Biogaz méthanisation et pouvoir méthanogène

[Did67]

Je confirme.

J'ai un peu oublié de rendre compte sur notre unité (quelques pépins, techniques et réglementaires, dont je dois encore rendre compte) :

- notre cuve (cylindirque ; enterrée au 2/3 ; 1 500 m3 ; bien isolée autour et en-dessous) maintient sa température toute seule ; elle est même montée à près de 40° alors que le "nominal" est de 38°...

- on a chauffé uniquement pour la mise en route ; dès qu'on a atteint des valeurs assez proches du nominal en matière de gaz produit / puissance du moteur, on a cessé de chauffer la cuve.

[machaon]

bonjour chatelot 16
Apres etre devenu autonome en electricité, en eau, en chauffage, potager , etc...
je me penche sur le probleme d'un petit methaniseur pour nous autosuffire en biogaz cuisine .
Nous consommons 21,5m3 de butane par an.
Je pense epurer H2S sur copeaux metal rouillé/copeaux bois humides, CO2 sur carbonate calcium humidifié, et H2O sur silicagel regenérable
Mais j'ai tres peu d'info sur le pouvoir methanogene des toilette seche, des broyats de resineux sec, etc

Donc j'aimerai avoir plus de precisons sur tes retours d'experience.

j'ai trouvé des super informations sur" biogaz autonome autocontruction ou comment rouler avec du caca"
merci à +
machaon

[Did67]

Le résineux sec n'est pas un beau matériaux "fermentescible". Parce que "ligneux" (constitué de bois, que les bactéries méthanogènes ne "digèrent" pas). Et parceque renferment des "essences" dont beaucoup sont des "dépressifs" pour la vie biologique (thuya par exemple)...

C'est un bon matériaux pour "couvrir" les sols, où il se transforme en "humus" et évite évporation et mauvaises herbes.

Pour le reste, je n'ai pas de données, mais cela doit "gazer" ! Le fumier est un matériaux très méthanogène, mais je ne sais quel est la part des fécès et la part de la paille. Simplement, la sciure (?) c'est encore une fois du bois, et encoe une fois quelque chose qui va "plomber". Alors que la paille du fumier, c'est de la cellulose, quelque chose que les batéries digèrent et démantibulent...

La base est bien là :

matières organiques "fraiches" (ce que tu mangerais), vertes (gazon) : fermentent très bien [en première aproximation, plus c'est "gras" et plus c'est sec, et plus c'est méthanogène ramené au kilo - c'est assez voisin de ce qui se passe dans notre alimentation ! - ; simplement, dans la cuve, il faudra que ce soit "liquide" quite à recycler les "jus"... Les fécès, c'est de la matière organique de ton alimentation que ton corps n'a pas absorbé (y compris donc de la cellulose - voir ci-dessous), donc métahnogène !

cellulose (foin, paille, végétaux du jardin un peu "vieux") : fermentent plus lentement, mais complètement ; donc sont métahnogène à l'échelle de temps d'un digesteur (quelques semaines / quelques mois)

lignine (bois, arbustes, sciures, hachages de branches) ne sont pas à fndore avec la celluluse : ne fermentent pas, se décomposent plus lentement en conditions humides, sous l'action des champignons, mais donnent, dans les sols de l'humus...

On doit pouvoir trouver le pouvoir méthanogène du lisier de porc. Je l'ai même quelque part dans des tables au travail. En ramenant au kilo de matière sèche, on doit pouvoir avoir une idée du pouvoir méthanogène de ce genre de "produits", assez voisin des fécès humaines, ramenées alles aussi au kg de matière sèche...(même si l'alimentation des porcs dans l'élevage industriel a dévié de l'alimentation "monivore" voisine de l'homme !).

[machaon]

bonjour did67,

en effet le cellulose est un polymere de sacharose aliphatique, alors que la lignine est un polymere de divers hydroxyosides aromatiques, qui ne semble etre degrade que par certaine souches de champignons(pourriture blanche)
Les vegetaux annuels, ou les pousses de l'annee ne contiendraient
que peu de lignine et une majorite de cellulose, et l'inverse pour les matieres ligneuse.

Le probleme est que nous utilisons des copeaux de bois mixés avec du broyat de resineux (pin d'alep) pour la litiere des toilettes seches, je ne pense pas que ce mix soit "toxique" pour la methanisation , mais en effet comme il s'agit essentiellement de materiaux ligneux ,son pouvoir methanogene est limité a celui des matieres fecales integrées dans la litiere!
Donc si qqs un a des infos ou tests sur la "toxicité" ou le "caractere inhibiteur"des broyats de pins pour la methanisation , je suis preneur.

Vu sur ce site: Fumier bovin 70 M3/ T matiere brute
Déchets verts (tontes) 85 M3/T MB
le pouvoir methanogene semble tres proche?

merci pour les infos
à+
machaon

[Did67]

1) Logique que ce soit équivalent : ce sont tous les deux des produits "moyennement humide" (donc à peu près les mêmes quantités de matière sèche - c'est ça qui compte ; l'eau est un lest) et à peu près aussi digestible (d'un coté cellulose / fécès ; de l'autre, matière organique fraîche non ligneuse).

Donc pas surprenant.

2) Dans les résines, il y a de la térébenthine.

Donc " La térébenthine contient une essence riche en carbures terpéniques, l'alpha-pinène, le bêta-pinène et des acides résiniques. Elle est utilisée en médecine comme expectorant, balsamique (qui agit comme un baume), antiseptique urinaire et pulmonaire (en association avec l'eucalyptus et le benjoin) et révulsif en usage externe dans la recherche biomédicale."

C'est dans : http://fr.wikipedia.org/wiki/Térébenthine

3) Reste une voie : si tu as de la terre, épandre ton produit, qui fera de l'humus ; cultiver des végétaux à croissance rapide (par ex seigle en automne - printemps ; il existe des variétés spéciales en Allemagne qui font 2,5 m de haut, et des tonnages records ; miscanthus ou sorgho en été...) et avec ça, alimenter le méthaniseur. C'est une voie indirecte.

Pas d'apports. Pas de pesticides. Aucun coût, sauf le broyage. Une terre qui s'enrichira en humus. Une biomasse fermentescible record, et toute l'énergie solaire stockée dans la biomasse gratuitement en plus !

Une seule condition : avoir de la terre...

[Did67]

bonjour did67,

en effet le cellulose est un polymere de sacharose aliphatique, alors que la lignine est un polymere de divers hydroxyosides aromatiques, qui ne semble etre degrade que par certaine souches de champignons(pourriture blanche)
Les vegetaux annuels, ou les pousses de l'annee ne contiendraient
que peu de lignine et une majorite de cellulose, et l'inverse pour les matieres ligneuse.

Le conditionnel est de trop ! Cela s'observe tous les jours. Suffit d'avoir les yeux ouverts !

La tonte de gazon, les déchets organiques "frais" se décomposent, s'ils sont humides et s'il fait assez chaud, en peu de temps.

Le bois mettra beaucoup de temps...

Retourne une planche posée parterre pednant quelques semaines / quelques mois, et tu verras le "mycelium" (champignon)...

La grande "trouvaille" de srabres, a été de construire une structure durable, qui ne se décompose pas. Ainsi, ils arrivent à dominer et ont réussi à conquérir un espace que les annuelles ne peuvent explorer. Ceux-ci mises sur le rapide / pas durable. Donc une "biomasse" plsu fragile, mais "reconstruite" chaque année...

Comme la nature est bien faite, celle-ci se décompose très vite, sinon, des couches de plus en plus épaisses de biomasse se seraient accumulés, comme le foin dans un grange (il se conserve uniquement parce qu'il est sec ; les bactéries ne peuvent pas survivre !)...

Donc ou, tu sembles mettre le conditionnel par prudence. Pour l'observateur du monde végétal qui nous entoure ayant gardé son bon-sens, c'est une évidence !

Dans les décompositions, il y a plusieurs voies : s'il y a de l'O², la voie la plus "efficace", c'est l'oxydation du C, qui conduit au CO² (et celle de l'H à H²O). S'il n'y en a pas, c'est la méthanisation, par d'autres bactéries. Le C n'est pas oxydé en CO², mais le C et l'H de la molécule organique vont se recombiner pour former du CH4 = méthane (= aussi "gaz naturel").

Dans le principe, aussi simpel que ça ! Tellement la nature est bien faite !

[machaon]

tout a fait d'accord avec tes conclusions Did67

le conditionnel etait preventif dans l'esprit scientifique ou tout est considéré comme "admis" jusqu'a la preuve du contraire
donc n'ayant pas de terre cultivable, mais surtout de la surface boisée , => je remplace le brf pin d'alep des toilettes seches par du brf de feuillus , au pouvoir methanogene aussi faible , mais non inhibiteur, et je me "demerde" pout trouver de la matiere organique fraiche !!!!!

merci pour tes infos.

[chatelot16]

donc pour toilette seche et methanisation il faudrait remplacer la sciure par de la paille ?

probleme la paille prend beaucoup plus de place que la sciure pour le même pouvoir absorbant

il faudrait broyer la paille pour en faire un truc fin comme la sciure ?

ou broyer fin toutes sorte de chose comme les feuilles mortes ou l'herbe seches , sans y mettre ce qui vient des resineux

je n'aime pas les toilette seche : je trouve que la bonne vieille chasse d'eau marche bien , même alimenté par de l'eau deja sale qui ne pourait plus servir a rien d'autre , genre eau de vidange de la machine a laver

je pense que ce qu'il y a dans les lessive ne fait pas de mal au methaniseur , a verifier ?

le probleme de la chasse d'eau simple est de diluer avec beaucoup d'eau , mais ce n'est pas forcement un probleme si on alimente le methaniseur aussi avec d'autres dechet plus sec

[Did67]

Tu mets indirectement le doigt sur un autre point : normalement, un digesteur, c'est une "bouillie", genre soupe épaisse, qu'on agite...

Je pense qu'outre le lest que va constituer le bois, machaon aura un autre problème qui est que son "produit" sera trop sec...

Il faut que je vérifie, mais il me semble que notre digesteur tourne avec une charge de 5 % de MS (matière sèche).

Là aussi, c'est le bon sens : au-dessus d'une certaine concentration de matière sèche, les bactéries ne bossent plus ! C'est pour cela que la confiture se conserve (concentration par la cuisson + sucre), ou les pâtes de fruit alors que les fruits se décomposeraient très vite.

Je pense donc qu'en l'état, son "produit" :

a) sera difficilement anaérobie : comment chasser l'air ? Il ya uara d'abord des fermentations aérobies, qui vont déjà "bouffer" une partie de la matière organique...

b) ne sera pas ou guère fermentescible (au sens méthanisation) ; même un compostage nécessiterait un apport d'eau...

Suaf à "inevnter" un système en continu, "infiniment mélangé" : une cuve de "bouillie" (digestat) dans laquelle on introduit en continu la matière organique fermentescible, qui serait alors digérée, en partie liquéfiée... Mais très vite "encombrée" par le bois...


La paille ne chengerait qu'un éléments : dans un processus "infiniment mélangé", elle serait digérée et propduirait du méthane. Ce qui change en effet la donne.

[Dans l'unité que j'ai décrite par ailleurs, nous sommes parties du digesteur plein d'un digestat récupéré dans une autre station ; elle était donc pleine de bouillie ; puis mise en températuire - 38° - uis introduction d'un substrat assez solide = le fumier pailleux ; ou de l'ensilage ou du gazon ensuite ; là, cela marche, car on apporte ces matières assez sèches dans un "bain" de bactéries ; la digestion liquéfie le matériaux fibreux - cellulosique ; cela s'entretient donc ; d'un coté du "assez solide" qui rentre, de l'autre un digestat assez liquide - façon "soupe de légume très épaisse" - qui sort ; et au-dessus, le gaz !]

[machaon]

bonsoir

vous mettez le doigt sur des questions interressantes:

il était evident de ne pas tenter une fermentation sur des "materiaux secs",mais je parlais de materiaux MO de base.

Pour les toilettes seches, nous vivons qu'avec l'eau de pluie :
pas de puit , pas forage,et surtout pas de reseau d'adduction...
=> toilet seche obligatoire et conso mensuelle = 2000L
Et ca evite un systeme epuration couteux, et de polluer qqs dizaine de M3 d'eau avec de stretococcus faecalis dans une fosse toute eaux !

Nous n'avons donc que des eaux grises, qui sont traitées dans 2 petit reacteurs anerobiques en serie (1M3) puis recuperée par pompage pour l'arrosage du potager, arbres frutiers, et pourrai etre utilisee pour l'humidification et preparation des MO à fermenter.
Comme le préconisait Jean Pain , il y aurait
possibilité de faire une "precuvée" ( genre 50L/semaine), d'humidification des broyats divers (feuille, paille, herbe, toilette seche,dechets de cuisine, etc) et homogeneisation avec broyeur lacerateur.
Puis alimenter le digesteur (semi continu) avec ce melange (bouillie tamisée)
Ne perdons pas de vue que la consommation annuelle actuelle est de 21M3 et serait entre 50 et 100m3 max de CH4 epuré ce qui correspondrai à la methanisation d'environ 1T de MO fraiche/an
Ca reste gerable avec des petits moyens...... (broyage, homogeneisation, purge, filtration ,épuration ,etc ) je pense.

J'ai deja fait des essais satisfaisant de litiere de toilette seche en utilisant broyat de feuiiles de chene pubescent (mais je n'en n'ai pas encore trouvé le rapport lignine/cellulose sur le net , si vous avez des tuyaux !!)


A faire des essais de preparartion bouillie (poids MO /vol soupe) pour determiner un volume approximatif de digesteur ?
machaon