F Rixheim(FR) Inventeur: Peschel, Claude 38, Avenue Gleyze Vieille F Ramonville-Saint-Agne(FR)

(1)

à

J E u r o p à i a c h e a

Patentait*

European Patent Office © Numéro de publication: 0 1 7 2 0 7 0

Office européen dea breveta A 1

® Priorite: 20.07.84 FR 8411535 © Demandeur: Groupement d'lnteret Economique drt : BIOMAQAZ

62, rue Jeanne d'Are

@ Inventeur: Aubart, Christian

F-31520 Ramonville-Saint-Agne(FR)

@ Inventeur: Bully, Francois 12, rue Brlgnais Schweighouse F-68520 Burnhaupt le Haut(FR)

Cabinet Flechner 22, Avenue de Friedland F-75008Paris(FR)

Le digesteur comprend une enceinte (1) à conduit d'entrée (7), et de sortie (9). Des cloisons (15, 16, 17), de hauteur dégressive, délimitent dans le digesteur des com- partiments (18,19,20, 21) de décantation. Digestion anaéro- bie des lisiers.

(2)

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L ' i n v e n t i o n c o n c e r n e des d i g e s t e u r s e t d e s p r o c é d é s de d i g e s t i o n a n a é r o b i e de m a t i è r e s o r g a n i - q u e s . E l l e s ' a p p l i q u e n o t a m m e n t à la d i g e s t i o n d e d é c h e t s o r g a n i q u e s et v é g é t a u x d ' e f f l u e n t s d ' o r i g i n e a g r i c o l e et a g r o - a l i m e n t a i r e , t e l s que l e l i s i e r d e p o r c s , le l i s i e r de b o v i n s , un m é l a n g e d ' e a u ou d e l i s i e r e t de f i e n t e s de v o l a i l l e s , un m é l a n g e d ' e a u ou de l i s i e r e t de c r o t t e s de l a p i n s , d e s d é c h e t s d ' a b a t t o i r s , et a u t r e s d é c h e t s s e m b l a b l e s , m a i s a u s - s i , d ' u n e m a n i è r e g é n é r a l e , p r o v e n a n t d ' e f f l u e n t s l i q u i d e s c o n t e n a n t des m a t i è r e s o r g a n i q u e s s o l i d e s en s u s p e n s i o n , à r a i s o n n o t a m m e n t de 1 à 10%

e n v i r o n en p o i d s .

On c o n n a î t d é j à un d i g e s t e u r c o n s t i t u é d ' u n e e n c e i n t e é t a n c h e à l ' a i r . Un c o n d u i t d ' e n t r é e de l a m a t i è r e à d i g é r e r d é b o u c h e dans le bas de l ' e n c e i n t e . Un c o n d u i t de s o r t i e de la m a t i è r e d i g é r é e d é b o u c h e d a n s l ' e n c e i n t e , à un n i v e a u p l u s é l e v é q u e c e l u i d e l ' e m b o u c h u r e du c o n d u i t d ' e n t r é e e t à d i s t a n c e d e c e l l e - c i , s u i v a n t une d i r e c t i o n h o r i z o n t a l e . Une c o n - d u i t e de s o r t i e du gaz d é b o u c h e au sommet de l ' e n c e i n - te qui e s t munie de m o y e n s de t h e r m o s t a t i s a t i o n - O n a é g a l e m e n t d é j à p r o p o s é , à la d e m a n d e de b r e v e t e u r o p é e n 70 245, de p r é v o i r une c l o i s o n m o b i l e d a n s

(4)

le d i g e s t e u r d e s t i n é e à r a c l e r des c r o û t e s .

Dans des d i g e s t e u r s de ce t y p e , on c h a r g e p é - r i o d i q u e m e n t la m a t i è r e à d i g é r e r et l ' o n p r o c è d e à la f e r m e n t a t i o n a n a é r o b i e à une t e m p é r a t u r e c o n s t a n t e , h a b i t u e l l e m e n t de 35 à 37°C, p e r m e t t a n t l e d é v e l o p p e - ment d ' u n e p o p u l a t i o n de b a c t é r i e s m é s o p h i l e s , e t e n a g i t a n t le c o n t e n u du d i g e s t e u r par des m o y e n s

d ' a g i t a t i o n a f i n de m i e u x r é p a r t i r l e s c a l o r i e s ,

d ' é v i t e r l ' a c c u m u l a t i o n des m a t é r i a u x du d é c h e t o r g a - n i q u e q u i s é d i m e n t e e t la f o r m a t i o n d ' u n e c r o û t e à l a

s u r f a c e du l i q u i d e . Le b i o g a z e s t s t o c k é d a n s un g a z o - m è t r e q u i c o m m u n i q u e a v e c le c o n d u i t de s o r t i e du g a z , p a r l ' i n t e r m é d i a i r e d ' u n e v a n n e , l e s a u t r e s c o n d u i t s d ' e n t r é e et de s o r t i e é t a n t é g a l e m e n t m u n i s de v a n n e s .

On juge des performances d'un d i g e s t e u r p a r l e s v a r i a t i o n s de t e n e u r en m a t i è r e s sèches (M.S.), de teneur en m a t i è r e v o l a t i l e ou o r g a n i q u e (M.O.), p a r la v a r i a t i o n de la d e m a n d e c h i m i q u e e n oxygène (D.C.O.), du p r o d u i t avant et après d i g e s t i o n , p a r l a p r o - d u c t i o n j o u r n a l i è r e de biogaz et par la c o m p o s i t i o n de ce b i o g a z . L ' i n v e n t i o n v i s e un d i g e s t e u r e t un p r o c é d é d e d i g e s t i o n a n a é r o b i e de m a t i è r e s o r g a n i q u e s n o u v e a u x q u i p e r m e t t e n t , d ' u n e m a n i e r e s i m p l e , d ' a m é l i o r e r l e s p e r f o r m a n c e s m e n t i o n n é e s c i - d e s s u s .

Le d i g e s t e u r s u i v a n t l ' i n v e n t i o n se c a r a c t é - r i s e p a r une p r e m i è r e c l o i s o n i s s u e du f o n d de l ' e n - c e i n t e e t i n t e r p o s é e , s u i v a n t l a d i t e d i r e c t i o n h o r i -

z o n t a l e , e n t r e l e s e m b o u c h u r e s des c o n d u i t s d ' e n t r é e e t de s o r t i e en s u b d i v i s a n t l ' e n c e i n t e en un p r e m i e r c o m p a r t i m e n t

et en une c h a m b r e ne c o m m u n i q u a n t e n t r e e u x q u ' a u - d e s s u s du b o r d de la c l o i s o n qui e s t à un n i v e a u i n - t e r m é d i a i r e e n t r e l e s d e u x e m b o u c h u r e s e t p a r a u

m o i n s une d e u x i è m e c l o i s o n i s s u e du f o n d de l ' e n c e i n t e et i n t e r p o s é e s u i v a n t l a d i t e d i r e c t i o n h o r i z o n t a l e e n t r e la p r e m i è r e c l o i s o n et l ' e m b o u c h u r e du c o n d u i t de s o r t i e , en s u b d i v i s a n t la c h a m b r e en d e s d e u x i è m e

(5)

e t t r o i s i è m e c o m p a r t i m e n t s ne c o m m u n i q u a n t e n t r e e u x q u ' a u - d e s s u s du b o r d de la d e u x i è m e c l o i s o n q u i e s t à un n i v e a u i n f é r i e u r à c e l u i de la p r e m i è r e c l o i s o n .

Le p r o c é d é de d i g e s t i o n a n a é r o b i e s u i v a n t l ' i n v e n t i o n c o n s i s t e à c h a r g e r p é r i o d i q u e m e n t u n d i - g e s t e u r s u i v a n t l ' i n v e n t i o n d ' u n e s u s p e n s i o n de m a - t i è r e s o r g a n i q u e s et à l a i s s e r le c o n t e n u du d i g e s - t e u r se d é c a n t e r d a n s l e s i n t e r v a l l e s de t e m p s e n t r e l e s c h a r g e m e n t s .

La c o m b i n a i s o n d ' a u m o i n s d e u x c l o i s o n s , d é f i - n i s s a n t donc un d e u x i è m e c o m p a r t i m e n t i n t e r m é d i a i r e e n t r e le p r e m i e r d a n s l e q u e l d é b o u c h e le c o n d u i t d ' e n - t r é e , et un c o m p a r t i m e n t s u b s é q u e n t d a n s l e q u e l d é b o u - che le c o n d u i t de s o r t i e , e t de la d é c a n t a t i o n d a n s l e s i n t e r v a l l e s de t e m p s e n t r e l e s c h a r g e m e n t s , p e r - met d ' o b t e n i r des p e r f o r m a n c e s n e t t e m e n t s u p é r i e u r e s

à c e l l e s d e s d i g e s t e u r s a n t é r i e u r s . B i e n l o i n d e c h e r c h e r à h o m o g é n é i s e r le c o n t e n u du d i g e s t e u r p a r un d i s p o s i t i f d ' a g i t a t i o n , ou par une c l o i s o n r a c l e u s e , on y d é f i n i t un d e u x i è m e c o m p a r t i m e n t d a n s l e q u e l l a d é c a n t a t i o n va s ' e f f e c t u e r au mieux d a n s l e s i n t e r - v a l l e s de temps e n t r e l e s c h a r g e m e n t s , m a i s a u s s i e n

d e h o r s de ces i n t e r v a l l e s , p u i s q u e le c o n t e n u de c e c o m p a r t i m e n t e s t a g i t é a u s s i peu que p o s s i b l e p e n d a n t l e s c h a r g e m e n t s , la c h a s s e p r o d u i t e p a r le c h a r g e m e n t d a n s l e p r e m i e r c o m p a r t i m e n t n e se t r a n s m e t t a n t p a s au f o n d du d e u x i è m e c o m p a r t i m e n t et l e s t o u r b i l l o n s e t a g i t a t i o n s p r o v o q u é s p a r la s o r t i e de l ' e f f l u e n t d a n s le d e r n i e r c o m p a r t i m e n t ne se t r a n s m e t t a n t p a s non p l u s au d e u x i è m e c o m p a r t i m e n t i n t e r m é d i a i r e q u i en e s t p r o t é g é p a r l e s c l o i s o n s . Et c e t t e t e c h n i q u e de d é c a n t a t i o n , qui va d i r e c t e m e n t à l ' e n c o n t r e d e la t e c h n i q u e a n t é r i e u r e qui s ' e f f o r ç a i t de m a i n t e n i r une a g i t a t i o n , d o n n e des r é s u l t a t s b i e n s u p é r i e u r s , d ' a u t a n t que, p e n d a n t l e s i n t e r v a l l e s de t e m p s , l a

(6)

d é c a n t a t i o n s ' e f f e c t u e d a n s t o u s l e s c o m p a r t i m e n t s . L o r s des c h a r g e m e n t s , i l c o n v i e n t que l a p a r - t i e de la s u s p e n s i o n la m o i n s lourde, se t r o u v a n t e n h a u t des c o m p a r t i m e n t s , p a s s e dans le c o m p a r t i m e n t s u i v a n t ou s o i t é v a c u é e , sans pour a u t a n t

que la p a r t i e lourde se t r o u v a n t p l u s b a s s o i t e n t r a l - n é e . On a o b t e n u , à c e t e f f e t , des r é s u l t a t s s a t i s -

f a i s a n t s q u a n d le b o r d l i b r e de la p r e m i è r e c l o i s o n e s t à un n i v e a u s u p é r i e u r à la d e m i - h a u t e u r d e

l ' e n c e i n t e , e t q u a n d le b o r d l i b r e de l a d e u x i è m e c l o i s o n e s t à un n i v e a u c o m p r i s e n t r e l e s d e u x - t i e r s e t le t i e r s de la h a u t e u r de l ' e n c e i n t e . P o u r l a m ê m e r a i s o n , le v o l u m e d é t e r m i n é e n t r e la p a r o i de l ' e n - c e i n t e e t la p r e m i è r e c l o i s o n r e p r é s e n t e , de p r é f é - r e n c e , de 1,1 à 1,4 f o i s c e l u i d é l i m i t é e n t r e l a p r e m i è r e c l o i s o n e t une d e u x i è m e c l o i s o n .

I l e s t a v a n t a g e u x de p r é v o i r une t r o i s i è m e c l o i s o n m o i n s h a u t e que la d e u x i è m e et s u b d i v i s a n t l e t r o i s i è m e c o m p a r t i m e n t en un t r o i s i è m e c o m p a r t i m e n t p r o p r e m e n t d i t e t en un q u a t r i è m e c o m p a r t i m e n t . D e p r é f é r e n c e , le b o r d l i b r e de la t r o i s i è m e c l o i s o n e s t

à u n n i v e a u c o m p r i s e n t r e l e s 2/5 et le 1 / 4 de l a h a u t e u r de l ' e n c e i n t e et le v o l u m e d é l i m i t é e n t r e l a p r e m i è r e c l o i s o n e t la d e u x i è m e c l o i s o n r e p r é s e n t e

de 2,5 à 1 , 5 f o i s c e l u i d é l i m i t é e n t r e l a d e u x i è m e c l o i s o n e t la t r o i s i è m e c l o i s o n .

S u i v a n t une v a r i a n t e de r é a l i s a t i o n , l a d i t e d i r e c t i o n h o r i z o n t a l e e s t c i r c u l a i r e , l ' e n c e i n t e e s t c y l i n d r i q u e e t l e s b o r d s des c l o i s o n s s ' é t e n d e n t s u i - v a n t d e s r a y o n s de la s e c t i o n d r o i t e de l ' e n c e i n t e .

I l c o n v i e n t que l e s i n t e r v a l l e s de t e m p s e n - t r e l e s c h a r g e m e n t s s o i e n t s u f f i s a n t s p o u r que l a d é c a n t a t i o n s ' e f f e c t u e c o r r e c t e m e n t . La d u r é e d ' u n i n t e r v a l l e de temps e s t a v a n t a g e u s e m e n t c o m p r i s e e n - t r e 2 et 24 h e u r e s et la d u r é e d ' u n c h a r g e m e n t

(7)

e s t de p r é f é r e n c e i n f é r i e u r e au 1 12 eme de l a d u r é e d ' u n i n t e r v a l l e e n t r e l e s c h a r g e m e n t s .

Le p r o c e s s u s de d é m a r r a g e du d i g e s t e u r c o n s i s - t e à y i n t r o d u i r e des b a c t é r i e s de f e r m e n t a t i o n d e s m a t i è r e s o r g a n i q u e s . Ce s o n t e s s e n t i e l l e n e n t d e s b a c -

t é r i e s a c i d o g è n e s , t e l l e s que B a c i l l u s , A r t h r o b a c t e r , S t a p h i l o c o c c u s , P s e u d o m o n a s , C e l l u l o m o n a s , C o r y n e - b a c t e r i u m , E r w i n i a , E u b a c t e r i u m , e t d e s b a c t é r i e s m é t h a n o g è n e s , t e l l e s que M e t h a n o b a c t e r i u m f o r m i c i u m , M e t h a n o b a c t e r i u m a r b o r p h i l i c u m , M e t h a n o b a c t e r i u m m o b i l e , M e h t a n o b a c t e r i u m t h e r m o a u t o t r o p h i c u m ,

M e t h a n o s p i r i l l u m h u n g a t i i , M e t h a n o s a r c i n a b a r k e r i , M e t h a n o c o c c u s v a n i e l l i .

On p e u t i n t r o d u i r e ces b a c t é r i e s en i n t r o d u i - s a n t , d a n s l e d i g e s t e u r , un e f f l u e n t d é j à d i g é r é e t en l a i s s a n t l e s b a c t é r i e s s ' a d a p t e r e t se d é v e l o p p e r p e n d a n t un t e m p s s u f f i s a n t d a n s le d i g e s t e u r .

Au d e s s i n a n n e x é , d o n n é u n i q u e m e n t à t i t r e d ' e x e m p l e :

l a f i g u r e 1 e s t une vue en c o u p e s c h é m a t i q u e d ' u n d i g e s t e u r de l a b o r a t o i r e s u i v a n t l ' i n v e n t i o n ,

la f i g u r e 2 e s t une vue en c o u p e v e r t i c a l e d ' u n e v a r i a n t e de d i g e s t e u r s u i v a n t l ' i n v e n t i o n ,

la f i g u r e 3 e s t une vue en c o u p e , s u i v a n t u n p l a n v e r t i c a l p e r p e n d i c u l a i r e au p l a n de c o u p e de l a

f i g u r e 2 ,

la f i g u r e 4 e s t une v u e e n c o u p e , s u i v a n t l a l i g n e I V - I V de l a f i g u r e 2 ,

l a f i g u r e 5 e s t une vue en c o u p e s u i v a n t l a l i g n e V-V de la f i g u r e 2 ,

l a f i g u r e 6 e s t une vue en c o u p e s u i v a n t l a l i g n e V I - V I de la f i g u r e 2 , e t

l e s f i g u r e s 7 à 17 s o n t des g r a p h i q u e s i l l u s - t r a n t l e s p e r f o r m a n c e s du d i g e s t e u r de l a f i g u r e 1 .

Le d i g e s t e u r r e p r é s e n t é à la f i g u r e 1 c o m p r e n d

(8)

une e n c e i n t e 1 c y l i n d r i q u e f e r m é e de m a n i è r e é t a n c h e à l ' a i r p a r un c o u v e r c l e 2, au moyen de v i s p a p i l l o n 3. L ' e n c e i n t e 1 e s t e n t o u r é e d ' u n e e n v e l o p p e 4 m u n i e d ' u n r a c c o r d 5 d ' e n t r é e c o m m u n i q u a n t a v e c une s o u r c e d ' e a u c h a u d e , à 37°C, et d ' u n r a c c o r d 6 d e s o r t i e . L ' e n v e l o p p e 4 e m p l i e d ' e a u c h a u d e & 37°C s e r t à m a i n - t e n i r le d i g e s t e u r à une t e m p é r a t u r e c o n s t a n t e .

Un c o n d u i t 7 d ' e n t r é e , avec v a n n e 8, d é b o u - c h e , en t r a v e r s a n t le c o u v e r c l e 2, à l ' i n t é r i e u r d e l ' e n c e i n t e 1 d a n s le b a s de c e l l e - c i . Le c o n d u i t 7 v e r t i c a l e s t d i s p o s é au v o i s i n a g e de la p a r o i c y l i n -

d r i q u e de l ' e n c e i n t e 1. Un c o n d u i t 9 de s o r t i e , a v e c v a n n e 1 0 , d é b o u c h e , en t r a v e r s a n t le f o n d 11, d a n s l ' e n c e i n t e 1 à la p a r t i e s u p é r i e u r e de c e l l e - c i . L e s c o n d u i t s 7 et 9 s o n t d i a m é t r a l e m e n t o p p o s é s . U n e c o n d u i t e 1 2 , a v e c v a n n e 13, de s o r t i e du g a z d é b o u c h e au sommet de l ' e n c e i n t e 1, en t r a v e r s a n t l e c o u v e r c l e 2. Une s o n d e de t e m p é r a t u r e 14 p e r m e t de c o n n a l t r e l a t e m p é r a t u r e à l ' i n t é r i e u r de l ' e n c e i n t e 1 .

Du f o n d 11 de l ' e n c e i n t e 1 p a r t e n t t r o i s c l o i s o n s 15, 16 e t 17 s ' é t e n d a n t p e r p e n d i c u l a i r e m e n t au d i a m è t r e s u r l e q u e l se t r o u v e n t l e s d e u x c o n d u i t s 7 et 9. Ces c l o i s o n s s u b d i v i s e n t l ' e n c e i n t e 1 en d e s p r e m i e r , d e u x i è m e , t r o i s i è m e e t q u a t r i è m e c o m p a r t i - m e n t s 18, 19, 20 e t 21 se f a i s a n t s u i t e du c o n d u i t 7

au c o n d u i t 9. La h a u t e u r de l ' e n c e i n t e du f o n d 11 a u c o u v e r c l e 2 e s t de 2 m è t r e s . Le p o i n t l e p l u s b a s d u c o n d u i t 7 e s t à 20 cm a u - d e s s u s du f o n d . Le c o n d u i t 9 d é b o u c h e à 15 cm e n - d e s s o u s du c o u v e r c l e 2. Le b o r d s u p é r i e u r 22 l i b r e de la c l o i s o n 15 e s t à 1 , 2 0 m è t r e a u - d e s s u s du f o n d 11. Le b o r d s u p é r i e u r 23 de l a c l o i - son 16 e s t à 1 m è t r e a u - d e s s u s du f o n d 11 e t l e b o r d s u p é r i e u r 24 de la c l o i s o n 17 e s t à 80 cm a u - d e s s u s du f o n d 11. La c l o i s o n 15 e s t d i s t a n t e de l a p a r o i l a t é r a l e la p l u s p r o c h e de la cuve 1 de 65 cm e t d e

(9)

la c l o i s o n 16 de 40 cm. La c l o i s o n 17 e s t d i s t a n t e d e la c l o i s o n 16 de 30 cm. Le v o l u m e du c o m p a r t i m e n t 1 8 j u s q u ' a u n i v e a u du b o r d s u p é r i e u r 22 e s t de 1 0 8 0 d m . C e l u i du c o m p a r t i m e n t 19 j u s q u ' a u n i v e a u du b o r d 2 3 e s t de 807 dm3, c e l u i du c o m p a r t i m e n t 20 j u s q u ' a u

n i v e a u de la c l o i s o n 24 de 474 dm3 et c e l u i d u c o m p a r - t i m e n t 21 j u s q u ' a u n i v e a u de la c l o i s o n 24 d e 616 d m 3 . Aux f i g u r e s 2 à 6, e s t r e p r é s e n t é e u n e v a r i a n - t e du d i g e s t e u r s u i v a n t l ' i n v e n t i o n . On y a r e p é r é p a r d e s s i g n e . s de r é f é r e n c e i d e n t i q u e s l e s é l é m e n t s q u i o n t l e s mêmes f o n c t i o n s que dans le d i g e s t e u r d e l a f i g u r e 1. On n o t e r a , à c e t e f f e t , que l a c h e m i s e 4 de t h e r m o s t i s a t i o n e s t r e m p l a c é e par un é c h a n g e u r d e c h a l e u r c e n t r a l . Les c l o i s o n s 15, 16, 17 a f f e c - t e n t la f o r m e de c l o i s o n s r a d i a l e s v e r t i c a l e s e t

s o n t c o m p l é t é e s , de m a n i è r e à f o r m e r q u a t r e c o m p a r t i - m e n t s 18, 19, 2 0 , 2 1 , p a r une c l o i s o n 25 r a d i a l e

v e r t i c a l e d o n t le b o r d s u p é r i e u r 26 e s t à un n i v e a u s u p é r i e u r à l ' e m b o u c h u r e du c o n d u i t 9 d a n s 1 " e n c e i n - te 1. Les c l o i s o n s 25, 15, 16 et 17 d é l i m i t e n t a i n s i l e s c o m p a r t i m e n t s 18, 19, 20 et 21. S i , p a r c o n v e n - t i o n , on f i x e à 100 la h a u t e u r de la c l o i s o n 2 5 , l a c l o i s o n 15 a une h a u t e u r de 50, la c l o i s o n 16 u n e h a u t e u r de 35 à 40 et la c l o i s o n 17 une h a u t e u r d e

2 5 .

Dans l e s deux v a r i a n t e s , l e s p a r t i c u l e s l e s p l u s l o u r d e s d e m e u r e n t p l u s l o n g t e m p s d a n s l e c o m p a r - t i m e n t 18 que la moyenne de l ' e f f l u e n t , p a r c e q u e , en r a i s o n de l e u r d e n s i t é , e l l e s se t r o u v e n t e n t r a î - n é e s v e r s le f o n d du c o m p a r t i m e n t 18 e t , l o r s d ' u n c h a r g e m e n t , ne s o n t pas r e p o u s s é e s a u - d e s s u s du b o r d 22 de la c l o i s o n 15. Ce t e m p s de s é j o u r p l u s l o n g que le t e m p s de s é j o u r moyen de l ' e f f l u e n t p e r m e t d ' a s s u r e r une d é g r a d a t i o n p l u s c o m p l è t e d e s p a r t i c u - l e s l e s p l u s g r o s s e s et ce n ' e s t que l o r s q u ' e l l e s

(10)

d i m i n u e n t de p o i d s que ces p a r t i c u l e s a l l é g é e s o n t t e n d a n c e à r e p r e n d r e le t r a j e t du c o u r a n t m o y e n . L e s mêmes p h é n o m è n e s se p r o d u i s e n t d a n s l e s a u t r e s c o m p a r -

t i m e n t s et t o u t p a r t i c u l i è r e m e n t d a n s l e s c o m p a r t i - m e n t s i n t e r m é d i a i r e s 19 e t 20, p u i s q u e d a n s c e u x - c i l e s p a r t i c u l e s l e s p l u s g r o s s e s , qui se t r o u v e n t a u f o n d , ne s o n t pas r e f o u l é e s v e r s le h a u t p a r l ' a r r i - v é e d ' u n v o l u m e n o u v e a u d ' e f f l u e n t , p u i s q u e l e p a s s a - ge de l ' e f f l u e n t , l o r s du c h a r g e m e n t , s ' e f f e c t u e d a n s l ' e s p a c e se t r o u v a n t a u - d e s s u s des c o m p a r t i m e n t s 1 9 e t 20. Les e x e m p l e s s u i v a n t s i l l u s t r e n t l ' i n v e n t i o n :

E x e m p l e 1 .

On e n v o i e 3,0 l i t r e s d ' e f f l u e n t f r a i s e t

3 , 0 l i t r e s d ' e f f l u e n t d i g é r é de l i s i e r de p o r c p r o v e - n a n t d ' u n a u t r e d i g e s t e u r en f o n c t i o n n e m e n t , p a r l e

c o n d u i t 7, d a n s le d i g e s t e u r de la f i g u r e 1. O n n ' a l i m e n t e p l u s le d i g e s t e u r p e n d a n t 4 j o u r s , p u i s p e n d a n t une s e m a i n e on i n t r o d u i t 400 ml p a r j o u r d e l i s i e r f r a i s . A p r è s c e t t e p é r i o d e d ' a d a p t a t i o n e t d e d é v e l o p p e m e n t des b a c t é r i e s , on i n t r o d u i t 6 0 0 ml p a r j o u r de l i s i e r d a n s le d i g e s t e u r , f o n c t i o n n a n t a i n s i en r é g i m e s t a b l e , e t c e l a p e n d a n t 52 s e m a i n e s . O n m a i n t i e n t la t e m p é r a t u r e du d i g e s t e u r à 3 7 ° C en f a i -

s a n t c i r c u l e r de l ' e a u c h a u d e d a n s l a c h e m i s e 4, p a r l ' i n t e r m é d i a i r e des r a c c o r d s 5 et 6 .

Les c a r a c t é r i s t i q u e s du p r o d u i t i n t r o d u i t d a n s le d i g e s t e u r , à s a v o i r pH, MS, MVO e t DCO ( s u r le p r o d u i t b r u t ) et MS et MVO(du s u r n a g e a n t ) s o n t d é t e r m i n é e s s u r un é c h a n t i l l o n moyen une f o i s p a r s e m a i n e . Ces mêmes c a r a c t é r i s t i q u e s s o n t d é t e r m i n é e s é g a l e m e n t s u r l ' e f f l u e n t du d i g e s t e u r s u r un é c h a n - t i l l o n moyen une f o i s par q u i n z a i n e . On m e s u r e l a p r o - d u c t i o n de b i o g a z c h a q u e j o u r . La c o m p o s i t i o n du b i o - gaz e s t d é t e r m i n é e b i m e n s u e l l e m e n t en d é t e r m i n a n t l a t e n e u r en CH4, en C02 et en H 2 S .

(11)

On e f f e c t u e la mesure du pH sur des é c h a n t i l l o n s a u s s i h o m o g è n e s que p o s s i b l e , en a g i t a n t j u s t e a v a n t la m e s u r e , à

l ' a i d e d ' u n p H m è t r e d i g i t a l - B i o b l o c k S c i e n t i f i c 87 4 3 5 ) .

La m a t i è r e s è c h e ( M . S . ) , qui e s t l ' e n s e m b l e des s u b s t a n c e s o r g a n i q u e s et m i n é r a l e s en s o l u t i o n ou en s u s p e n s i o n d a n s le l i s i e r , e s t d é t e r m i n é e p a r é v a p o r a t i o n de l ' e a u de 10 ml de s u b s t r a t en o p é r a n t d a n s une c a p s u l e en p o r c e l a i n e à 75°C p e n d a n t 3 6 h e u r e s . C e t t e t e n e u r en m a t i è r e s è c h e e s t e x p r i m é e en g r a m m e / l i t r e .

La m a t i è r e v o l a t i l e ou o r g a n i q u e ( M . O . ) e s t e x p r i m é e en c a l c u l a n t le p o u r c e n t a g e de m a t i è r e o r g a - n i q u e v o l a t i l e p a r r a p p o r t à la m a t i è r e t o t a l e , d é t e r - m i n é e p a r la d i f f é r e n c e e n t r e la m a t i è r e s è c h e o b t e - nue p a r é v a p o r a t i o n à 75°C p e n d a n t 36 h e u r e s , e t l e s r é s i d u s de c e n d r e s o b t e n u s par c a l c i n a t i o n à 6 0 0 ° C p e n d a n t 1 h e u r e ( e x p r i m é e en % par r a p p o r t à l a M . S . ) .

Sur le s u r n a g e a n t , on e f f e c t u e d e s m e s u r e s d e la M.S. et de la M.O. e t , dans c e r t a i n s c a s , de l a D . C . O . ( d e m a n d e c h i m i q u e en o x y g è n e ) : C e t t e m e s u r e s ' e f f e c t u e en c e n t r i f u g e a n t le l i s i e r b r u t à

12 000 t o u r s / m i n u t e p e n d a n t 15 m i n u t e s e t en p r o c é - d a n t , p o u r la M.S. e t la M.O., de la même m a n i è r e que c i - d e s s u s .

P o u r la d e m a n d e c h i m i q u e en o x y g è n e , q u i i n d i - que la c o n s o m m a t i o n en o x y g è n e d ' u n e eau p o u r l ' o x y d a - t i o n de p r e s q u e t o u t e s l e s s u b s t a n c e s o r g a n i q u e s s o l u - b l e s d a n s l ' e a u , et que l ' o n e x p r i m e en m i l l i g r a m m e s d ' o x y g è n e p a r l i t r e de l i q u i d e , la t e c h n i q u e u t i l i s é e e s t c e l l e d é f i n i e p a r la norme AFNOR No. T . 9 0 . 1 0 1

(DEGREMONT, 1978) p o u r l e s eaux r é s i d u a i r e s . M a i s e n

(12)

r a i s o n de la n a t u r e t r è s p a r t i c u l i è r e d e s l i s i e r s , q u i o n t b e a u c o u p de m a t i è r e s è c h e en s u s p e n s i o n , l a p r i s e d ' e s s a i e s t de 25 ml au l i e u de 50 m l , e t

l ' é c h a n t i l l o n s u b i t au p r é a l a b l e une d i l u t i o n d e 2 ml d a n s 200 p o u r des l i s i e r s b r u t s non d i g é r é s à 4 % de M.S. et de 4 ml d a n s 200 p o u r des l i s i e r s d i g é r é s d o n t le l i s i e r b r u t é t a i t de 4 % de M . S .

Les c o n c e n t r a t i o n s de CH4, C02 e t H2S d a n s le b i o g a z s o n t m e s u r é e s par c h r o m a t o g r a p h i e en p h a s e g a z e u s e à c a t h a r o m è t r e ( m o d è l e 3 0 0 0 , G I R D E L ) . L a c o l o n n e , de 400 cm de l o n g u e u r , e s t r e m p l i e d e P o r a p a c k Q.

Les c a r a c t é r i s t i q u e s du p r o d u i t d ' e n t r é e o n t é t é r e g r o u p é e s en c i n q g r o u p e s de v a l e u r :

Le g r o u p e 3 c o r r e s p o n d à la m o y e n n e d e s g r o u p e s 2 et 4 .

Les r é s u l t a t s o b t e n u s s o n t c o n s i g n é s d a n s l e s t a b l e a u x et 2 s u i v a n t s .

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(14)

(15)

En r é s u m é l e s a b a t t e m e n t s de MS, MVO, DCO o b - t e n u s s u r un l i s i e r a y a n t une t e n e u r en MS d e 2 à 2 , 5 % s o n t r e s p e c t i v e m e n t de 45 à 55 %, 5 0 à 70 %, 60 à 75 % a v e c un t e m p s de r é t e n t i o n de 1 0 j o u r s .

Le r e n d e m e n t b i o l o g i q u e e s t de 400 l i t r e s d e b i o g a z / k g MS s o i t 30 % de p l u s q u ' a v e c un s y s t è m e d e d i g e s t e u r i n f i n i m e n t m é l a n g é .

P o u r un l i s i e r a y a n t une t e n e u r en MS de 3 à 3 , 5 %, l e s a b a t t e m e n t s de MS, MVO et DCO s o n t r e s p e c - t i v e m e n t de 50 à 60 %, 6 0 à 75 %, 65 à 8 0 % - Le r e n d e - m e n t b i o l o g i q u e e s t de 380 l i t r e s de b i o c a z / k g M S .

Les r é s u l t a t s o b t e n u s avec un l i s i e r à 4 % d e MS s o n t 30 à 50 % d ' a b a t t e m e n t de MS, 40 à 40 %

d ' a b a t t e m e n t de MVO, 45 à 60 % d ' a b a t t e m e n t de D C O . Le r e n d e m e n t b i o l o g i q u e e s t d e . 3 5 0 l i t r e s d e b i o g a z / kg MS.

P o u r une p o r c h e r i e p r o d u i s a n t 20 m3 d e l i s i e r à 3,5 % de MS p a r j o u r , la p r o d u c t i o n de b i o g a z a t t e n - due p a r d i g e s t i o n a n a é r o b i e de ce s u b s t r a t d a n s u n d i g e s t e u r à r é t e n t i o n de s o l i d e s a v e c un t e m p s d e

s é j o u r du p r o d u i t de 10 j o u r s e s t de 2 6 0 m 3 d e b i o g a z / j o u r à 6 9 , 4 % de CH4.

Le p r o d u i t d i g é r é se c a r a c t é r i s e p a r u n e DCO i n f é r i e u r e à la DCO i n i t i a l e de 65 à 70 %.

Dans l e s g r a p h i q u e s des f i g u r e s 8 à 1 2 , l e s c o u r b e s en t r a i t p l e i n r e p r é s e n t e n t l e s r é s u l t a t s o b t e n u s a v e c le d i g e s t e u r de la f i g u r e 1, t a n d i s q u e

l e s c o u r b e s en t i r e t s r e p r é s e n t e n t l e s r é s u l t a t s o b t e - n u s a v e c un d i g e s t e u r de l ' a r t a n t é r i e u r , d i t " i n f i n i - m e n t m é l a n g é " .

A l a f i g u r e 8, on a p o r t é en o r d o n n é e s l e p o u r c e n t a g e d ' a b a t t e m e n t de MS d a n s l ' e f f l u e n t d i g é r é

é v a c u é p a r t r o p - p l e i n p a r le c o n d u i t 9, en f o n c t i o n du p o u r c e n t a g e de m a t i è r e s o l i d e du l i s i e r i n t r o d u i t d a n s le d i g e s t e u r par le c o n d u i t 7. On c o n s t a t e u n e

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a u g m e n t a t i o n s e n s i b l e de l ' a b a t t e m e n t de l a MS, s u r - t o u t p o u r des t a u x de MS a l l a n t de 2 à 3 %. P o u r u n t a u x de MS de 3 % d a n s un l i s i e r de p o r c , l e g a i n d ' é p u r a t i o n s u r l a MS e s t de 65 %.

Au g r a p h i q u e de la f i g u r e 9, on a p o r t é e n o r d o n n é e s l ' a b a t t e m e n t de DCO sur la m a t i è r e d i g é r é e é v a c u é e p a r le c o n d u i t 9, en f o n c t i o n du p o u r c e n t a g e de m a t i è r e s o l i d e du l i s i e r e n t r a n t p a r le c o n d u i t 7 . P o u r un t a u x de MS de 3 % d a n s un l i s i e r de p o r c , l e g a i n d ' é p u r a t i o n s u r la DCO e s t de 40 %.

A l a f i g u r e 10, on a p o r t é en o r d o n n é e s l e p o u r c e n t a g e d ' a b a t t e m e n t de la MVO de l a m a t i è r e r e -

c u e i l l i e à la s o r t i e du c o n d u i t 9, en f o n c t i o n d u p o u r c e n t a g e de m a t i è r e s o l i d e du l i s i e r i n t r o d u i t p a r l e c o n d u i t 7. P o u r un t a u x de MS de 3 %, d a n s u n

l i s i e r de p o r c , le g a i n d ' é p u r a t i o n sur la MVO e s t de 54 %.

Au g r a p h i q u e de la f i g u r e 11, on a p o r t é e n o r d o n n é e s le n o m b r e de l i t r e s de b i o g a z p a r l i t r e d e d i g e s t e u r e t p a r j o u r , r e c u e i l l i s p a r le c o n d u i t 1 2 en f o n c t i o n du p o u r c e n t a g e de m a t i è r e s o l i d e d u l i s i e r i n t r o d u i t par le c o n d u i t 7. La p r o d u c t i v i t é en b i o g a z a u g m e n t e a v e c le t a u x de m a t i è r e s o l i d e . P o u r un t a u x de m a t i è r e s o l i d e de 3 % d a n s un l i s i e r de p o r c , le g a i n de p r o d u c t i v i t é e s t de 24 %.

Des a n a l y s e s o n t m o n t r é que la t e n e u r e n m é t h a n e e s t d ' e n v i r o n 70 %, s a n s v a r i a t i o n p a r r a p - p o r t aux p r o c é d é s de d i g e s t i o n a n t é r i e u r s .

P o u r un t a u x de m a t i è r e s o l i d e de 3 % d a n s un l i s i e r de p o r c , le g a i n de r e n d e m e n t b i o l o g i q u e e s t de 21 %. I l e s t e n c o r e p l u s i m p o r t a n t p o u r d e s t a u x de m a t i è r e s o l i d e i n f é r i e u r s à 3 % ( f i g u r e 1 2 ) .

A p r è s 52 s e m a i n e s de f o n c t i o n n e m e n t du d i g e s - t e u r , on l ' a r r ê t e et on en e x a m i n e l ' i n t é r i e u r , e n p r o c é d a n t de la m a n i è r e s u i v a n t e

(17)

Au l i e u d ' e f f e c t u e r un c h a r g e m e n t à l ' i n s - t a n t p r é v u , on e n l è v e le c o u v e r c l e 2 s u p é r i e u r e t l e t u y a u 7 d ' a l i m e n t a t i o n q u i f a i t c o r p s a v e c l u i .

L ' e n l è v e m e n t de ce t u y a u e n t r a i n a n t une c e r t a i n e p e r - t u r b a t i o n , on l a i s s e r e p o s e r p e n d a n t 6 h e u r e s . 30 h e u - r e s p l u s t a r d , on e x a m i n e v i s u e l l e m e n t le c o n t e n u d u r é a c t e u r en se p l a ç a n t a u - d e s s u s de c e l u i - c i . I l a p p a - r a i t une f r a c t i o n l i q u i d e , s u r n a g e a n t de l i s i e r a v e c une l é g è r e m o u s s e en s u r f a c e . On e n l è v e a l o r s 3 f r a c - t i o n s l i q u i d e s que l ' o n n u m é r o t e 1, 2 et 3, p u i s l e s f r a c t i o n s de m a t i è r e d é c a n t é e se t r o u v a n t d a n s l e s c o m p a r t i m e n t s 18, 19, 20 et 21 r e s p e c t i v e m e n t .

Les v o l u m e s , l e s t e n e u r s en m a t i è r e s è c h e e t l e s p o i d s de c h a q u e f r a c t i o n s o n t d o n n é s au t a b l e a u 4 s u i v a n t .

Le t a b l e a u 4 f a i t n e t t e m e n t r e s s o r t i r l ' i n - f l u e n c e du c o m p a r t i m e n t 19 p o u r a m é l i o r e r l a d i g e s - t i o n ; ce c o m p a r t i m e n t s e r t à s t o c k e r une m a s s e

(18)

r e l a t i v e m e n t i m p o r t a n t e de la s u s p e n s i o n d o n t la t e - n e u r en m a t i è r e s o l i d e d o i t e n c o r e ê t r e d i m i n u é e p a r f e r m e n t a t i o n , a v a n t de s o r t i r du d i g e s t e u r .

On a c a l c u l é q u e , e n v i r o n 6 552 g r a m m e s

(18 grammes x 52 s e m a i n e s ) s o n t e n t r é s d a n s le r é a c - t e u r en un an. C h a q u e j o u r , 9 grammes s o n t s o r t i s d u r é a c t e u r , s o i t 3276 g r a m m e s / a n . I l en r é s u l t e q u e 3276 g r a m m e s o n t d i s p a r u par f e r m e n t a t i o n a n a é r o b i e ou o n t é t é s t o c k é s d a n s l e s c o m p a r t i m e n t s du r é a c t e u r . Le t a b l e a u 4 m o n t r e que 1 0 6 3 , 8 g r a m m e s o n t é t é

s t o c k é s . I l en r é s u l t e que 2 2 1 2 , 2 g r a m m e s o n t d i s p a r u p a r f e r m e n t a t i o n a n a é r o b i e .

On a é t u d i é é g a l e m e n t la r é p a r t i t i o n p a r t a i l l e des p a r t i c u l e s s o l i d e s d a n s c h a q u e c o m p a r t i - m e n t ( f r a c t i o n s a p p e l é e s c i - d e s s u s 4, 5, 6, 7 ) .

C e t t e r é p a r t i t i o n e s t d o n n é e au t a b l e a u 5 c i - d e s s o u s .

La p r e m i è r e c o l o n n e de ce t a b l e a u d o n n e l e s n u m é r o s d e s f r a c t i o n s , t a n d i s que la l i g n e d ' e n - t é t e d o n n e l e s l i m i t e s de d i m e n s i o n s de p a r t i c u l e s . D a n s c h a q u e c a s e on i n d i q u e le p o u r c e n t a g e de p a r t i c u l e s

(19)

a y a n t une t a i l l e c o m p r i s e d a n s l e s l i m i t e s i n d i q u é e s p o u r la f r a c t i o n c o n s i d é r é e . C ' e s t a i n s i q u e l a p r e - m i è r e c a s e i n d i q u e q u e , dans la f r a c t i o n 4, 6 , 9 8 %

d e s p a r t i c u l e s o n t une d i m e n s i o n s u p é r i e u r e à 1 , 6 5 mm.

On c o n s t a t e que la t a i l l e des p a r t i c u l e s t e n d à d i m i - n u e r au f u r e t à m e s u r e que l ' o n p a s s e de la f r a c t i o n 4 à la f r a c t i o n 7, et que le pic de la d i s t r i b u t i o n d e s p a r t i c u l e s d a n s c h a q u e c o m p a r t i m e n t se d é p l a c e l u i a u s s i v e r s l e s t a i l l e s de p a r t i c u l e s p e t i t e s , a u f u r e t à m e s u r e que l ' o n p a s s e de la f r a c t i o n 4 à l a f r a c t i o n 7, le p i c de d i s t r i b u t i o n c o r r e s p o n d a n t a u x p a r t i c u l e s d ' u n e d i m e n s i o n i n f é r i e u r e à 0 , 1 4 7 mm é t a n t e x c l u . Au g r a p h i q u e de la f i g u r e 7, on a p o r t é en o r d o n n é e s le p o u r c e n t a g e c u m u l é de p a r t i c u l e s p o u r c h a q u e c o m p a r t i m e n t e t en a b s c i s s e s le l o g a r i t h m e

d é c i m a l de la t a i l l e des p a r t i c u l e s s o l i d e s . On a f a i t s u i v r e ce l o g a r i t h m e d é c i m a l de la t a i l l e d e s p a r t i c u - l e s e l l e s - m ê m e s en m i l l i m è t r e s . La c o u r b e A d o n n e l a r é p a r t i t i o n d a n s le c o m p a r t i m e n t 18, la c o u r b e B d a n s l e c o m p a r t i m e n t 19, la c o u r b e C d a n s le c o m p a r t i m e n t 20, et l a c o u r b e D d a n s le c o m p a r t i m e n t 21. Ce g r a p h i - que f a i t a p p a r a î t r e de m a n i è r e n e t t e l ' i n f l u e n c e d é - t e r m i n a n t e d e s c o m p a r t i m e n t s 19 et 20, p a r r a p p o r t aux c o m p a r t i m e n t s 18 e t 21. On v o i t , en e f f e t , q u e d a n s le c o m p a r t i m e n t 18 ( c o u r b e A), e n v i r o n 50 % d e s p a r t i c u l e s o n t e n c o r e une d i m e n s i o n s u p é r i e u r e à 0 , 8 4 mm. ( P o i n t E de la c o u r b e A). Dans l e c o m p a r t i - m e n t 19, donc s u r la c o u r b e B, 50 % d e s p a r t i c u l e s

o n t une d i m e n s i o n c o m p r i s e e n t r e 0 , 5 8 et 0 , 4 1 7 m m , l e g a i n en d i m e n s i o n de p a r t i c u l e s c o r r e s p o n d a n t a u s e g m e n t de d r o i t e EF. Le p a s s a g e de la c o u r b e B à la c o u r b e C e n t r a î n e a u s s i un g a i n c o r r e s p o n d a n t a u s e g m e n t FG. En r e v a n c h e , le p a s s a g e de l a c o u r b e C à la c o u r b e D n ' e n t r a î n e q u ' u n g a i n c o r r e s p o n d a n t a u s e g m e n t GH et p o u r une c e r t a i n e f i n e s s e de p a r t i c u l e s , n ' e n t r a î n e p l u s de g a i n du t o u t .

(20)

E x e m p l e s 2 et 3

Ces e x e m p l e s s o n t d e s t i n é s à m o n t r e r l ' i n f l u e n - ce du t e m p s de r é t e n t i o n d é f i n i comme é t a n t le r a p p o r t e n t r e le v o l u m e du d i g e s t e u r et le d é b i t d ' a l i m e n - t a t i o n de c e l u i - c i . Du p o i n t de vue i n d u s t r i e l , l ' i n - t é r ê t e s t , t o u t e s c h o s e s é g a l e s par a i l l e u r s , de p o u - v o i r r é d u i r e le v o l u m e d e s d i g e s t e u r s . C ' e s t d a n s c e t t e o p t i q u e , que l e s t e m p s de r é t e n t i o n o n t é t é r é d u i t s de 10 j o u r s à 7 , 5 j o u r s et à 5 j o u r s .

E x e m p l e 2 .

Temps de r é t e n t i o n 7,5 j o u r s .

Les c o n d i t i o n s de d é m a r r a g e de l ' e s s a i s o n t i d e n t i q u e s à c e l l e s d é c r i t e s à l ' e x e m p l e 1. A p r è s

r e m p l i s s a g e du d i g e s t e u r e t une p é r i o d e de q u a t r e j o u r s s a n s a l i m e n t a t i o n , on i n t r o d u i t p e n d a n t une s e m a i n e 400 m l / j de l i s i e r f r a i s , p u i s 600 m l / j la s e m a i n e s u i - v a n t e . Le d é b i t d ' a l i m e n t a t i o n a p r è s c e t t e p é r i o d e

d ' a u g m e n t a t i o n p r o g r e s s i v e de la c h a r g e , e s t m a i n t e n u à 800 m l / j d u r a n t 30 s e m a i n e s d ' e x p é r i m e n t a t i o n , a u c o u r s d e s q u e l l e s s e u l e s l e s c a r a c t é r i s t i q u e s du l i s i e r s e r o n t a m e n é e s à v a r i e r .

Les a n a l y s e s et r e l e v é s s o n t e f f e c t u é s s e l o n l a m é t h o d o l o g i e p r é s e n t é e d a n s le b r e v e t . Les c a r a c t é r i s - t i q u e s du l i s i e r é t u d i é e t l e s r é s u l t a t s o b t e n u s s o n t c o n s i g n é s dans l e s t a b l e a u x 6, 7 et 8 .

E x e m p l e 3 .

Temps de r é t e n t i o n 5 j o u r s .

P o u r c e t t e e x p é r i m e n t a t i o n l ' a u g m e n t a t i o n de c h a r - ge a é t é e f f e c t u é e de m a n i è r e i d e n t i q u e à l ' e x e m p l e 2 , une p é r i o d e d ' a l i m e n t a t i o n à 800 m l / j d ' u n e s e m a i n e

s u p p l é m e n t a i r e é t a n t n é c e s s a i r e a v a n t d ' é t a b l i r le d é - b i t d ' a l i m e n t a t i o n à 1 . 2 0 0 m l / j p o u r 30 s e m a i n e s d ' e x - p é r i m e n t a t i o n .

Les r é s u l t a t s s o n t p r é s e n t é s t a b l e a u x 9, 10 et 1 1 . P o u r une p o r c h e r i e p r o d u i s a n t 20 m] de l i s i e r à

(21)

3 , 5 % de MS p a r j o u r , la p r o d u c t i o n de b i o g a z a t t e n d u e p a r d i g e s t i o n a n a é r o b i e de ce s u b s t r a t d a n s un g i g e s - t e u r à r é t e n t i o n s o l i d e s avec un temps de s é j o u r d u p r o d u i t de 7 , 5 / j . e s t de 300 ml de b i o g a z / j à 69 % d e C H 4 .

Le p r o d u i t d i g é r é se c a r a c t é r i s e p a r une DCO i n - f é r i e u r e à la DCO i n i t i a l e de 60 à 65 %.

Le r e n d e m e n t b i o l o g i q u e e s t de 420 1 de b i o g a z / kg M S s o i t 40 % de p l u s q u ' a v e c un s y s t è m e de d i g e s t e u r i n f i n i m e n t m é l a n g é .

Les c o u r b e s en t r a i t p l e i n des f i g u r e s 13 à 17 r e p r é s e n t e n t l e s r é s u l t a t s o b t e n u s avec un d i g e s t e u r à r é t e n t i o n de s o l i d e s p o u r un t e m p s . d e s é j o u r de 10 j o u r s ( s y m b o l e * ) 7 , 5 j o u r s ( s y m b o l e • ) , et 5 j o u r s ( s y m b o l e @ ) .

Les c o u r b e s en t i r e t s r e p r é s e n t e n t l e s r é s u l - t a t s o b t e n u s avec un d i g e s t e u r du t y p e i n f i n i m e n t m é - l a n g é p o u r un t e m p s de s é j o u r de 10 j o u r s ( s y m b o l e * ) , 7 , 5 j o u r s ( s y m b o l e • ) et 5 j o u r s ( s y m b o l e Q ) .

Les c o n c l u s i o n s à t i r e r s o n t l e s s u i v a n t e s :

1) Pour des temps de r é t e n t i o n de 10 j o u r s et de 7 , 5 j o u r s , l e s r é s u l t a t s o b t e n u s par le p r o c é d é s u i v a n t

l ' i n v e n t i o n s o n t m e i l l e u r s que ceux o b t e n u s par le p r o - c é d é a n t é r i e u r d i t " i n f i n i m e n t m é l a n g é " .

2) Il y a p o s s i b i l i t é d ' o p t i m i s e r le t e m p s de r é - t e n t i o n du l i s i e r d a n s le d i g e s t e u r , en f o n c t i o n d u t a u x de sa MS.

Par e x e m p l e , s i l ' o n r e t i e n t comme c r i t è r e l ' a - b a t t e m e n t de DCO, i l c o n v i e n t de r e t e n i r un temps de r é - t e n t i o n de 10 j o u r s p o u r un taux de MS p l u s p e t i t o u é g a l à 3,5 %, un t e m p s de r é t e n t i o n de 7 , 5 j o u r s p o u r un t a u x de MS s u p é r i e u r à c e t t e l i m i t e .

3) On p e u t en d é d u i r e q u ' e n t o u t c a s le p r o c é d é s u i v a n t l ' i n v e n t i o n p e r m e t un a b a t t e m e n t de DCO de 28 % s u p é r i e u r à c e l u i o b t e n u p a r le p r o c é d é du d i g e s t e u r

(22)

i n f i n i m e n t m é l a n g é , q u e l l e que s o i t la t e n e u r en MS du l i s i e r de p o r c , c o m p r i s e e n t r e 2 % et 4 %.

Le t a u x d ' a u g m e n t a t i o n de la p r o d u c t i o n d e b i o g a z (1 b i o g a z / k g de MS) e s t é g a l e m e n t , p o u r t o u t e s t e n e u r s en MS du l i s i e r c o m p r i s e d a n s le même i n t e r - v a l l e (2 % à 4 % ) , t o u j o u r s s u p é r i e u r ou é g a l à 2 5 %

(395 1 minimum c o n t r e 315 1 m a x i m u m ) . Le p o u r c e n t a g e e s t e n c o r e a m é l i o r é , p o u r un temps de r é t e n t i o n i n t e r - m é d i a i r e e n t r e 7,5 j o u r s et 10 j o u r s (par e x e m p l e 8

3/4 j o u r s ) .

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

1. D i g e s t e u r f o r m é d ' u n e e n c e i n t e ( 1 ) , d ' u n c o n d u i t d ' e n t r é e (7) de la m a t i è r e à d i g é r e r d é b o u - c h a n t v e r s le bas de l ' e n c e i n t e (1), d ' u n c o n d u i t d e s o r t i e (9) de la m a t i è r e d i g é r é e d é b o u c h a n t d a n s l ' e n c e i n t e (1) à un n i v e a u p l u s é l e v é que c e l u i d e l ' e m b o u c h u r e du c o n d u i t d ' e n t r é e (7) e t à d i s t a n c e d e c e l l e - c i s u i v a n t une d i r e c t i o n h o r i z o n t a l e , d ' u n e c o n - d u i t e de s o r t i e (12) du gaz d é b o u c h a n t au s o m m e t d e l ' e n c e i n t e ( 1 ) , et des m o y e n s de t h e r m o s t a t i s a t i o n ( 4 ) de l ' e n c e i n t e ( 1 ) , c a r a c t é r i s é par une p r e m i è r e c l o i -

son (15) i s s u e du f o n d (11) de l ' e n c e i n t e (1) e t i n - t e r p o s é e , s u i v a n t l a d i t e d i r e c t i o n h o r i z o n t a l e , e n -

t r e l e s e m b o u c h u r e s des c o n d u i t s d ' e n t r é e e t d e s o r t i e (7,9) e n s u b d i v i s a n t l ' e n c e i n t e (1) en un p r e m i e r c o m p a r t i m e n t

(18) e t en une c h a m b r e ne c o m m u n i q u a n t e n t r e e u x q u ' a u - d e s s u s du b o r d l i b r e (22) de la c l o i s o n ( 1 8 ) , q u i e s t à un n i v e a u i n t e r m é d i a i r e e n t r e l e s d e u x e m - b o u c h u r e s , et p a r au m o i n s une d e u x i è m e c l o i s o n ( 1 6 )

i s s u e du f o n d (11) de l ' e n c e i n t e (1) e t i n t e r p o s é e , s u i v a n t l a d i t e d i r e c t i o n h o r i z o n t a l e , e n t r e la p r e m i è - re c l o i s o n (15) e t l ' e m b o u c h u r e du c o n d u i t de s o r t i e

( 9 ) , en s u b d i v i s a n t la c h a m b r e en d e u x i è m e e t t r o i s i è - me c o m p a r t i m e n t s (19, 20) ne c o m m u n i q u a n t e n t r e e u x q u ' a u - d e s s u s du b o r d l i b r e (23) de la d e u x i è m e c l o i s o n

(16) qui e s t à un n i v e a u i n f é r i e u r à c e l u i ( 2 2 ) d e l a

(32)

p r e m i è r e c l o i s o n ( 1 5 ) .

2. D i g e s t e u r s u i v a n t la r e v e n d i c a t i o n 1, c a - r a c t é r i s é en ce que le b o r d l i b r e (22) de l a p r e m i è r e c l o i s o n (15) e s t à un n i v e a u s u p é r i e u r à l a d e m i - h a u - t e u r de l ' e n c e i n t e (1) e t le b o r d l i b r e (23) de l a d e u x i è m e c l o i s o n (16) e s t à un n i v e a u c o m p r i s e n t r e les 2 3 et le 1 3 de la h a u t e u r de l ' e n c e i n t e ( 1 ) .

3. D i g e s t e u r , s u i v a n t l ' u n e des r e v e n d i c a t i o n s 1 ou 2, c a r a c t é r i s é en ce que le v o l u m e du c o m p a r t i - m e n t (18) d é l i m i t é e n t r e la p a r o i de l ' e n c e i n t e ( 1 ) e t l a p r e m i è r e c l o i s o n (15) r e p r é s e n t e de 1,1 à 1 , 4 f o i s c e l u i du c o m p a r t i m e n t (19) d é l i m i t é e n t r e l a p r e - m i è r e c l o i s o n (15) et la d e u x i è m e c l o i s o n ( 1 6 ) .

4. D i g e s t e u r , s u i v a n t l ' u n e des r e v e n d i c a t i o n s 1 à 3, c a r a c t é r i s é p a r une t r o i s i è m e c l o i s o n ( 1 7 )

m o i n s h a u t e que la d e u x i è m e (16) et s u b d i v i s a n t l e t r o i s i è m e c o m p a r t i m e n t .

5. D i g e s t e u r , s u i v a n t la r e v e n d i c a t i o n 4, c a - r a c t é r i s é en ce que le b o r d l i b r e (24 de l a t r o i s i è m e c l o i s o n (17) e s t à un n i v e a u c o m p r i s e n t r e les 2 5 e t le 1 4 de la h a u t e u r de l ' e n c e i n t e ( 1 ) .

6. D i g e s t e u r s u i v a n t la r e v e n d i c a t i o n 4 ou 5 , c a r a c t é r i s é en ce que le volume du c o m p a r t i m e n t ( 1 9 ) d é l i m i t é e n t r e la p r e m i è r e c l o i s o n (15) e t l a d e u x i è - me c l o i s o n (16) r e p r é s e n t e de 2 , 5 à 1,5 f o i s c e l u i d u c o m p a r t i m e n t (20) d é l i m i t é e n t r e la d e u x i è m e c l o i s o n

(16) e t la t r o i s i è m e c l o i s o n ( 1 7 ) .

7. D i g e s t e u r s u i v a n t l ' u n e des r e v e n d i c a t i o n s 1 à 6, c a r a c t é r i s é en ce que l a d i t e d i r e c t i o n h o r i z o n - t a l e e s t c i r c u l a i r e , l ' e n c e i n t e (1) e s t c y l i n d r i q u e e t l e s b o r d s (22, 23, 24) des c l o i s o n s s ' é t e n d e n t s u i - v a n t d e s r a y o n s de la s e c t i o n d r o i t e de l ' e n c e i n t e ( 1 ) .

8. P r o c é d é de d i g e s t i o n a n a é r o b i e de m a t i è r e s o r g a n i q u e s , q u i c o n s i s t e à c h a r g e r p é r i o d i q u e m e n t u n d i g e s t e u r , d a n s l e q u e l o n t é t é i n t r o d u i t e s au p r é a l a -

(33)

b l e s des b a c t é r i e s de f e r m e n t a t i o n des m a t i è r e s o r g a n i - q u e s , une s u s p e n s i o n de m a t i è r e s o r g a n i q u e s , c a r a c t é r i s é en ce que le d i g e s t e u r e s t t e l crue d é f i n i aux r e v e n d i - c a t i o n s 1 à 7 e t on l a i s s e le c o n t e n u du d i q e s t e u r s e d é c a n t e r d a n s l e s i n t e r v a l l e s de t e m p s e n t r e l e s c h a n - é l e m e n t s .

9. P r o c é d é s u i v a n t la r e v e n d i c a t i o n 8, c a r a c - t é r i s é en ce que le volume de la s u s p e n s i o n c h a r g é à c h a q u e c h a r g e m e n t r e p r é s e n t e de 1 3 à 2 3 e n v i r o n du v o - lume du p r e m i e r c o m p a r t i m e n t .

10. P r o c é d é s u i v a n t l ' u n e des r e v e n d i c a t i o n s 8 ou 9, c a r a c t é r i s é en ce que la d u r é e d ' u n i n t e r v a l l e de t e m p s e n t r e deux c h a r g e m e n t s e s t c o m p r i s e e n t r e 2 h e t 24 h e n v i r o n .

11. P r o c é d é s e l o n l ' u n e des r e v e n d i c a t i o n s 7 à 10, c a r a c t é r i s é p a r un t e m p s de r é t e n t i o n au m o i n s é g a l à 10 j o u r s pour une teneur en m a t i è r e s o l i d e i n f é r i e u - re ou é g a l e à 3 , 5 % e t p a r un temps de r é t e n t i o n d e

7,5 à 8 . 7 5 j o u r s p o u r une t e n e u r en m a t i è r e s o l i d e s u - p é r i e u r e à 3,5 %.

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