Browse Prior Art Database

Augmentation de la production de biogaz en injectant de l’oxygène

IP.com Disclosure Number: IPCOM000241853D
Publication Date: 2015-Jun-04
Document File: 3 page(s) / 25K

Publishing Venue

The IP.com Prior Art Database

This text was extracted from a Microsoft Word document.
This is the abbreviated version, containing approximately 32% of the total text.

Augmentation de la production de biogaz en injectant de l’oxygène

On trouve de très nombreuses publications dans la littérature décrivant  la fermentation anaérobie et ce, sous toutes les formes possibles.

En résumé, il s’avère que la fermentation méthanique, c'est-à-dire permettant de produire du gaz naturel appelé biogaz CH4 est le résultat d’une activité microbienne complexe qui se déroule en trois étapes principales qui sont :

1.     l’hydrolyse-acidogénèse (décomposition des macromolécules en molécules plus simples comme les acides gras…),

2.     l’acétogénèse (conversion des précédents en acétate à hydrogène),

3.     et la méthanogénèse où les sous-produits précédents sont transformés en CH4, CO2, H2O mais aussi en H2S en fin de digestion.

Comme tout procédé biologique, l’ajustement des conditions opératoires est essentiel pour le bon déroulement de la digestion anaérobique qui implique des bactéries autotrophes. On trouve dans la littérature par exemple le tableau de conditions opératoires suivantes

:

Paramètre

Hydrolyse / acidogénèse

méthanogénèse

Température

25-35°C

Mésophile : 30-40°C

Thermophile : 50-60°C

pH

5,2 – 6,3

6,7 – 7,5

C :N ratio

10 :45

20 :30

Redox (potentiel)

+400 à -300 mV

< -250 mV

C :N :P :S ratio

500 :15 :5 :3

600 :15 :5 :3

Traces d’éléments

Pas de disposition particulière

Essentiel : Ni, Co, Mo, Se

On peut remarquer que pour tenir compte de conditions de fonctionnement différentes pour les deux étapes précédentes, ont été développés des procédés multi étagés avec un premier stade pour réaliser l’hydrolyse / l’acidification puis un second stade pour l’acétogénèse / méthanogénèse.

C’est à cette dernière étape, c'est-à-dire la génération du méthane que l’on s’intéresse. On constate que les bactéries méthanogènes sont sensibles à l’aération : elles s’inhibent et donc la production de méthane s’arrête.

Il est donc recommandé de respecter l’absence d’oxygène et un potentiel Redox bas (-200 à -400 mV). Néanmoins, comme précisé dans la littérature, on ne sait pas si l’effet négatif est dû à la présence d’oxygène elle-même ou au potentiel redox qui augmente fatalement lorsqu’on apporte trop ou mal de cet oxygène.

Côté brevets on trouve de nombreux titres qui concernent la fermentation pour produire du biogaz parmi lesquels :

US 2012/00645506 A1 : dans lequel la production de biogaz (digestion anaérobique) est augmentée en améliorant le procédé/fermenteur et la quantité de substrat en fonction des paramètres mesurés et voulus (dans un intervalle imposé) tels que le potentiel Redox, pH, température, débit de biogaz produit et composition (CH4, CO2 et H2S).

US 2008/0227081 A1 : dans lequel de l‘oxygène est injecté dans du biogaz de façon à consommer le sulfure d’hydrogène contenu dans le biogaz.

US 2009/0221054 A1 : ce brevet présente une amélioration du fermenteu...