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POTENTIEL BIOCHIMIQUE DU MÉTHANE : LA DIGESTION ANAÉROBIE POUR UNE SOURCE D'ÉNERGIE RENOUVELABLE ET PROGRAMMABLE

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De la molécule organique complexe à des molécules progressivement plus simples, avec la production finale de biogaz composé principalement de méthane CH4 et de dioxyde de carbone CO2.

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Le traitement des déchets et des eaux usées a nécessité d'énormes investissements dans tous les pays au cours des dernières décennies. Il peut consister en des processus chimiques, biologiques ou physiques. L'analyse respirométrique anaérobie devient très populaire pour la gestion des déchets. De nombreuses unités sont construites et exploitées et même dans les pays en développement, elle devient très intéressante, notamment du point de vue des ressources énergétiques renouvelables.

Pourquoi des tests BMP ?

Les tests de potentiel méthane biochimique (PMB) sont utilisés pour déterminer le rendement ultime en méthane des substrats organiques, ce qui donne une indication de leur biodégradabilité et de leur potentiel à produire du méthane par digestion anaérobie. Les tests BMP sont couramment utilisés pour

établir une base de référence pour évaluer les performances des digesteurs anaérobies en grandeur réelle ;

définir les paramètres opérationnels des digesteurs anaérobies afin d'optimiser la production de méthane ;

évaluer la qualité du substrat et prévoir la production de méthane par des installations de biogaz en grandeur réelle ;

étudier l'effet du prétraitement sur le potentiel ou le taux de production de méthane ;

évaluer la performance de la biomasse, par exemple, l'activité hydrolytique de l'inoculum ;

estimer l'émission résiduelle de méthane dans l'atmosphère après la digestion, en mesurant le BMP résiduel du digestat.

Qu'est-ce qu'un test BMP ?

L'essai de potentiel méthane biochimique (PMB) est une expérience par lots utilisée pour déterminer le potentiel méthane maximal et la biodégradabilité d'un substrat organique. Au cours de l'essai, le substrat est mélangé à une culture de bactéries anaérobies (l'inoculum), normalement récupérée dans un digesteur actif. Les conditions optimales pour la réalisation du processus (température, mélange, nutriments, pH, alcalinité) doivent être assurées pendant toute la durée de l'expérience.

Le biogaz, principalement composé de méthane et de dioxyde de carbone, est produit pendant la période d'essai en raison de la dégradation anaérobie du contenu organique du substrat. Le dioxyde de carbone (gaz acide) peut être éliminé par absorption chimique avec des produits chimiques alcalins/solutions chimiques : le méthane généré par le substrat est alors mesuré et rapporté à la masse de solides volatils ou à la demande chimique en oxygène (DCO) du substrat ajouté dans le récipient d'essai, ce qui est appelé le potentiel méthane biochimique du substrat.

Quels sont les objectifs des installations de digestion anaérobie ?

L'analyse du BMP étudie la production de biogaz à partir de déchets organiques principalement pour :

LE TRAITEMENT DES DÉCHETS ET DES EAUX USÉES :

l'objectif est de traiter les déchets et les eaux usées afin d'en réduire le contenu organique. Le processus de digestion anaérobie est capable de réduire le niveau de contamination organique des matrices traitées, qu'il s'agisse de boues d'épuration, de déchets industriels ou de déchets agrozootechniques.

LA PRODUCTION D'ÉNERGIE RENOUVELABLE :

avoir la production à partir de ces installations d'énergie renouvelable. La production de méthane est utilisée pour générer de la chaleur ou de l'électricité à partir des déchets produits par plusieurs industries :

les secteurs alimentaires

élimination des déchets organiques

secteur agro-zootechnique

Détermination des BMP avec les capteurs RESPIROMETRIQUES VELP

Détermination des BMP avec les capteurs RESPIROMETRIQUES VELP

VELP a développé une solution innovante pour l'analyse du potentiel de méthane biochimique dans différentes matrices. Le système de capteurs RESPIROMETRIC Maxi est conçu pour soutenir les études de respiration anaérobie afin de déterminer le potentiel méthane biochimique (PMB) de la biomasse.

L'analyse en laboratoire nécessite de mettre en place des bouteilles dans des conditions anaérobies. Le volume de méthane produit est régulièrement mesuré. L'industrie du biogaz a besoin de cette analyse, pour évaluer le potentiel des champs de déchets et pour caractériser les intrants des usines de biogaz.

Le système de capteurs RESPIROMETRIC Maxi est composé de bouteilles en verre d'un volume utile de 1 litre, équipées de vannes, de débitmètres et de systèmes de mesure manométriques pour la quantification du biogaz produit. Le test est effectué dans des conditions constantes de température, assurée par un système thermostatique à 35-37 ± 0,5 ° C, comme notre série FOC Connect, et une agitation constante de la solution, assurée par la station d'agitation.

Comment effectuer une analyse BMP avec les solutions VELP

Une fois le test lancé, au fur et à mesure du processus de dégradation, du biogaz sera produit dans la bouteille, ce qui peut être quantifié en termes de surpression générée. Le CO2 produit est absorbé par l'Alkaly (KOH) donc la surpression dépend uniquement du méthane produit (CH4). Le RESPIROSoft™, la solution unique de VELP assure un suivi constant de plusieurs analyses à partir d'un logiciel propriétaire intuitif et est capable de donner directement la valeur du BMP.

Il n'y a pas de durée fixe, en général, le test BMP dure environ 30 jours mais peut être prolongé si la dégradation du substrat est particulièrement lente. Il existe une règle générale : on peut accepter la fin de l'analyse lorsque la production journalière de méthane pendant 3 jours consécutifs est inférieure à 1% du total du méthane produit cumulativement jusqu'à ce jour.

Tous les tests sont effectués conformément à la norme UNI UNI/TS 11703.

Système de capteur RESPIROMETRIQUE Maxi - BMP

Le système de capteurs RESPIROMETRIQUES Maxi BMP est livré prêt à l'emploi avec tous les accessoires et pièces nécessaires pour effectuer l'analyse BMP :

Capteurs RESPIROMETRIQUES avec flacons et barres d'agitation (x6)

Station d'agitation Maxi 6

DataBoxTM

La VELP DataBoxTM est également incluse dans le système avec le logiciel RESPIROSoftTM et permet la transmission sans fil des données du capteur RESPIROMETRIQUE au PC, permettant ainsi de suivre en temps réel la courbe d'analyse.

Découvrez plus sur les capteurs RESPIROMETRIQUES VELP.