Valorisation énergétique par la méthanisation de boues de station d’épuration (STEP), Cas d’étude station Est de la ville Tizi-Ouzou (pont de bougie).

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Date

2018-06-07

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Publisher

Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou

Abstract

La présente étude a permis d’étudier un système servant à la conversion de la biomasse en méthane. On entend par biomasse ici des boues d’épuration primaires stabilisés après traitement des eaux résiduaires urbaines produites dans la Station d’épuration (STEP) de Tizi-Ouzou Zone est. La méthanisation est une biodégradation, considérée par les énergéticiens comme une valorisation basée sur l’activité des microorganismes, telles que des bactéries, dans un milieu dépourvu d’oxygène et pour une température allant de 20C° à 70C° où l’activité bactérienne est active. Afin d’étudier ce procédé de méthanisation, un prototype a été construit au sein du laboratoire d’énergétique de génie mécanique. Ce prototype appelé digesteur est composé d’une cuve en plastique d’un volume de 5L. Ensuite, une quantité de boue issue de la STEP de Tizi-Ouzou a été introduite dans le digesteur. Cette quantité a été soumis à deux plages de température permettant de reproduire des systèmes respectivement mésophile et thermophile. L’apport thermique a été réalisé par une source de chauffage par énergie électrique (Résistance électrique de 1000 W). Il a été constaté que le volume du biogaz produit varie dans les deux intervalles de températures considéré mésophile et thermophile, la comparaison des deux systèmes montre que la puissance fournie à l’eau et au digesteur entre 32C° et 42C° (système mésophile) est supérieure à celle fournie entre 50C° et 57C° (système thermophile), la production dépend aussi de PH si ce dernier est basique la teneur en méthane (CH4) peut augmenter jusqu’à 98% et si le temps de séjour est très faible en risque d’éliminé une grande quantité de CO2,la quantité de la matière organique de substrat peut varier les pourcentage de méthane et de CO2 produit, la quantité d’énergie dépend de la production annuelle de méthane. Les composants chimiques de notre biogaz est obtenu grâce à un logiciel de chromatographie qui interprété les résultats des détections TCD et FID qui indique les différents pourcentages des gaz présents dans notre injection sous forme de pic. Pour augmenter le rendement en biogaz produit, un mélange de matières organiques est envisageable où la boue sera constituée de mélange de boues à des concentrations différentes ou des boues qui seront mixées avec d’autres types de déchets organiques comme les déchets agricoles, les ordures ménagères ou les déchets de l’industrie du bois et l’industrie papetière. L’apport de chaleur pourra être obtenu en utilisant des sources de chaleur des énergies renouvelables comme l’énergie solaire (capteurs thermiques) pour remplacer la source de chaleur électrique (Résistance électrique), La stabilité de la température au niveau de digesteur dans le cas où elle sera élevée par rapport à l’intervalle de température où l’activité bactérienne est intense (≥ 70°C) pourra être obtenue en installant des échangeurs de chaleur à l’entrée du digesteur. Pour augmenter l’isolation thermique, on pourra proposer un système de digesteur enfouis dans le sol à une distance de 4 à 5 m où la température d’après les données géothermiques est de 22°C en permanence dans le sol permettant de diminuer le gradient de température entre le milieu extérieur et la température de digesteur. L’apport thermique pourra être fourni par l’énergie géothermique comme les puits géothermiques.

Description

60 f. : ill. ; 30 cm. (+CD-Rom)

Keywords

Station d'épuration (STEP), Méthanisation

Citation

Energétique