Programme ADEME/ACTIA :

Transcription

1 Journée technique Optimisation de la Production et de la Valorisation du Biogaz Programme ADEME/ACTIA : La méthanisation des déchets gras des industries agro-alimentaires Michel TORRIJOS, LBE - INRA, Paris, 28 mars 2007

2 Les partenaires du projet Les centres techniques agro-alimentaires : - ADIV - ARITT - CTSCCV -ITERG -ITFF Laboratoire de recherche : LBE-INRA de Narbonne Financement : - ACTIA - ADEME

3 But du programme Méthanisation de résidus gras des IAA? Essais en laboratoire - Faisabilité - Dimensionnement sommaire + Etude de marché Stade Pilote Stade Industriel Conclusion 2 Poursuite des études au stade labo Conclusion 3 Rejet du résidu Conclusion 1 Passage au stade pilote

4 Etude de marché Secteur laitier - ITFF 1- Estimation de la production de graisse : - 20 à 50 m 3 /an pour une fromagerie (< 30 millions L/an) soit moins de 5 tonnes/an - 25 à 50 tonnes/an pour une laiterie multi-activité (> 30 millions de L/an) 2- Gisement total : 120 sites et tonnes/an 3- Coûts d élimination : 10 à 150 /T (collecteur ou CET) 4- Répartition : - 6 sites ont une facture d élimination > à /an - 13 sites ont une facture d élimination de à /an

5 Etude de marché Eaux gélatineuses - ITERG 1- Estimation du gisement national : T/an sur 14 sites 2- Elimination : - Etape de concentration puis réincorporation dans le process ou incinération - Coûts : jusqu à 120 /T

6 Etude de marché Secteur Charcuterie - CTSCCV 1- Estimation de la production de graisse : - 70 sites répertoriés tonnes/an (min : 3 T/an, max : 800 T/an) 2- Filières d élimination : - Incinération - Compostage - STEP sur site - collecteur, Coûts d élimination : 16 à 285 /T 4- Budget total : - Moyenne : / établissement - Minimum : Maximum :

7 Les résidus étudiés - Graisses de laiterie - Graisses de fromagerie ITFF - Eaux gélatineuses normales - Eaux gélatineuses concentrées -TDU - Graisses de charcuterie ITERG CTSCCV

8 Composition des résidus étudiés ES et ESO de chaque résidu ES ESO 800 ES et ESO en g/l eau gélatineuse normale TDU graisse de laiterie graisse de fromagerie graisse de charcuterie type de résidu

9 Composition des résidus étudiés Concentration en graisse de chaque résidu concentration en graisses (g/l ou g/kg eau gélatineuse normale TDU graisse de laiterie graisse de fromagerie graisse de charcuterie type de résidu

10 Composition des résidus étudiés Proportion des 5 acides gras majoritaires (14:0, 16:0, 18:0, 18:1, 18:2) % des 5 acides gras majeurs eau gélatineuse normale TDU graisse de laiterie graisse de fromagerie graisse de charcuterie type de résidu

11 Composition des résidus étudiés Concentration en graisse de chaque résidu % AG libre % mono % di % tri % non identifié % non identifié % tri % di % mono % AG libre eau gélatineuse normale TDU graisse de laiterie graisse de fromagerie graisse de charcuterie

12 Le principe de fonctionnement : 1 cycle par jour en 4 phases Ajout du déchet effluent traité Phase 1 Remplissage Mélange Enregistrement en continu du débit de biogaz Phase 4 Vidange Phase 2 Réaction Décantation 1 heure Phase 3 Décantation

13 Exemple de résultats avec les graisses de charcuterie Conditions d alimentation du réacteur 30 Quantité d'eso apporté (g/cycle Temps en jours

14 Exemple de résultats avec les graisses de charcuterie Evolution de la production de biogaz au cours d un cycle 16 Debit Gaz (ml/min) Vitesses maximales moyennes 75 à 80 % de la matière organique éliminée en moins de 10 heures Temps en heures

15 Exemple de résultats avec les graisses de charcuterie Evolution du volume de gaz produit au cours du temps Volume Total par semaine en L Volume Total CH4 Volume Total Biogaz 10.2 g Charcuterie/ jour 8.5 g Charcuterie/ jour 7.1 g Charcuterie/ jour 12.6 g Charcuterie/ jour 15.2 g Charcuterie/ jour Temps en Semaines

16 Exemple de résultats avec les graisses de charcuterie Détermination du potentiel méthane Potentiel Méthane (L/gESO) 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 875 ml CH4 / g de déchet +/- 90 ml Potentiel CH4/gDechet méthane ml CH4 / g d ESO +/- 120 ml CH4/gESO 0,0 7,1 8,5 10,2 12,6 15,2 quantité de Déchet apportée chaque jour (g)

17 Exemple de résultats avec les graisses de charcuterie Evolution de la DCO soluble dans le réacteur DCOs (mg/l) AGV (mgdco/l) Temps en jours

18 Exemple de résultats avec les graisses de charcuterie Evolution des MES/MVS dans le réacteur Concentration en MES et MVS (g/l) MES MVS Temps en jours

19 Graisses de charcuterie : Bases de dimensionnement Potentiel biogaz : /- 120 ml de CH4 / g ESO /- 90 ml de CH4 / g de résidu de charcuterie Charges appliquées - 1,7 kg de graisse de charcuterie/m3.j - 2,7 kg d ESO/m3.j - 0,20 kg d ESO/kg MVS.j

20 Bilan : potentiel méthanogène des différents résidus potentiel méthane et potentiel biogaz en L/g d'eso Potentiel méthane ml CH4/g ESO potentiel biogaz ml biogaz/g ESO résidu de charcuterie résidu de fromagerie résidu de laiterie EGN Type de résidu

21 Bilan : charge volumique appliquée pour les différents résidus 3,00 charge volumique appliquée en kg d'eso/m3.j 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 résidu de charcuterie résidu de fromagerie résidu de laiterie EGN Type de résidu

22 Bilan : Rendement épuratoire des différents résidus 100 Rendement épuratoire en % résidu de charcuterie résidu de fromagerie résidu de laiterie EGN Type de résidu

23 Conclusion des essais laboratoire et des études de marché Graisses de laiterie Graisses de fromagerie Faisabilité technique Etude de marché Graisses de charcuterie Eaux gélatineuses TDU

24 Mise en place de 2 essais pilotes 1- Méthanisation des eaux gélatineuses : - Société France Gras à Le Sourn, production de corps gras animaux, - Suivi du pilote par la société Ternois Epuration, - dilution au 1/2 des eaux gélatineuses et maintien du ph à 7,2 pour lever l inhibition par l azote.

25 Mise en place de 2 essais pilotes 2- Méthanisation des résidus de charcuterie : - Société Abera, abattoir de porcs (20 000/semaine), - traitement des eaux usées par STEP de EH, - Suivi du pilote de méthanisaton par la société Proserpol, - Méthanisation de boues biologiques puis des mélanges boues/sang et boues/graisses.