TPE : Biogaz issu de la Bouse de Vache

[invite884a3b32]

Bonjour,

je suis un élève de 1ère S, et ma partenaire et moi avons choisi de traiter le sujet suivant : Création d'un biogaz à partir d'excréments de vache. Notre problèmatique est la suivante : Comment peut- on produire un biogaz issu de bouses de vache?

Notre problème est simple, après avoir récolté le gaz issu de la fermentation de la matière première (...) je vous passe les détails. Nous souhaiterions consommer (utliser ^^) le gaz afin de cuire un oeuf ou bouillir de l'eau dans le but de démontrer l'utilité d'un biogaz dans la vie de tous les jours. Mais, il nous faudrait un système SIMPLE qui régulerait la pression dugaz pour pouvoir SANS DANGER (retour de flamme etc..) faire cuire notre oeuf.

Pourriez- vous s'il vous plaît nous apporter des solutions les plus simple possibles à notre problème.

Merci
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[invitefd27de4a]

bonjour...

Donc moi aussi je suis en 1ère S et pour mon sujet de tpe j'aimerai fermenter des déchet organique afin de récupérer du biogaz... mais comment faire ? combien de temps faut t'il laisser fermenter et où ?

Merci d'avance

[Ecthelion22]

Salut,

Notre problème est simple, après avoir récolté le gaz issu de la fermentation de la matière première (...) je vous passe les détails.

Bah justement, je serais curieux de connaître les détails... Parce que je ne suis pas certain que votr rendement soit suffisant pour ensuite consommer ce gaz. La grande majorité des gaz produits par la vache (méthane) sont eructés (la vache rote pour faire simple). Cela tient au fait que les fermentations (l'essentiel en tout cas) ont lieu dans le rumen. Et ce méthane ne part pas dans l'intestin. Alors je veux bien qu'il y a des fermentations dans le recto-colon mais est-ce suffisant pour avoir assez de gaz ?
(Si ce n'est pas le cas, passez aux chevaux. Ce qu'on apprend en véto, c'est que "les vaches rotent et les chevaux pètent". Là vous aurez un meilleur rendement.
Parce que faire fermenter les bouses en elles-mêmes présente pas mal de difficultés (anaérobie, bactéries méthanogènes, la matière fermentescible est moindre à la sortie qu'à l'entrée).
Ensuite, faut voir comment enflammer ce gaz. Là je ne sais pas du tout comment faire (est-ce qu'on peut procéder aussi simplement qu'une bonbonne ?).

Un sujet ambitieux, original mais qui va vous poser pasmal de soucis. Si vous les franchissez, ça peut rapporter.
Bonne chance,
Cordialement,
Ecthelion

[invitefd27de4a]

merci bocou Ecthelion, moi je ne cherche pas spécialemen a faire fermenté de la bouse de vache mais n'importe quel déchet organique du moment que sa marche !! j'avais pensée a du gazon ou a du fumier... Par contre je ne sait pas combient de temps sa va mettre !! j'attend d'autre suggestion
Merciiiiiii bocouuu

[A voir en vidéo sur Futura]

[biofilm]

Pour avoir travaillé 20 ans avec les bactéries du tube digestif des ruminants, je sais qu'il faut des conditions très difficiles à réaliser (potentiel red_ox de 6300mV) pour obtenir du méthane et/ou de l'hydrogène par fermentation anaérobie. Si vous laissez fermenter à l'air libre des déchets végétaux, vous aurez essentiellement du gaz carbonique produit et des acides gras volatiles.
A mon sens il vous faut réorienter votre sujet, ou ne conservez que l'aspect théorique de la question.
Bon courage.

[invitefd27de4a]

eh bien en fait moi je cherche juste a savoir quoi mettre a fermenter ( le reste je m'en charge ^^ ) et savoir également combient de temps cela va durée !! ( en sachant que je vais faire fermenter les déchet organique en anaérobir cad sans oxygène !! )
Merciii de me dire vos idée si vous en avait !!

[invite54bb88c3]

salut tout le monde. Moi je cherche aussi a créer du méthane dans le cadre d'un tpe sur le développement durable qui aurait pour but de montrer que le pétrole peut-être remplacer par un biocarburant.
J'y ais penser lorsque la ville de Lille a commencé à en créer.
Mais pouvez-vous me dire, si c'est possible de créer du méthane?

Si ce n'est pas possible peut-on fabriquer un autre biocarburant?

merci

[Ecthelion22]

Salut,
bah c'est théoriquement possible grâce à des bactéries méthanogènes. Mais si Biofilm vous dit que c'est très compliqué, j'aurais tendance à faire confiance à ses 20 ans d'expérience dans le domaine. Quand on voit les difficultés à cultiver ses bactéries anaérobies au labo pour les diagnostics, chercher en plus à les faire produire (avec un bon rendement de surcroît) ça me semble un peu optimiste.
Demandez à vos profs ce qu'ils en pensent. Dans ce cas, ils sauront vous conseiller.

Cordialement,
Ecthelion

[invite884a3b32]

Si ce n'est pas le cas, passez aux chevaux. Ce qu'on apprend en véto, c'est que "les vaches rotent et les chevaux pètent"

Salut,
Si on désire persister dans la "fabrication" de notre méthane, donc selon toi Ecthelion22, le crotin de cheval serait plus adéquat pour produire le précieux gaz?
Et quant à biofilm, vivant à Tahiti les variations de température sont faibles, et les autres paramètres peuvent plus ou moins être contrôlés (je me suis informé sur les conditions de vie des bactéries méthanogènes). Y a t-il une chance de produire du méthane dans ces conditions? et est- ce que 15 kilogrammes de matières premières (bouses de vache TRES fraiches) sont suffisantes?

PS: l'ajout de levures ou autres bactéries dans notre méthaniseur aurait- il des effets bénéfiques?

Je souhaiterai vivement avoir vos réponses.

Merci.

[biofilm]

Les déchets animaux sont des matériaux très peu intéressants à utiliser parce que les bactéries , dont les méthanogènes ont déjà tiré partie de tout ce qui pouvait être dégradé. En gros il reste de la lignine et la cellulose rendue non biodégradable parce que emprisonnée par un réseau de lignine et beaucoup beaucoup de bactéries (environ 1 000 000 000 par gramme de féces) dont la majorité sont mortes.
Si vous voulez faire fermenter ces bouses ajouter un substrat carboné fermentescible, et un réducteur de potentiel redox. les levures ne peuvent rien apporter et quand aux bactéries méthanogènes vous pouvez acheter des souches (environ 300 euros la souche à des banques de souches, type ATCC ou DMSZ).
Si vous obtenez un gaz il sera essentiellement composé de gaz carbonique avec peut-être un peu de méthane. La plus grande difficulté est alors de séparer le méthane du gaz carbonique.
J'ai déjà aidé des étudiants dans le cadre de TPE à étudier la dégradation de la bouse dans le sol, à titre d'engrais organique, et je connais les difficultés à travailler dans le cadre d'une structure qui n'est pas un labo spécialisé.
alors je vous souhaite bonne chance.

[invite884a3b32]

A mon sens il vous faut réorienter votre sujet, ou ne conservez que l'aspect théorique de la question.

Selon, vous Biofilm, si à la place de la bouse de vache, nous mettions de l'herbe et autres déchets organiques, aurons- nous plus de chance de résultat? en gros serait- il plus interessant de faire fermenter les déchets organiques pour obtenir du biogaz? et existe un catalyseur pour la fermentation de ces mêmes déchets?


Merci,
Cordialement.

[biofilm]

avec des déchets végétaux vous aurez un substrat plus propice au développement bactérien. Ajoutez de la bouse de vache (fraîche) qui apportera les bactéries nécessaires à la méthanogénèse si elles n'ont pas été trop longtemps en présence d'air, elles seront encore vivantes.
Le plus difficile sera d'identifier le méthane dans un mélange où il sera peu abondant. Les analyseurs de gaz ne se trouvent que dans les labos de recherche et la proportion de méthane dans le gaz qui sera produit par fermentation ne permettra pas une combustion, à cause du gaz carbonique trop abondant et des divers déchets métaboliques comme les acides gras volatiles.
Une autre difficulté est de limiter la concentration en nitrates inhibiteurs de la méthanogénèse, et la terre (donc les déchets végétaux) contient des bactéries qui transforment l'ammoniaque en nitrate. l'ammoniaque étant libéré par les bactéries qui dégradent les protéines végétales.
Tout est en équilibre dans les écosystèmes et il est très délicat de déséquilibrer un écosystème pour l'orienter vers une production ciblée.
Bon courage

[richard 31]

merci bocou Ecthelion, moi je ne cherche pas spécialemen a faire fermenté de la bouse de vache mais n'importe quel déchet organique du moment que sa marche !! j'avais pensée a du gazon ou a du fumier... Par contre je ne sait pas combient de temps sa va mettre !! j'attend d'autre suggestion
Merciiiiiii bocouuu

bonjour,
je risque ne pas pas vous être d'un grand secours, quand a la méthode a employer,
mais ayant effectué la mise en service d'une chaudière expérimentale de grande puissance,
celle-ci fonctionne au bio méthane,
ce bio méthane est récupéré via une station d'épuration d'une commune audoise de 10.000 habitants environ
la mise en route nécessite une 1ère mise en chauffe pour générer le cycle de transformation ,
ensuite cela permet :
via un gazogène tampon de la faire tourner en cycle fermé,
je ne puis vous fournir que ce que j'ai ensuite constaté l'année suivante:

un fort encrassement de la dite chaudière,
sa puissance calorique en bio méthane est particulièrement faible,
car pour compenser le différentiel propane, biométhane,
les régulateurs sont fortement surdimensionnés et les gicleurs carrément supprimés

reste que la puissance est de l'ordre de 200.000 cal comparés a la valeur d'une chaudière domestique qui est d'un ordre moyen de 15.000 cal
désolé,
(j'utilise d'anciennes valeurs thermiques),
mais ceci date d'environ 25 ans
je ne puis débattre davantage de ce sujet,
seule la caractéristique de la chaudière est dans mes compétences,

[invite941a093f]

Moi j'ai réussi à modéliser la production de méthane par la digestion des bovins, bonne chance

[chatelot16]

pour faire marcher un rechaud et cuire quelque chose ca sera plutot la construction d'une usine a gaz qu'une petite experience

il vaudrait mieux se limiter a l'accumulation de quelques litre dans un mini gazometre et faire une flamme comme une bougie pendant un certain temps quand le gazometre est plein

une grosse partie du methane est deja perdue dans la bouze de vache , il y a de la matiere utile dans les dechets verts : herbe ou feuille morte mais il manque les bacterie : le melange des 2 devrait etre bon

reste les details pratique : si il y a de l'oxygene dans la cuve cela fera du CO2 et pas de methane : donc il faut ajouter un peu d'eau pour que tout soit dans un liquide et remuer pour chasser l'air

le methane est plus leger que l'air : le couvercle devrait etre d'une etancheité absolue car comme le debit produit est faible si ca fuit au fur a mesure dommage : pour eviter le probleme d'etancheite du couvercle , mettre une cloche plongant dans le liquide et presque aussi grosse que la cuve : cette cloche servira de gazometre et montera au fur a mesure que le gaz se forme

la methanisation se ralenti quand il fait trop froid : donc ce n'est pas le bon moment pour faire ca dehors : et faire ca a l'interieur d'une maisson chauffé bonjours l'odeur : c'est une experience a faire en été

pour une grosse instalation , la combustion d'une toute petite partie du methane suffit au chauffage de la cuve a 37° en hivers : mais pour une toute petite cuve les proportion ne sont pas les meme et la puissance neccessaire au chauffage sera superieure au gaz produit