Comment produire plus de volume de méthane par tonne d’intrants ? Pour Innolab, les analyses biologiques tout au long du processus, le test et le retour d’expériences des prétraitements et des post-traitements, associés à une approche globale, permettent de poser un diagnostic pour choisir les solutions les plus pertinentes.
Approche
La manière la plus simple de réduire le coût de production d’une unité de méthanisation est de produire plus de volume par tonne d’intrants et de réduire le coût d’exploitation de l’unité. « Pour optimiser la production d’une installation existante, nous procédons d’abord à une analyse de l’unité, un audit global, explique Nidal Aouamri, responsable suivi biologique d’Innolab. Nous étudions la configuration du site : digesteur, postdigesteur, place disponible, possibilité d’ajout d’équipements (de prétraitement, d’injection d’oxygène…) avec étude de la faisabilité pour les intégrer.
Il faut regarder aussi dès le départ si le potentiel méthanogène des intrants, qui est déterminé dans les études de faisabilité, est en corrélation avec la production attendue ; une étude de recette (et éventuellement des tests pilotes) est ainsi nécessaire en amont du démarrage. Plus la différence est grande, plus le gain de production peut être important. Ensuite, une détection de fuites permet de les éviter en y remédiant. Cela conduit parfois à des gains non négligeables. Ensuite, nous procédons à une série d’analyses biologiques à différents endroits pour suivre la digestion des matières. Tous ces éléments nous permettent de faire un diagnostic et de préconiser les solutions les plus adaptées. Ces solutions sont multiples et il convient de bien mesurer quel est leur intérêt en termes de rapport coût/production pour choisir les plus pertinentes.
Le choix de solutions
Parmi les techniques pour augmenter la production de biogaz, le prétraitement des matières est une piste intéressante. Il peut être mécanique avec un broyage des pailles. Il peut être aussi réalisé en prédigestion avec un mélange dans la fosse de digestat, chauffé ou non. La question d’une recirculation peut être posée. L’ajout d’un prétraitement doit pouvoir s’intégrer à la configuration et il peut nécessiter des tests à plusieurs échelles, un investissement en équipements et en consommables (jeux de couteaux par exemple). Nous pouvons aussi, grâce à nos analyses, estimer les productions résiduelles en postdigestion ou avec les digestats et prévoir des solutions de récupération et de recirculation adaptées ou d’augmentation du temps de séjour.
D’autres techniques existent pour augmenter la production de méthane, par exemple l’ajout d’additifs comme des enzymes, des oligo-éléments et même des polymères. Pour sélectionner l’additif et/ou la solution les plus adaptés, nous accompagnons actuellement les développeurs et les fournisseurs dans l’optimisation du rapport investissement/gain économique.
Enfin, une autre solution consiste à éviter l’inhibition des réactions de méthanisation par un suivi de la qualité de gaz au quotidien. L’ajout d’oxygène pur ou la mise en place de filets de bactéries sulfato-oxydantes en combinaison avec l’oxygène peuvent permettre par exemple d’abattre le taux d’hydrogène sulfuré (H2S) produit et ainsi d’économiser du charbon actif pour le traitement du biogaz. D’autres additifs permettent de corriger le moussage (en plus des classiques comme l’huile végétale). Là encore, un coût de consommables et/ou d’équipement est à prévoir.
Notre objectif est de proposer à nos clients, par notre approche globale, la meilleure optimisation possible en mesurant le rapport bénéfice/coût et de leur apporter des conseils pour le pilotage. La biologie des unités est complexe. Notre approche globale permet de savoir quelle est la meilleure méthode, parmi la gamme de solutions, pour réduire le taux des indésirables ou pour augmenter le biogaz produit par exemple.
Pour les installations en projet, nous réalisons des tests pilotes des intrants effectués trois fois le temps de séjour théorique dans l’étude de faisabilité. Ils nous permettent de préconiser les différents éléments (digesteur, postdigesteur, recirculation, préfosse, additifs et proposition de recette) nécessaires pour optimiser la future unité de production et voir les éventuels leviers à actionner.
