Méthanisation (domestique)

[CapFlam]

Bonjour,

Je m'interroge un peu à ce sujet.
Certain ont-il des retours d'expérience?

Cordialement.
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[ManuTaden]

Bonjour

J'ai le même projet, je conserve d'ailleurs une Twingo GNV afin de circuler au GNV dès que ce sera mis en place.
J'ai déjà lu les éléments présents sur l'Ateleir PAysan, je dois acheter le bouquin paru aux éditions du Terran
j'ai un tas de docs diverses, donc un dossier provenant d'une assoce qui travaillait en Amérique du Sud et qui formait les habitants à construire et utiliser des méthaniseurs domestiques construits avec des futs plastiques de 200 L et des chambres à air de tracteurs / camions.

Mais il manque le temps de tout mettre en place.

Cdlt

[CapFlam]

Merci pour l'info sur l'atelier Paysan, documentation intéressante, même c'est un peu trop grand pour moi.
Du coup, tu comptes monter ton biogaz à quelque-chose comme 200bars pour l'utiliser comme carburant?

Mon idée actuelle serait d'étudier la possibilité d'un système de cogénération associé à un méthaniseur.

[ManuTaden]

oui, il me faudra un compresseur et tout ça, mais je verrai plus tard.

sinon alimentation d'une chaudière gaz eau chaude, ou cuisine ...
A la Réunion lorsque j'avais croisé la personne de l'assoce, il montait des méthaniseurs chez des personnes, surtout âgées, qui vivaient dans les cirques (il était à Mafate) ainsi que dans la Plaine des Cafres, afin qu'elles aient un moyen économique de cuisson, et parfois aussi de chauffage.

Et toi, cogénération pour quoi faire ?

Tu t'es renseigné sur Jean Pain ?

il semblerait qu'il circulait avec un R2085 et une 2CV camionnette au GNV

Cdlt

[A voir en vidéo sur Futura]

[CapFlam]

ça ne me semble pourtant pas anodin de monter un gaz combustible à 200 bars...
Ça nécessite probablement un matériel spécifique, des règles de sécurité, une puissance importante...
Et de la puissance thermique récupérable (un gaz chauffe lorsqu'il est comprimé)

Cogénération pour construire une installation pour une maison "bioclimatique", chaleur envoyé dans un plancher chauffant basse température, l'électricité produite en hivers par cette cogénération compenserais la baisse de production hivernale de l'installation photovoltaique.

Produire du biogaz pour alimenter le moteur Stirling qui sera au cœur de ce système est une piste que j'étudie, même si la perspective de tuyaux bouchés et de cuves remplie de caca à nettoyer, en cas de panne, m'attire beaucoup moins que celle de faire une gentille petite soudure à l’étain sur une carte électronique.

Non, je ne connaissais pas Jean Pain, tu viens de me l'apprendre.
Je commence à étudier le sujet depuis peu de temps...

[CapFlam]

J'ai aussi d'autres questions:
-comment estimer le potentiel de production par rapport à la quantité de matière avec laquelle on prévoit de "nourrir" le digesteur?
-le papier (broyé, détrempé) peut il être utilisé?
-pourquoi un méthaniseur a besoin de matière azoté (si c'est le cas)?

[ManuTaden]

J'ai aussi d'autres questions:
-comment estimer le potentiel de production par rapport à la quantité de matière avec laquelle on prévoit de "nourrir" le digesteur?
-le papier (broyé, détrempé) peut il être utilisé?
-pourquoi un méthaniseur a besoin de matière azoté (si c'est le cas)?

bonjour
à mon avis un achat utile :
https://www.terran.fr/biogaz-manuel-...ns-terran.html



Cdlt

[froglock]

Salut,

J'ai fait aussi quelques recherches sur le sujet, mais tout ce que je trouve ce sont des installations assez conséquentes et peu adaptés à un usage résidentiel. Sauf si je me suis loupé dans mes critères de recherche

J'ai l'impression que la méthanisation est pour l'instant réservé au domaine agricole ou la place et l'apport en matière première ne sont pas un soucis.

Existe t-il des solutions pour de la micro méthanisation ? de quoi alimenter un brûleur pour chauffer ou pré-chauffer de l'ECS ? qui pourrait être utilisé en milieu résidentiel ?

[ManuTaden]

oui ça existe / existait.
avec utilisation de futs plastique de 200L et chambre à air de camion / tracteur.

il existait un dossier complet sur le site d'un prof en lycée technique sur une des iles des Caraibes. Il faisait, chaque année, bosser ses élèves sur le sujet en leur faisant fabriquer des méthaniseurs domestiques.

on trouve aussi des infos sur des sites associatifs intervenant en Afrique / amérique du Sud / asie.
il me semble qu'il existe un agrodoc sur la méthanisation familiale, avec branchement sur une gazinière

cdlt

PS : ce n'est pas en 3 clics de recherche que ces infos se trouvent
il faut explorer ...

[froglock]

Entièrement d'accord pour les trois clics ... ce qui manque le plus souvent c'est le vocabulaire de recherche ... j'avais cherche micro méthanisation, méthanisation résidentielle ... effectivement avec méthanisation domestique ça marche mieux et pourtant c'était le titre de ce post !!! my bad comme dirait une collègue de boulot.

[CapFlam]

J'ai trouvé que pour une petite installation, celle-ci semblait très bien expliquée et à priori pas mal:
https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Bio...eur_domestique

[CapFlam]

Je me pose plusieurs questions:

-la possibilité/ l’intérêt de filtrer le CO2 et de purger l'air du méthaniseur de la manière suivante:
Dans un pot de filtrage, utiliser du bicarbonate de sodium le mélanger avec du vinaire => dégagement de CO2 et le bicarbonate de sodium se transforme en soude.
Lors de la mise en service le CO2 dégagé permettrais de purger l'air de la cuve (avec une vanne de purge bien placée).
Selon Wikipédia https://fr.wikipedia.org/wiki/Dioxyd...%C3%A9_aqueuse par la suite, le CO2 est très soluble dans une solution de soude, ce même pot pourrait ainsi capter les émission le CO2 produit par le méthaniseur

-la possibilité d'utiliser du jus de choux rouge comme indicateur PH qui permettrait de savoir sir ce collecteur de CO2 est fatigué ou opérationnel

Que pensez-vous de cela?

[palus06]

bonjour
ayant surveillé une installation de fermenteur biogaz il y a 35 ans, dans la brousse Sénégalaise, pendant 14 mois, je ne suis pas indifférent à ce sujet!
c'était une grosse installation, pilote à l'époque, alimentée par le fumier qui sortait d'une étable qui ne comprenait que 2 bœufs (utilisés pour le travail de la terre).
plusieurs réflexions:
1er): il fallait l'alimenter quotidiennement, d'où une contrainte importante (sans doute moins vraie pour une micro installation)
comme c'est une fermentation continue, la quantité de litière qui rentre fait sortir une quantité équivalente de "digestats" (très utiles comme compost)
il y avait une vis sans fin qui poussait les 30 à 50 kg (de mémoire) de matière qu'on y mettait chaque jour (et le moteur qui faisait tourner la vis et le vérin fonctionnait au biogaz)

2ème): il fallait que la matière reste longtemps dans le fermenteur pour que ça soit bien digéré (d'où la longueur importante du fermenteur) - sur une micro-installation, j'ai du mal à imaginer ce que cela donne

3ème): c'était très dépendant de la température extérieure, même au Sénégal. En période "hivernale" (18°C) le rendement baissait nettement par rapport à la saison chaude (je m'étais amusé à collecter les données de production journalière _ on avait même écrit un abstract pour un congrès...)

4ème) le stockage du gaz: c'était le plus embêtant. C'était dans un énorme "cube" en toile, qui se gonflait avec l'arrivée de méthane
le méthane était utilisé pour la cuisine de la famille qui vivait là (normalement, la cuisine se faisait uniquement au bois mort ramassé, en faisant des kms à pied chaque jour - autant dire que l'installation faisait des heureux), pour une pompe qui tirait de l'eau pour du maraîchage et pour le vérin et vis sans fin

l'Inde était à l'époque le pays où ce type d'installations était déjà très développé

voilà le flashback du jour
bon courage

[CapFlam]

1 et 2 : pour cette raison, j'ai l'impression que réaliser une petite installation avec plusieurs digesteurs discontinus pourraient être une bonne idée.
3: effectivement, la plupart des sources d'info insistent sur l'importance de conserver une température stable.

J'ai commis une erreur dans le post #12:
le mélange bicarbonate de sodium + acide ne donne pas de la soude. Donc c'est probablement une mauvaise idée.
Mieux vaut utiliser un simple passage dans une bonbonne d'eau pour retirer le CO2 du biogaz

[simondelateam]

bonjour ,
Generalement l'epuration du biogaz est effectuée de maniere suivante :

pour le gaz corrosif H2S (qui fait tout rouiller) une colonne en tuyau pvc remplie de limaille de fer dans laquelle circule le biogaz marche.

pour le CO2 ,on ne cherche a le retirer que pour les vehicules (ça evite de perdre de la place dans le reservoir , 30% de CO2 c'est 30% d'autonomie en moins) c'est fait avec une grande colonne dans laquelle circule de l'eau fraiche et du biogaz a contresens , le CO2 etant bien plus soluble dans l'eau que le methane , il est dissout et evacué avec l'eau.ça fonctionne d'autant mieux que la T° de l'eau est froide et la pression dans la colonne elevée .

pour l'humidité du biogaz , elle est condensée en partie dans les tuyaux , le reste eliminé avec un sac de materiel dessicant.

si tu n'es pas en climat chaud , il te faudra chauffer le methaniseur. j'ai fait une petite chaudiere en thermosiphon d'une centaine de watts pour chauffer un methaniseur de 200 litres (alimenté par une bougie chauffe plat ou du biogaz) , ça marche bien.
si tu dois le chauffer , il te faudra aussi l'isoler , et la ,plus le methaniseur est de petite contenance , plus il faut mettre le paquet , le rapport volume/surface devient enorme. pour un fut de 200 litres , je recommande entre 35 et 50 cm d'isolant (pour ne pas passer la moitié de la production de biogaz a chauffer le digesteur...

les fluctuations de T° etant nefastes comme dit plus haut , plus le methaniseur est petit et plus la T° sera susceptible de varier rapidement (ref : 1°/jour max)

avec un fut de 200 litres en batch (discontinu) tu peux esperer produire 500 litres de biogaz (environ 3 kwh ) sur un mois avec 4 kg d'herbe humide , 1 d'herbe seche , 3 kg de crotin d'ane sec , et de l'eau claire de fosse septique pour ensemmencer. http://www.h2osmose.com/ecogwada/biogaz/index.htm

[CapFlam]

Bonsoir, bonjour

Selon les recherches que j'ai effectué depuis:
-ce n'est pas de la limaille de fer "normale" qu'il faut employer mais de la limaille rouillée, mélangée à une matière absorbante humide, comme de la sciure de bois ou des billes d’argiles. Ce filtre peut se régénérer plusieurs fois à l'air libre, mais attention il va chauffer, avec un risque de prendre feu et de dégager des oxydes de souffre toxiques.

-50cm d'isolant ça me semble surdimensionné, je n'ai pas encore fait de calculs mais la perte de chaleur ne se fait pas seulement pas déperdition au travers des parois, il y a aussi des pertes de chaleur du à l'évaporation de l'eau dans le digesteur, à priori les micro-organismes consomment aussi de la chaleur (je crois avoir des infos contradictoire entre l'Ademe et l'Inra).

[simondelateam]

bonjour ,

le biogaz etant un gaz , il ne doit surement contenir qu'une quinzaine de gramme de vapeur d'eau par metre cube. la perte de calorie est insignifiante.
pour calculer les deperditions , tu prend le lambda de ton isolant. c'est le nombre de watts qu'il laisse passer quand il y a un degres de differrence entre un coté et l'autre et qu'il fait une epaisseur de 1 metre. si tu n'en a que 50 cm , tu multiplie par deux , 25 cm par 4.

exemple : un methaniseur cube de 1 metre de coté : 50 cm d'isolant lambda 0.03 , T° methaniseur : 37° , T° ext 7°. ça fait 0.03X2X6(m2) :il perdra 0.36 watts par degres . le delta T etant de 30° en une heure il perdra 10 wh . il te faudra 240 wh par jour pour le chauffage (hors ponts thermique et chauffage de la matiere additionnée tout les jours)

[CapFlam]

Ton calcul de déperdition thermique me semble pessimiste:

Perso, j'aurais fait une approximation en ajoutant aux "Degrés-jours" Dju18, 19°C x 365 jours.

Il faudrait "découper" mathématiquement la cuve pour être plus juste:
-au dessus de ta cuve, tu as une épaisseur de biogaz saturé d'humidité, dont la résistance thermique doit être plus grande que la résistance thermique que celle de ton eau "en fermentation"
-il faudrait prendre en compte la résistance thermique entre l'air extérieur et les parois de ta cuve, en tout cas pour des épaisseurs d'isolant(s) inférieur(s) à 10 ou 20cm. C'est pas forcément facile à faire, puisque l'on ne peut peut être pas utiliser les valeurs standard des réglementations thermiques qui sont basées sur des températures moyennes (d'air et de parois d'habitations)
-enfin, le cul est certainement isolé différemment et en contact avec une surface moins froide.

Pour un fut de 200l de 1m x 50 cm, on a 0,4m² au-dessus, 0,4m² au-dessus, 3m² de surface latérale.
Pour calculer la résistance thermique d'un cylindre, la formule a utiliser est différente de la formule à utiliser pour un cube.

Chauffer 140 litre d'eau, cela représente (quand même) 2.7kWh

La vapeur d'eau, je ne sais pas faire le calcul, j'ai commencé à regarder/étudier ça, mais je ne suis pas sur d'avoir compris, je crois que l'énergie perdue par l'évaporation de l'eau dépend de la température. Les diverses documentations parlent de 5% de vapeur d'eau en volume dans le biogaz... ça nous avance pas beaucoup...

[simondelateam]

c'etait pour avoir un ordre d'idée niveau besoin en chauffage bonne idée la DJU.
le truc , c'est qu'un methaniseur de 1 metre cube a une surface d'environ 6 metres carrés. un fut de 200 L qui produira 5 fois moins de biogaz (5 fois moins de digestat) aura une surface pas 5 fois moindre mais a peine 1.6 fois moindre...

on vois vite que si on conçoit de chauffer le methaniseur au biogaz (plus simple cf phrase entre parentheses suivante...) , plus il est petit , et plus tu passe ta production a tenir le digesteur a temperature (ne l'oublions pas , qui ne doit varier que de 1° par jour pour etre optimale )

[CapFlam]

ne l'oublions pas , qui ne doit varier que de 1° par jour pour être optimale

C'est bien pour ça que j'envisagerai (éventuellement) un chauffage électrique par du fil électrique (isolé!) entouré autour du fût beaucoup plus facile pour la régulation.

Une astuce possible, c'est si on travaille, par exemple avec 3 fûts en production discontinue, de les accoler, ainsi on réduit les pertes de chaleur. Le problème, c'est les manipulations, c'est peut être plus gênant niveau place et il faut ensemencé à chaque fois... vive la bouse de vache à se trimballer... Je me posait aussi la question de la possibilité de le mettre dans un sous-sol non chauffé, mais assez aéré, en général, la température y est stable à 15°C

[simondelateam]

oui , il y a cela aussi... remplir , vider , avoir un endroit pour mettre le digestat (jardin potager) , prevoir de le stocker en hiver (si on l'epand en hiver l'azote est lessivé avant le printemps) mais surtout avoir ce qu'il faut pour nourrir le digesteur : un bon regime equilibré. trop d'azote , ça mousse c'est mort , regime trop riche et c'est l'acidose et faut tout jeter...

alors moi apres quelques tests et essais , j'ai opté pour le bois energie. plus simple

[CapFlam]

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prévoir de le stocker en hiver (si on l’épand en hiver l'azote est lessivé avant le printemps)

Les matières azotées du digestat peuvent se conserver jusqu'au printemps?
Remarque, peut être qu'il vaut mieux qu'elles s'évaporent ou se dégradent plutôt que de polluer les nappes.

C'est un peu pour ça que j’envisageai plutôt un système à plusieurs digesteurs discontinus, en épuisant jusqu'au bout la matière introduite, j'imagine que l'on réduit la teneur en azote du digestat et donc les risques d’excès pour le sol. Mon idée était de d’accoupler une petite installation de méthanisation à une petite installation de cogénération/photovoltaïque, donc la partie méthanisation serait principalement en service en hivers.

Oui, je ne me sens toujours pas totalement convaincu ni de l’intérêt environnemental, ni financier (avec le niveau de sécurité que je vise), ni pratique (pas trop embêtant à gérer) et quelques doutes sanitaires. Pour cette raison, je commence à me documenter sur le cycle de l'azote et la relation entre azote et culture, chose à laquelle je n'y connais rien (ou presque) pour le moment.

[simondelateam]

tu ne modifie pas la teneur en azote de ton digestat avant/apres digestion. les trois seul elements qui sortent en masse dans le biogaz sont oxygene , carbone , hydrogene (sous forme de CO2 , CH4 , H2O bien sur)

a verifier , mais pour le stockage du digestat epuisé , un simple contenant avec un couvercle flottant suffit a limiter l'evaporation de l'azote. meme si la production de biogaz residuel est tres faible lors du stockage du digestat epuisé , il est bon ne ne pas le laisser filer dans la couche d'ozone ya pas de petites economies de simplicité a faire de ce coté la

oui! le sanitaire , faut y penser...si le digestat n'est pas mortel , se contaminer avec la matiere entrante pas fraiche (selon sa compo) peut donner une sacrée dysenterie...methaniser de l'herbe ou du foin en batch est plutot rassurant de ce coté la , c'est beaucoup plus propre que des restes alimentaire

"C'est un peu pour ça que j’envisageai plutôt un système à plusieurs digesteurs discontinus, en épuisant jusqu'au bout la matière introduite,"
pour epuiser completement completement , c'est plus dans les 8 mois que dans les 2 mois... dans le pdf de Jean Phi sur atelier paysan , tu trouves sauf erreur(sinon sur g...le ) la courbe de production fonction du temps. ça aide a definir un temps de sejour pour le digestat en systeme batch.

[CapFlam]

Oui, effectivement, tu as raison, globalement, l'azote reste "dans le pot".
La proportion C/N de la matière entrante étant censée se situer entre 20 et 30, vu que le carbone s'en va, la proportion C/N de la matière sortante sera donc plus riche en azote, ce qui est une déduction très vague...

c'est beaucoup plus propre que des restes alimentaires

Les restes alimentaires ne m’inquiètent pas trop, comparés aux restes "cacateux" qui contiennent les restes médicamenteux et microbiens chopés par le "cacateur" en question. Déjà avec le compost qui assure une meilleure "hygiénisation" il est déconseillé d'utilisé le compost des toilettes seiches pour fertiliser le potager. Question stupide, je ne sais même pas si la méthanisation ou le compostage est capable d'éliminer les parasites intestinaux humains. Et je ne parle pas de l'urine chargée de pilule contraceptive, non dégradée par l'organisme humain, perturbateur endocrinien notable, néfaste à la fois au humains (surtout en bas age) comme aux animaux. De ce coté là, j'ai déjà soldé le problème, pas de déjection dans mon éventuel futur méthaniseur.
Il ne faut pas avoir peur de tout, mais un de mes profs de technique nous disait souvent "prévoir le pire pour y répondre au mieux"

En allant jusqu’au bout de la méthanisation, j'ai peut être été trop loin dans ma phrase. Les sources dont je disposent indiquent une dégradation au environ de 80 à 90% au bout de 2 mois au environ de 35°/37°/40°C, mais que se soit l'Ademe ou des amateurs, il citent eux même des sources datant d'un siècle.