Optimisation grâce à un filtre de retour de la biomasse combiné à une technologie à ultrasons
Wavebox à ultrasons
Returgant Direct pour les installations de biogaz et de traitement des eaux usées.
La combinaison unique du filtre de recyclage de la biomasse Returgant Direkt et de la technologie à ultrasons permet de broyer les fibres non fermentées et non dégradées auparavant. Cela permet d’obtenir un rendement en gaz encore plus élevé !
Le problème & la solution
Entre 8% et 15% du digestat produit sont des fibres qui n’ont pas encore été fermentées ou dégradées lors du filtrage. Malgré les techniques courantes, on ne parvient pas à broyer complètement les fibres.
En intégrant habilement un filtre de recyclage de la biomasse en combinaison avec une technique à ultrasons dans le système existant de l’installation de biogaz, il est possible de dissoudre les fibres encore mieux et plus rapidement et de dissoudre les matières organiques. En décomposant les fibres, on obtient une vitesse de dégradation plus rapide. Cela permet d’obtenir plus de puissance à partir du même système de réservoir.
Augmentation de leur rendement en biogaz de jusqu'à 20 possible.*
- Éviter les émissions du système de séparation
- Augmentation du potentiel de formation de gaz des matières premières
- Réduction du potentiel de gaz résiduel dans le digestat
- BGA normal : dégradation des matières organiques 75
- BGA avec Sepogant-Direct et WaveBox : Dégradation des matières organiques 90
*Returgant Direct – filtre de recyclage de la biomasse combiné à une boîte à onde ultrasonique.
Le processus
Cette variante prélève du substrat dans le fermenteur ou le post-digesteur et, après filtration, le renvoie directement dans le fermenteur/post-digesteur sous forme de phase épaissie avec les matières fibreuses pas encore complètement fermentées. Ce procédé permet également de dégrader les matières difficilement dégradables comme les GPS (paille, fumier).
La technique ultrasonique WaveBox permet de décomposer le matériau au maximum, car les ondes ultrasoniques créent des bulles d’air dans le substrat et les font imploser. Cette cavitation a pour effet de permettre à une plus grande proportion de la matière organique sèche de libérer du gaz en décomposant les fibres.
Le procédé d’alimentation répétée permet d’économiser des intrants. Cela permet d’exploiter tout le potentiel gazeux des substrats introduits.
De plus, cela permet d’économiser les agitateurs et leur temps d’agitation dans le stockage du digestat, car il y a une masse homogène d’une structure uniforme dans les conteneurs, qui ne se sépare pas à nouveau. En outre, le volume des intrants est économisé lors de l’alimentation, ce qui entraîne une réduction de la charge (énergie et usure) de la technique d’introduction.
Dans une installation de biogaz classique, la dégradation des matières organiques est de 75 %. Dès qu’un filtre de recyclage de la biomasse est utilisé ici en combinaison avec une technique à ultrasons, la dégradation des matières organiques augmente jusqu’à environ 90 %. Il est ainsi possible d’obtenir une augmentation du biogaz allant jusqu’à 20 % à partir du substrat d’origine qui alimente l’installation de biogaz.
Exemple de conception
- Fermentation env. 40m³/ d
- Mélange de substrats NawaRo avec part d’herbe/ GPS
- Temps de rétention : 60 jours
- Charge spatiale environ 8 kg oTS/ m³*d
- WaveBox 4 sonotrodes env. 3,5 kW
- Augmentation d’environ 14% de la production de biogaz
Mention : Les échantillons proviennent de la BGA Isny (Bade-Wurtemberg) – mai 2021
Aspects technologiques de la combinaison
Amélioration de l’efficacité de l’installation d’ultrasons grâce à
- le traitement des matières organiques épaissies
- Disposition des sonotrodes – profondeur d’immersion maximale
- évacuation optimale des gaz
- aucun dépôt
Effets pour l’échographie
- Augmentation de l’efficacité de la WaveBox
- réduction significative de la teneur en MS dans l’ensemble du système – donc réduction des coûts d’exploitation
- Effets d’économie grâce à l’augmentation de la décomposition organique
- meilleure agitation grâce à la réduction des forces de cisaillement
Aspects écologiques de la combinaison
- Les émissions sont évitées
- Augmentation du potentiel de formation de gaz des matières premières
- Réduction du potentiel de gaz résiduel dans le digestat
- BGA traditionnelles : dégradation des matières organiques 75
- BGA avec Returgant Direct et Wavebox : dégradation des matières organiques 90
- jusqu’à 20% de biogaz en plus à partir de la matière d’origine
Wavebox - Application pour les installations de biogaz - Foire aux questions (FAQ)
La WaveBox utilise des ondes ultrasonores pour désintégrer de manière ciblée les substrats fibreux. Une pompe transporte le substrat à travers la boîte à onde, où des sonotrodes génèrent des ondes ultrasonores. Ces ondes sonores forment des bulles d’air microscopiques qui implosent dans le substrat. Cet effet de cavitation brise les fibres du substrat, ce qui permet aux micro-organismes de dégrader la masse organique plus rapidement et plus efficacement.
Le boîtier Wave présente de nombreux avantages pour les installations de biogaz :
- Il peut être ajouté à des installations existantes.
- La décomposition de la matière organique sèche peut être augmentée jusqu’à 20%, ce qui accroît le rendement en biogaz.
- Les temps d’agitation dans le stockage de digestat sont réduits, ce qui peut diminuer la consommation d’énergie pour l’agitateur.
- La formation de mousse peut être évitée, ce qui stabilise le fonctionnement de l’installation.
Le contrôle intelligent du WaveBox permet une adaptation flexible aux conditions de fonctionnement. L’unité de contrôle permet de régler individuellement le débit, la pression et l’apport d’énergie afin de garantir un traitement optimal du substrat. Cela permet de garantir que l’installation fonctionne efficacement et sans problème.
Wavebox - Application stations d'épuration - Foire aux questions (FAQ)
Le WaveBox utilise des ondes ultrasoniques pour décomposer les boues de manière plus efficace. Cela permet de mieux dégrader les composants organiques des boues, ce qui augmente la production de méthane dans les digesteurs et réduit les coûts d’élimination.
En décomposant les structures cellulaires des boues d’épuration, le recyclage biologique est amélioré. Il en résulte une meilleure stabilité des boues et une réduction des odeurs.
La désintégration optimisée des cellules entraîne une fermentation plus rapide et plus complète de la matière organique. Cela permet d’augmenter le rendement en biogaz jusqu’à 20%, ce qui améliore la rentabilité de la station d’épuration.
Oui, le WaveBox est conçu pour une mise à niveau facile et peut être facilement intégré dans les stations d’épuration existantes. Elle s’intègre dans le circuit des boues et s’adapte de manière flexible.
Comme les boues digérées sont plus faciles à pomper, les dépenses énergétiques pour les agitateurs et les pompes peuvent être réduites. Dans le même temps, le volume de biogaz obtenu augmente, et donc le rendement énergétique.
Oui, l’amélioration de la structure des boues permet de réduire la formation de mousse dans les digesteurs et les bassins de décantation secondaire. Cela conduit à un fonctionnement plus stable et minimise les perturbations opérationnelles.
La juste mesure
La combinaison du filtre de recyclage de la biomasse, de la rétention des fibres qui ne sont pas encore complètement fermentées et du traitement de la biomasse par ultrasons constitue actuellement la seule méthode qui fonctionne pour tirer le meilleur parti du substrat. Ainsi, aucun potentiel de gaz n’est gaspillé, car les aliments riches en énergie ne restent pas inutilisés, quel que soit le temps de rétention.
Lors de l’alimentation de l’installation, on économise le volume des intrants, ce qui réduit la charge (énergie et usure) de la technique d’introduction.
La dégradation effective des fibres du substrat a pour conséquence une augmentation du rendement en gaz pouvant atteindre 20%.
