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
Authors
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Volume Title
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