Notre technologie
Le procédé DualMetha est composé.
- D’un digesteur infiniment mélangé central contenant l’inoculum et chauffé à 40-55°C.
- 8 à 12 cuves de digestion solide en périphérie équipées d’un système de grille pour contenir la matière solide tout en laissant circuler le liquide.
- Un système de pompage permettant la circulation du liquide entre la cuve centrale et les digesteurs périphériques.
- Un pont roulant muni d’un grappin.
- Un système de contrôle commande.
- Un conteneur de valorisation du biogaz.
Un cycle de méthanisation DualMetha s’effectue comme suit :
- chargement par le grappin de la matière solide dans une cuve ;
- fermeture du couvercle une fois la cuve pleine ;
- remplissage intégral avec le liquide de la cuve centrale ;
- 20 à 30 jours de digestion selon les matières ;
- ouverture du couvercle au terme de cette période ;
- vidange du liquide vers le digesteur central ;
- égouttage naturel puis vidange du résidu solide par le grappin
Les cuves sont chargées de manière séquencée afin de lisser la production de biogaz et d’espacer les temps d’exploitation liés au chargement et à la vidange des cuves.
Absence de préparation de la matière
La matière solide est directement introduite dans les cuves de digestion sans aucune préparation. Cette particularité permet une baisse considérable des coûts d’exploitation, que ce soit en consommation énergétique ou en maintenance. Par ailleurs, l’absence de préparation entraîne une forte diminution du risque : sans ligne d’admission ni de préparation, aucun blocage ne peut intervenir et arrêter l’intégralité du procédé, comme c’est souvent le cas dans les procédés continus.
Possibilité de traiter toutes les matières
L’absence de préparation et de transfert des matières solides rend possible le traitement de tout type de matière. Une fois dans les cuves, la matière solide n’est pas déplacée, elle est contenue entre deux grilles et seul le liquide traverse les intrants. Les matières traitées peuvent contenir des indésirables, cela n’affectera pas le procédé.
Simplicité d’utilisation
Le système DualMetha a été conçu dans le but de simplifier l’exploitation d’une unité de méthanisation au maximum sans en altérer son efficacité. L’avantage du discontinu est que l’alimentation n’est pas quotidienne. Selon le nombre de cuves, le système DualMetha ne nécessite un cycle de vidange/remplissage que tous les 2 à 5 jours. Le reste de l’exploitation consiste en des petits travaux d’entretien et de maintenance. Ces derniers sont contenus, de par la simplicité du système, au grappin, aux pompes et à l’agitateur de la cuve principale.
Méthanisation efficace
La technologie DualMetha dispose de plusieurs atouts afin d’assurer une méthanisation efficace. L’immersion, caractéristique de DualMetha, permet un inertage de la méthanisation immédiat, un meilleur contrôle de la température et une dégradation plus complète de la matière. De plus la digestion par « batch » couplée à la possibilité d’évoluer en thermophile (>50°C) permet d’assurer une hygiénisation de la matière. La multiplicité des cuves et la possibilité d’isoler une cuve du reste du système permettent de réduire considérablement les risques biologiques. Enfin, la simplicité du système a pour but de réduire au maximum les risques d’arrêts d’exploitation.
Un peu d’histoire
Marcel Isman
La technologie DualMetha trouve ses origines dans les travaux de Marcel Isman et Gilbert Ducellier, deux professeurs d’agronomie de la Maison-Carrée d’Alger dans les années 40. Leur procédé « Gaz de fumier » était basé sur l’immersion intégrale des fumiers dans les cuves de digestion. Le biogaz produit par la méthanisation permettait de faire fonctionner les véhicules des fermes. Près d’un millier de systèmes furent installés sur ce modèle.
Des groupements de scientifiques agricoles (GIDA et ITCF) ont réétudié les principes de la technologie Isman et Ducellier dans les années 1980 et ont démontré la pertinence du procédé. Un site d’essai a été réalisé sur la ferme expérimentale de l’ITCF (aujourd’hui Arvalis).
Les fondateurs de DualMetha ont conçu et exploité des unités de méthanisation basées sur des technologies différentes. La mise en commun de leurs expériences a fait émerger le souhait de développer une technologie plus fiable et plus robuste, adaptée aux intrants français.
Cuves de type Isman-Ducellier.
En reprenant le principe de l’immersion, ils ont mis au point un système sans préparation de matière qui allie plusieurs cuves de digestion solide en « batch », à une cuve de digestion liquide continue.
Ce système fait l’objet d’un Programme d’investissement d’avenir (PIA) de l’ADEME. Cela signifie que le ministère de la Recherche et celui de l’Environnement ont validé les principes technologiques de DualMetha et ont souhaité en accompagner le développement. Le PIA a permis de valider la technologie en réalisant des tests en laboratoire, des tests sur une maquette et une usine pilote.
Les tests en laboratoire, menés par l’INSA de Toulouse, ont démontré la grande résilience biologique du procédé, générée par la multiplicité des cuves. Les tests sur maquette ont prouvé la fiabilité mécanique qui permet de réduire le nombre d’arrêts d’exploitation. L’usine pilote de Prémery est une vitrine de cette technologie et servira de site d’essai.
This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No827977