. Ils sont particulièrement présents dans les pays en développement de la ceinture tropicale où la petite paysannerie s’autonomise en énergie grâce à leur production de gaz avec leurs déchets organiques. La chaleur étant un catalyseur important de la fermentation, sous ces latitudes, de petites unités sont économiquement intéressantes. | | La domesticación del biogás existe desdel principio del Siglo XIX y el número y la variedad de biodigestores no dejaron de crecer después. Están especialmente presentes en los países en desarrollo del cinturón tropical donde la pequeña paisanaje se autonomiza en energía gracias a su producción de gas con sus residuos orgánicos. El calor que es un catalizador importante de la fermentación, bajo estas latitudes, de pequeñas unidades son económicamente interesante. |
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| En France et dans les pays développés, le coût de l’énergie étant très faible par rapport à celui de la main d’œuvre, peu de petits digesteurs existent. Cependant de nombreuses installations industrielles équipent les stations d’épurations et les grands élevages agricoles. | | <div class="mw-translate-fuzzy"> |
| | En Francia y en los países desarrollados, donde el coste de la energía es muy bajo en comparación con el de la mano de obra, existen pocos digestores pequeños. Sin embargo, muchas instalaciones industriales equipan plantas de tratamiento de aguas residuales y grandes explotaciones ganaderas. |
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| Il existe plusieurs types de biodigesteurs, continus ou discontinus, et avec des plages de production selon la température (psychrophile : 15-25°C, mésophile : 25-45°C ou thermophile : 45 – 65°C). Nous allons étudier les biodigesteurs continus mésophiles à 38°C, solutions les plus utilisées en zone tempérée.
| | con rangos de producción según la temperatura (psicofílicos: 15-25°C, mesofílicos: 25-45°C o termofílicos: 45 - 65°C). Se estudiarán los biodigestores mesofílicos continuos a 38°C, las soluciones más utilizadas en zonas templadas. |
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| La caractéristique principale de ce système est sa ressemblance avec un système digestif. Tout comme lui, il cultive des bactéries, a besoin d’une certaine température pour être efficace et reçoit une alimentation régulièrement.
| | La principal característica de este sistema es su similitud con un sistema digestivo. De la misma manera, se cultiva bacterias, necesita una cierta temperatura para ser eficaz y recibe alimentos regulares. |
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| Dans un compost, en milieu aérobie, la décomposition des matières organiques conduit à la formation de gaz (H2S, H2, NH3) et à une production de chaleur importante. Seule la décomposition à l’abri de l’air conduit à la formation du méthane. C’est une des raisons pour laquelle la fermentation a lieu dans une cuve étanche. | | Dans un compost, en milieu aérobie, la décomposition des matières organiques conduit à la formation de gaz (H2S, H2, NH3) et à une production de chaleur importante. Seule la décomposition à l’abri de l’air conduit à la formation du méthane. C’est une des raisons pour laquelle la fermentation a lieu dans une cuve étanche. |
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| Dans ce tutoriel nous allons étudier les différents éléments constituants un biodigesteur (circuit matière et circuit gaz) et comment l’utiliser. | | Dans ce tutoriel nous allons étudier les différents éléments constituants un biodigesteur (circuit matière et circuit gaz) et comment l’utiliser. |
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| Cette documentation réalisée avec l’association Picojoule retrace la fabrication d’un de leurs prototypes de micro-méthanisation, il ne permet pas l'autonomie en gaz de cuisson mais est une bonne introduction à la biodigestion. Le digesteur semi-enterré d'Hélie Marchand à Madagascar est de plus grande capacité : [[Biodigesteur]] | | Cette documentation réalisée avec l’association Picojoule retrace la fabrication d’un de leurs prototypes de micro-méthanisation, il ne permet pas l'autonomie en gaz de cuisson mais est une bonne introduction à la biodigestion. Le digesteur semi-enterré d'Hélie Marchand à Madagascar est de plus grande capacité : [[Biodigesteur]] |
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| Les explications sont largement inspirées du travail de Bernard LAGRANGE dans ses ouvrages Biométhane 1 et 2, que nous vous recommandons vivement ! | | Les explications sont largement inspirées du travail de Bernard LAGRANGE dans ses ouvrages Biométhane 1 et 2, que nous vous recommandons vivement ! |
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| Ce travail est libre et ouvert, n’hésitez pas à le clarifier et le compléter de vos connaissances et expériences. | | Ce travail est libre et ouvert, n’hésitez pas à le clarifier et le compléter de vos connaissances et expériences. |
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| |Material='''Circuit matière''' | | |Material='''Circuit matière''' |
| * 1 Bidon 60 L | | * 1 Bidon 60 L |
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| * cutter | | * cutter |
| * compresseur | | * compresseur |
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| |Step_Title=Circuit matière - Digesteur | | |Step_Title=Circuit matière - Digesteur |
| |Step_Content===== Dimensionnement ==== | | |Step_Content=====Dimensionnement==== |
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| Pour une bonne digestion, à 38°C, la matière organique doit passer 30 jours dans le biodigesteur. Nous allons dimensionner le volume du digesteur en fonction des apports réguliers et de cette durée. | | Pour une bonne digestion, à 38°C, la matière organique doit passer 30 jours dans le biodigesteur. Nous allons dimensionner le volume du digesteur en fonction des apports réguliers et de cette durée. |
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| Prenons un exemple : l’apport périodique est de 2 litres par jour, la matière devant rester au moins 30 jours, il faut un digesteur de 60 litres minimum. | | Prenons un exemple : l’apport périodique est de 2 litres par jour, la matière devant rester au moins 30 jours, il faut un digesteur de 60 litres minimum. |
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| ==== Réalisation ==== | | On considère en moyenne '''1kg de déchets = 1,6L = 1/2h de gaz'''. (Le calcul est fait ici pour des déchets alimentaires de cuisine.) Il faut donc ajuster le calcul en fonction de l'apport quotidien et des besoins en gaz. |
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| | ====Réalisation==== |
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| C’est dans le digesteur qu’a lieu la dégradation bactérienne. Pour avoir une production de méthane il faut des bactéries méthanogènes. Celle-ci se développent en absence d’oxygène, on parle d’un milieu anaérobique. Pour priver la matière organique d’oxygène il suffit de l’immerger dans l’eau. | | C’est dans le digesteur qu’a lieu la dégradation bactérienne. Pour avoir une production de méthane il faut des bactéries méthanogènes. Celle-ci se développent en absence d’oxygène, on parle d’un milieu anaérobique. Pour priver la matière organique d’oxygène il suffit de l’immerger dans l’eau. |
| * Faire deux trous en vis-à-vis dans le bidon digesteur. Ils doivent être au tiers de la hauteur,
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| * Insérer un passe-paroi matière préalablement graissé dans chacun des deux trous, | | *Faire deux trous en vis-à-vis dans le bidon digesteur. Ils doivent être au tiers de la hauteur, |
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| | *Insérer un passe-paroi matière préalablement graissé dans chacun des deux trous, |
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| * Graisser l’intérieur des passe-parois matière, | | *Graisser l’intérieur des passe-parois matière, |
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| * Positionner une plaque à l’intérieur du digesteur faisant la séparation entre l’entrée et la sortie. En laissant passer la matière au-dessous et au-dessus elle augmente le parcours de la matière et donc le temps de digestion minimum, | | *Positionner une plaque à l’intérieur du digesteur faisant la séparation entre l’entrée et la sortie. En laissant passer la matière au-dessous et au-dessus elle augmente le parcours de la matière et donc le temps de digestion minimum, |
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| * Faire un trou dans l’opercule du couvercle pour installer un passe paroi gaz, | | *Faire un trou dans l’opercule du couvercle pour installer un passe paroi gaz, |
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| * Installer un passer un passe-paroi gaz au centre de l’opercule d’étanchéité du couvercle. Du téflon sur les filets et un joint plat de chaque côté permettent d’étanchéifier le montage, | | *Installer un passer un passe-paroi gaz au centre de l’opercule d’étanchéité du couvercle. Du téflon sur les filets et un joint plat de chaque côté permettent d’étanchéifier le montage, |
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| * Enduire de graisse la collerette de l’opercule et refermer le couvercle, la graisse fait l’étanchéité, le couvercle maintient la pression, | | *Enduire de graisse la collerette de l’opercule et refermer le couvercle, la graisse fait l’étanchéité, le couvercle maintient la pression, |
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| * Installer une vanne après le passe-paroi gaz. | | *Installer une vanne après le passe-paroi gaz. |
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| |Step_Picture_01=Biodigesteur_domestique_small_bouche_install_e.png
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| |Step_Title=Circuit matière - Entrée | | |Step_Title=Circuit matière - Entrée |
| |Step_Content=C’est par l’entrée du système, sa bouche, que le biodigesteur est nourri. Le montage sera entièrement réalisé à blanc pour s’assurer de ses bonnes dimensions puis démonté et collé. | | |Step_Content=C’est par l’entrée du système, sa bouche, que le biodigesteur est nourri. Le montage sera entièrement réalisé à blanc pour s’assurer de ses bonnes dimensions puis démonté et collé. |
| * Faire pénétrer un tuyau PVC dans l’une des ouvertures du digesteur, il est inutile qu’il rentre de trop, cela limite la circulation de la matière,
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| * Faire un angle à 90° en utilisant deux raccords 45°. Sur des petits diamètres de tube il est préférable d’avoir des angles doux. Un raccord à 90° est vite obstrué et bloque le transit, | | *Faire pénétrer un tuyau PVC dans l’une des ouvertures du digesteur, il est inutile qu’il rentre de trop, cela limite la circulation de la matière, |
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| * Réaliser la bouche à partir de tuyaux de grands diamètres, plus la bouche est large plus il est simple de nourrir proprement le digesteur. Une première fermentation a lieu dans la bouche, un couvercle dévissable ferme le tout, | | *Faire un angle à 90° en utilisant deux raccords 45°. Sur des petits diamètres de tube il est préférable d’avoir des angles doux. Un raccord à 90° est vite obstrué et bloque le transit, |
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| * Relier la bouche au digesteur de manière à ce que celle-ci-soit plus haute et que la matière circule par gravité. | | *Réaliser la bouche à partir de tuyaux de grands diamètres, plus la bouche est large plus il est simple de nourrir proprement le digesteur. Une première fermentation a lieu dans la bouche, un couvercle dévissable ferme le tout, |
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| | *Relier la bouche au digesteur de manière à ce que celle-ci-soit plus haute et que la matière circule par gravité. |
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| |Step_Picture_01=Biodigesteur_domestique_small_trop_plein.png
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| |Step_Title=Circuit matière - Trop-plein | | |Step_Title=Circuit matière - Trop-plein |
| |Step_Content=Par analogie, le trop-plein représente le terminus du système digestif. A chaque fois que le système est nourri, un même volume de digestat quitte le biodigesteur. Pour faciliter l’entretien une sortie basse est réalisée. Elle permet de vidanger le digesteur. | | |Step_Content=Par analogie, le trop-plein représente le terminus du système digestif. A chaque fois que le système est nourri, un même volume de digestat quitte le biodigesteur. Pour faciliter l’entretien une sortie basse est réalisée. Elle permet de vidanger le digesteur. |
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| * Le trop-plein est plus bas que le couvercle du digesteur, il permet de maintenir un « ciel gazeux » et de ne pas avoir de matière organique dans le circuit de gaz. | | * Le trop-plein est plus bas que le couvercle du digesteur, il permet de maintenir un « ciel gazeux » et de ne pas avoir de matière organique dans le circuit de gaz. |
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| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_collage_pvc.png
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| |Step_Title=Circuit matière - Collage et étanchéité | | |Step_Title=Circuit matière - Collage et étanchéité |
| |Step_Content=Si le système monté à blanc est satisfaisant il faut coller les éléments de PVC entre eux : | | |Step_Content=Si le système monté à blanc est satisfaisant il faut coller les éléments de PVC entre eux : |
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| * Asperger les jonctions à l’aide d’un spray d’eau savonneuse, si des bulles se forment le collage n’est pas étanche, il faut le revoir. | | * Asperger les jonctions à l’aide d’un spray d’eau savonneuse, si des bulles se forment le collage n’est pas étanche, il faut le revoir. |
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| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_chauffage_et_isolation.png
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| |Step_Picture_01=Biodigesteur_domestique_isolation.png
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| |Step_Title=Chaleur et Isolation | | |Step_Title=Chaleur et Isolation |
| |Step_Content===== Chauffage ==== | | |Step_Content===== Chauffage ==== |
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| Ce type de biodigesteur est mésophile, c’est-à-dire que les bactéries se développent entre 25°C et 45°C, idéalement à 38°C. Contrairement au compostage, la biodigestion ne génère que très peu de chaleur. Pour atteindre ces températures de travail il faut donc apporter de la chaleur au système. Il est possible de chauffer de nombreuses manières : | | Ce type de biodigesteur est mésophile, c’est-à-dire que les bactéries se développent entre 25°C et 45°C, idéalement à 38°C. Contrairement au compostage, la biodigestion ne génère que très peu de chaleur. Pour atteindre ces températures de travail il faut donc apporter de la chaleur au système. Il est possible de chauffer de nombreuses manières : |
| * par compostage autour du digesteur, | | * par compostage autour du digesteur, |
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| ==== Isolation ==== | | ==== Isolation ==== |
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| Pour éviter que le biodigesteur soit énergétiquement déficitaire, il est important de très bien l’isoler pour lui apporter un minimum d’énergie calorifique. De plus, une bonne isolation permet de limiter les variations de températures auxquelles les bactéries sont très sensibles. Il est possible d’isoler de nombreuses façons. Nous avons isolé l’enceinte avec des plaques de liège. Il est possible d’utiliser de la paille, très bon isolant à bon marché. | | Pour éviter que le biodigesteur soit énergétiquement déficitaire, il est important de très bien l’isoler pour lui apporter un minimum d’énergie calorifique. De plus, une bonne isolation permet de limiter les variations de températures auxquelles les bactéries sont très sensibles. Il est possible d’isoler de nombreuses façons. Nous avons isolé l’enceinte avec des plaques de liège. Il est possible d’utiliser de la paille, très bon isolant à bon marché. |
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| |Step_Title=Circuit gaz | | |Step_Title=Circuit gaz |
| |Step_Content=Nous venons d’étudier le circuit de matière organique, de l’entrée à la production du digestat. Un des grands intérêts du biodigesteur est qu’il produit également du biométhane. Dans cette partie nous étudierons les différents éléments du circuit de gaz pour la bonne production et la purification du combustible. | | |Step_Content=Nous venons d’étudier le circuit de matière organique, de l’entrée à la production du digestat. Un des grands intérêts du biodigesteur est qu’il produit également du biométhane. Dans cette partie nous étudierons les différents éléments du circuit de gaz pour la bonne production et la purification du combustible. |
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| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_digesteur_gaz_small.png
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| |Step_Title=Circuit gaz - Digesteur | | |Step_Title=Circuit gaz - Digesteur |
| |Step_Content=C’est dans le digesteur, en dégradant les matières organiques que les bactéries produisent le biométhane. Il est composé de plusieurs gaz en proportions variables, dont : | | |Step_Content=C’est dans le digesteur, en dégradant les matières organiques que les bactéries produisent le biométhane. Il est composé de plusieurs gaz en proportions variables, dont : |
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| * Vapeur d’eau (H<sub>2</sub>0) variable | | * Vapeur d’eau (H<sub>2</sub>0) variable |
| On y trouve également des traces d’hydrogène, d’oxygène, de monoxyde de carbone, d’azote et d’autre gaz présents en très faibles quantités. | | On y trouve également des traces d’hydrogène, d’oxygène, de monoxyde de carbone, d’azote et d’autre gaz présents en très faibles quantités. |
| | |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_digesteur_gaz_small.png |
| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Title=Le méthane | | |Step_Title=Le méthane |
| |Step_Content=Le méthane, CH<sub>4</sub>, est un carbure d’hydrogène de la famille C<sub>n</sub>H<sub>2n+2</sub> tout comme le propane (C<sub>3</sub>H<sub>8</sub>) ou le butane (C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>). Il est très léger (d=0,55), il ne s’accumule donc pas au sol, au contraire du butane et du propane et diminue les dangers d’explosions. Le gaz naturel est composé principalement de méthane. | | |Step_Content=Le méthane, CH<sub>4</sub>, est un carbure d’hydrogène de la famille C<sub>n</sub>H<sub>2n+2</sub> tout comme le propane (C<sub>3</sub>H<sub>8</sub>) ou le butane (C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>). Il est très léger (d=0,55), il ne s’accumule donc pas au sol, au contraire du butane et du propane et diminue les dangers d’explosions. Le gaz naturel est composé principalement de méthane. |
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| Dans cette application, c’est le méthane qui nous intéresse, nous allons voir comment épurer le biométhane des autres composés. | | Dans cette application, c’est le méthane qui nous intéresse, nous allons voir comment épurer le biométhane des autres composés. |
| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_bulleur.png
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| |Step_Title=Le dioxyde de carbone | | |Step_Title=Le dioxyde de carbone |
| |Step_Content=La proportion varie en fonction des réactions bactériennes, de la température et des éléments à digérer. Le CO<sub>2</sub> gène la combustion mais ne l’empêche pas. | | |Step_Content=La proportion varie en fonction des réactions bactériennes, de la température et des éléments à digérer. Le CO<sub>2</sub> gène la combustion mais ne l’empêche pas. |
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| * Un bouchon de vidange sur le bas du réservoir-bulleur permet de collecter l’eau enrichie en CO<sub>2</sub>. | | * Un bouchon de vidange sur le bas du réservoir-bulleur permet de collecter l’eau enrichie en CO<sub>2</sub>. |
| | |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_bulleur.png |
| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_collecteur_d_eau.png
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| |Step_Title=La vapeur d’eau | | |Step_Title=La vapeur d’eau |
| |Step_Content=Il est souhaitable d’avoir le minimum d’eau à la combustion, celle-ci en dégageant déjà une grande quantité. De plus avec la condensation dans les tuyaux il y a un risque d’obstruction dans les points bas du circuit de gaz : | | |Step_Content=Il est souhaitable d’avoir le minimum d’eau à la combustion, celle-ci en dégageant déjà une grande quantité. De plus avec la condensation dans les tuyaux il y a un risque d’obstruction dans les points bas du circuit de gaz : |
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| * Un bouchon de vidange sur le bas des collecteurs permet de purger l’eau régulièrement. | | * Un bouchon de vidange sur le bas des collecteurs permet de purger l’eau régulièrement. |
| Le réservoir-bulleur peut jouer le rôle de collecteur d’eau s’il est placé en bas du circuit de gaz. | | Le réservoir-bulleur peut jouer le rôle de collecteur d’eau s’il est placé en bas du circuit de gaz. |
| | |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_collecteur_d_eau.png |
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| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_filtre_H2S.png
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| |Step_Title=L’hydrogène sulfuré | | |Step_Title=L’hydrogène sulfuré |
| |Step_Content=L’hydrogène sulfuré (H<sub>2</sub>S) est combustible mais fortement corrosif par la production d’acide sulfurique. Sa présence est nuisible et nous l’éviterons au maximum par un bon équilibre du pH du biodigesteur. Pour l’éliminer, on fait passer le biométhane à travers de l’oxyde de fer ou de la paille de fer qui sera régénérée par exposition à l’air libre avec départ de souffre. Le charbon de bois ou les billes d’argile peuvent également servir de matériaux filtrant. | | |Step_Content=L’hydrogène sulfuré (H<sub>2</sub>S) est combustible mais fortement corrosif par la production d’acide sulfurique. Sa présence est nuisible et nous l’éviterons au maximum par un bon équilibre du pH du biodigesteur. Pour l’éliminer, on fait passer le biométhane à travers de l’oxyde de fer ou de la paille de fer qui sera régénérée par exposition à l’air libre avec départ de souffre. Le charbon de bois ou les billes d’argile peuvent également servir de matériaux filtrant. |
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| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_gazom_tre.png
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| |Step_Title=Circuit gaz - Stockage | | |Step_Title=Circuit gaz - Stockage |
| |Step_Content=Dans le digesteur, il est préférable d’avoir une fermentation qui se déroule à pression minimum. Pour cela, le gaz devra être évacué à mesure de son dégagement. A moins d’avoir une consommation continuelle et régulière de gaz, on devra disposer d’une réserve fournissant le gaz aux « pointes » de consommation et le stockant le reste du temps. | | |Step_Content=Dans le digesteur, il est préférable d’avoir une fermentation qui se déroule à pression minimum. Pour cela, le gaz devra être évacué à mesure de son dégagement. A moins d’avoir une consommation continuelle et régulière de gaz, on devra disposer d’une réserve fournissant le gaz aux « pointes » de consommation et le stockant le reste du temps. |
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| * Installer une soupape de sécurité 100 mbar au plus proche du stockage, elle dégazera s’il y a une surpression potentiellement dangereuse. | | * Installer une soupape de sécurité 100 mbar au plus proche du stockage, elle dégazera s’il y a une surpression potentiellement dangereuse. |
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| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_retour_de_flamme.png
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| |Step_Title=Circuit gaz - Retour de flamme | | |Step_Title=Circuit gaz - Retour de flamme |
| |Step_Content=Partout où on craint un retour de flamme, placer une boule de paille de fer ou de cuivre sur le parcours du gaz qui, par conduction thermique, étouffe la combustion en abaissant la température. Il ne faut cependant pas trop tasser la paille métallique dans les tuyaux au risque de limiter le bon passage du gaz. | | |Step_Content=Partout où on craint un retour de flamme, placer une boule de paille de fer ou de cuivre sur le parcours du gaz qui, par conduction thermique, étouffe la combustion en abaissant la température. Il ne faut cependant pas trop tasser la paille métallique dans les tuyaux au risque de limiter le bon passage du gaz. |
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| Dans notre cas, pour éviter un retour de flamme vers le digesteur et surtout le ballon de stockage, nous installons de la paille de fer dans le tuyau au plus proche de la gazinière. | | Dans notre cas, pour éviter un retour de flamme vers le digesteur et surtout le ballon de stockage, nous installons de la paille de fer dans le tuyau au plus proche de la gazinière. |
| | |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_retour_de_flamme.png |
| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_gicleur.png
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| |Step_Title=Circuit gaz - Combustion | | |Step_Title=Circuit gaz - Combustion |
| |Step_Content===== Réglage des bruleurs ==== | | |Step_Content===== Réglage des bruleurs ==== |
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| Comme il est mélangé à du dioxyde de carbone non combustible, le biométhane a un pouvoir calorifique nettement plus faible que le propane, le butane ou le méthane pour un même volume. | | Comme il est mélangé à du dioxyde de carbone non combustible, le biométhane a un pouvoir calorifique nettement plus faible que le propane, le butane ou le méthane pour un même volume. |
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| ==== Autres utilisations ==== | | ==== Autres utilisations ==== |
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| Le biométhane peut également être utilisé dans des lampes à gaz, des chaudières ou des moteurs à explosions : groupes électrogènes, engins agricoles, voitures… | | Le biométhane peut également être utilisé dans des lampes à gaz, des chaudières ou des moteurs à explosions : groupes électrogènes, engins agricoles, voitures… |
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| ==== Pression ==== | | ==== Pression ==== |
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| Le biodigesteur et le stockage sont à pression atmosphérique pour ne pas ralentir le travail bactérien. Une gazinière biométhane fonctionne avec un gaz à 10 mbar, pour cela : | | Le biodigesteur et le stockage sont à pression atmosphérique pour ne pas ralentir le travail bactérien. Une gazinière biométhane fonctionne avec un gaz à 10 mbar, pour cela : |
| * Installer un compresseur entre le stockage et le bruleur, | | * Installer un compresseur entre le stockage et le bruleur, |
| OU | | OU |
| * Effectuer une pression sur la vessie de stockage (10 cm d’eau), cela réduit d’environ 5% la production de biogaz mais est beaucoup plus économe que l’acquisition d’un compresseur. | | * Effectuer une pression sur la vessie de stockage (10 cm d’eau), cela réduit d’environ 5% la production de biogaz mais est beaucoup plus économe que l’acquisition d’un compresseur. |
| | |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_gicleur.png |
| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Title=Circuit gaz - étanchéité | | |Step_Title=Circuit gaz - étanchéité |
| |Step_Content=Chaque raccord entre un élément et un tuyau de gaz doit être sécurisé avec un collier de serrage. | | |Step_Content=Chaque raccord entre un élément et un tuyau de gaz doit être sécurisé avec un collier de serrage. |
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| Une fois l’ensemble du circuit monté, faire un test d’étanchéité, comme pour le circuit matière, en le mettant sous pression et en aspergeant de l’eau savonneuse sur les jonctions. Si des bulles apparaissent, il y a une fuite. | | Une fois l’ensemble du circuit monté, faire un test d’étanchéité, comme pour le circuit matière, en le mettant sous pression et en aspergeant de l’eau savonneuse sur les jonctions. Si des bulles apparaissent, il y a une fuite. |
| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_banane_broy_e.png
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| |Step_Title=Utilisation du digesteur - Alimentation | | |Step_Title=Utilisation du digesteur - Alimentation |
| |Step_Content=Le biodigesteur est un système vivant, composé de millions de bactéries, il faut donc lui porter une attention particulière. | | |Step_Content=Le biodigesteur est un système vivant, composé de millions de bactéries, il faut donc lui porter une attention particulière. |
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| ==== Alimentation régulière ==== | | ==== Alimentation régulière ==== |
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| Dans l’idéal le biodigesteur est nourri tous les jours. Il est possible de descendre jusqu’à une fois par semaine. Si le volume de matière à transformer est important, il vaut mieux le répartir sur plusieurs « repas ». | | Dans l’idéal le biodigesteur est nourri tous les jours. Il est possible de descendre jusqu’à une fois par semaine. Si le volume de matière à transformer est important, il vaut mieux le répartir sur plusieurs « repas ». |
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| ==== Alimentation équilibrée ==== | | ==== Alimentation équilibrée ==== |
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| Le biodigesteur est un complément très intéressant au composteur. En effet un compost a pour objectif de créer de l’humus, pour cela il a besoin d’un fort rapport carbone/azote, (entre 20 et 30), avec principalement de la cellulose et des composés ligneux. Un surplus de matière organique putrescible déstructure le compost. | | Le biodigesteur est un complément très intéressant au composteur. En effet un compost a pour objectif de créer de l’humus, pour cela il a besoin d’un fort rapport carbone/azote, (entre 20 et 30), avec principalement de la cellulose et des composés ligneux. Un surplus de matière organique putrescible déstructure le compost. |
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| ==== pH ==== | | ==== pH ==== |
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| En milieu acide, l’activité enzymatique des bactéries est bloquée. Cette acidité est surtout due à l’accumulation d’acides organiques. En milieu basique, les fermentations produisent de l’hydrogène sulfuré (H2S) et de l’hydrogène (H2). La digestion peut s’effectuer entre des pH de 6,6 et 7,6 avec un optimum entre 7 et 7,2. | | En milieu acide, l’activité enzymatique des bactéries est bloquée. Cette acidité est surtout due à l’accumulation d’acides organiques. En milieu basique, les fermentations produisent de l’hydrogène sulfuré (H2S) et de l’hydrogène (H2). La digestion peut s’effectuer entre des pH de 6,6 et 7,6 avec un optimum entre 7 et 7,2. |
| | |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_banane_broy_e.png |
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| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_collecte_bouse.png
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| |Step_Picture_01=Biodigesteur_domestique_m_lange_bouse.png
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| |Step_Picture_02=Biodigesteur_domestique__table_.png
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| |Step_Title=Ensemencement | | |Step_Title=Ensemencement |
| |Step_Content=Nous avons vu précédemment que les excréments ont un faible pouvoir méthanogène car déjà digérés. Ils restent cependant importants pour lancer l’activité bactérienne dans le digesteur. | | |Step_Content=Nous avons vu précédemment que les excréments ont un faible pouvoir méthanogène car déjà digérés. Ils restent cependant importants pour lancer l’activité bactérienne dans le digesteur. |
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| La stabilisation de la digestion jusqu’à une production régulière d’un gaz combustible peut durer plusieurs semaines, il est bon de ne pas trop perturber son alimentation. | | La stabilisation de la digestion jusqu’à une production régulière d’un gaz combustible peut durer plusieurs semaines, il est bon de ne pas trop perturber son alimentation. |
| | |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_collecte_bouse.png |
| | |Step_Picture_01=Biodigesteur_domestique_m_lange_bouse.png |
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| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Tuto Step}} | | {{Tuto Step |
| |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_silece_a_pousse.png
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| |Step_Picture_01=Biodigesteur_domestique_fertilisant.png
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| |Step_Title=Digestat | | |Step_Title=Digestat |
| |Step_Content=Le digestat issu de biodigesteurs domestiques une fois stabilisé est un fertilisant liquide très riche en azote et minéraux. | | |Step_Content=Le digestat issu de biodigesteurs domestiques une fois stabilisé est un fertilisant liquide très riche en azote et minéraux. |
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| Si des produits animaliers (viandes, lait, œufs…) font partis du régime du biodigesteur il ne faut pas appliquer de digestat sur les fruits et légumes mangés crus (fraises, salades, carottes…). Il trouvera son utilisation dans les vergers ou sur les plantes non-alimentaires. | | Si des produits animaliers (viandes, lait, œufs…) font partis du régime du biodigesteur il ne faut pas appliquer de digestat sur les fruits et légumes mangés crus (fraises, salades, carottes…). Il trouvera son utilisation dans les vergers ou sur les plantes non-alimentaires. |
| | |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_silece_a_pousse.png |
| | |Step_Picture_01=Biodigesteur_domestique_fertilisant.png |
| }} | | }} |
| {{ {{tntn|Notes}} | | {{Tuto Step |
| |Notes=* La première édition du tutoriel à été réalisée par Clément Chabot lors de l'escale Biodigesteur du Tour de France des Low-tech. | | |Step_Title=Contenu pédagogique à télécharger |
| | |Step_Content=Vous pouvez télécharger une fiche pédagogique créée par le Low-tech Lab à l'occasion de l'exposition "En Quête d'un Habitat Durable" dans la partie "Fichiers" du tutoriel (onglet au niveau de la section "Outils-Matériaux") |
| | |Step_Picture_00=Biodigesteur_domestique_BiodigesteurDomestique.PNG |
| | }} |
| | {{Notes |
| | |Notes=''Cette section rassemble les questions les plus fréquemment posées sur ce tutoriel et l'avancement de la réflexion du Low-tech Lab sur ces sujets.'' |
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| * La solution documentée a été réalisée avec Pierre et Thomas de l'association PicoJoule http://www.picojoule.org/ [http://www.picojoule.org/] https://www.facebook.com/Picojoule/?fref=ts
| | ====Conseils pour les filtres==== |
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| ==== Sources ====
| | Les boitiers peuvent être réalisés à partir de bouteilles en PET percées et étanchéifiées. Il est possible de placer le collecteur d'eau dans une zone plus froide pour atteindre plus facilement le point de rosée, par exemple sur le côté extérieur de la porte. |
| * Bernard LAGRANGE, Biométhane 1. Une alternative crédible ; 2. principes-techniques, utilisations
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| * https://fr.wikipedia.org/wiki/Pouvoir_m%C3%A9thanog%C3%A8ne
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| * https://fr.wikipedia.org/wiki/Biogaz
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| ==== Notes ==== | | ====Approvisionnement en matériaux==== |
| * tutoriel sur un digesteur semi-enterré d'Hélie Marchand à Madagascar : [[Biodigesteur]]
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| | La paille de fer peut être trouvée dans un atelier d’usinage ou sur certaines éponges. Concernant le compresseur, il est possible de s'en passer (comme décrit dans le tutoriel), ou bien d'en utiliser un destiné aux réfrigérateurs. |
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| | ====Autosuffisance==== |
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| | Le tutoriel sur un digesteur semi-enterré d'Hélie Marchand à Madagascar ( [[Biodigesteur]]) vous donnera plus d'informations pour une production de biogaz à plus grande échelle. Pour avoir une idée du dimensionnement du système à mettre en place, il faut compter en moyenne 1kg de déchets produisent 1 demi-heure de gaz. |
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| | ====Alternance avec d'autres sources de gaz==== |
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| | Pour compléter la production en gaz, on peut vouloir utiliser la gazinière avec d'autres sources de gaz. Si la gazinière est raccordée au gaz de ville, il est facile d'ajouter une vanne de gaz à trois voies, sur laquelle on pourra brancher deux entrées (le biogaz en provenance du méthaniseur, et le gaz naturel en provenance du réseau) que l'on choisira d'ouvrir en fonction des besoins |
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| | Si la gazinière fonctionne avec des bouteilles de propane ou de butane, il faut dans ce cas changer d'injecteur pour l'adapter au gaz utilisé : le méthane requiert un injecteur de type G20, tandis que le gaz en bouteille s'utilise avec des injecteurs G30/G31. Cela est faisable, mais il sera pénible de le changer tous les jours. |
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| | ===Références=== |
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| | *La première édition du tutoriel a été réalisée par Clément Chabot lors de l'escale Biodigesteur du Tour de France des Low-tech. |
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| | *La solution documentée a été réalisée avec Pierre et Thomas de l'association PicoJoule http://www.picojoule.org/ [http://www.picojoule.org/] https://www.facebook.com/Picojoule/?fref=ts |
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| | *Bernard LAGRANGE, Biométhane 1. Une alternative crédible ; 2. principes-techniques, utilisations |
| | *https://fr.wikipedia.org/wiki/Pouvoir_m%C3%A9thanog%C3%A8ne |
| | *https://fr.wikipedia.org/wiki/Biogaz |
| | *"[https://www.terran.fr/biogaz-manuel-pratique-valla-livre-editions-terran.html Le Biogaz - Manuel Pratique]: De la production à l'utilisation"Jean-Philippe Valla, Editions Terran |
| | *Tutoriel de Jean- Philippe Valla: [https://www.latelierpaysan.org/IMG/pdf/metaalaferme-2.pdf Installation Biogaz autoconstruite ou «Comment rouler avec du caca»] |
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| | Comme tout le travail du Low-tech Lab, '''ce tutoriel est participatif''', n'hésitez pas à ajouter les modifications qui vous semblent importantes, et à partager vos réalisations en commentaires. '''Si vous souhaitez nous aider, vous pouvez répondre à [https://framaforms.org/votre-avis-sur-ce-tutoriel-du-low-tech-lab-1589450161 ce formulaire]. Que vous ayiez ou non réalisé cette low-tech, votre réponse nous permettra d'améliorer nos tutoriels. Merci d'avance pour votre aide !''' |
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