L'autogestion biologique de l'usine de biogaz

Re-publication d'un article de Mario A. Rosé sur Agronotizie

Gérez de manière optimale installation de biogaz cela signifie devenir un "éleveur de bactéries".
Comme les animaux de la ferme, je batterie ils font de leur mieux s'ils sont maintenus dans des conditions optimales pour eux, il est donc essentiel de surveiller les différents aspects qui affectent le fonctionnement de l'ensemble du système anaérobie. Il est connu de tous que les différents fabricants et certains ateliers indépendants, offrir un service de soins biologiques.
En règle générale, tous ces services ont une faiblesse: les résultats ne sont pas fournis en temps réel. Aussi, les analyses fournies, ils ne concernent généralement que la dynamique du processus de dégradation anaérobie, mais pas la vérification de la qualité de la biomasse – ensilage ou sous-produits qui sont – avec lequel le système est alimenté.

Certains directeurs d'usine se sont équipés d'outils simples comme le pHmetro ou la titrateur automatique (appelé FOS / TAC dans le jargon) et les résultats se révèlent à plusieurs reprises décevants e, dans certains cas, même désastreux.

Ce table clarifie pourquoi:

ParamètreUtilitaireOutil nécessaire
pHPresque rien. Lorsqu'il y a des changements significatifs de pH, il est généralement trop tard et la plante s'effondre.pHmetro
FOS / TACPauvres. Les directives s'appliquent aux systèmes à réservoir unique alimentés avec du fumier de vache et du maïs. Si d'autres matrices ou leurs mélanges sont utilisés, les valeurs "canoniques" ne sont plus valides. Dans les plantes un 2 ou plus de réservoirs, il faudrait une table FOS / TAC spécifique pour chaque étape de la digestion. L'outil ne fournit aucune évaluation a priori de la qualité de la biomasse ou du fumier, seulement une indication indirecte de l'état du système bactérien (quand il peut parfois être trop tard).Titrateur automatique ou pH-mètre et burettes pour titrage manuel
Efficacité de la biométhanisation de l'usineHaute, comme il indique le % de dégradation de l'ensilage obtenue par le procédéFour à moufle et thermobalance ou balance de précision
Matière sèche de la biomasseMédias. En ne détectant que la matière sèche, seule une indication approximative de la qualité de la biomasse est obtenue. Deux lots de biomasse différents, la parité des SS, ils peuvent produire plus ou moins de méthane.Thermobalance ou balance de précision et four
Solides volatils de la biomasseHaute. Le contenu SV fournit un’ indication plus fiable du potentiel méthane d'une biomasse, cependant, ce n'est pas un chiffre définitif.Four à moufle et thermobalance ou balance de précision
Potentiel méthane résiduel du digestatTrès haut. Fournit une indication de la fraction inutilisée de l'ensilage ou de la biomasse fourragère.Réacteur de laboratoire et système de mesure des volumes de gaz produits par fermentation
BMP (Potentiel méthanigène) de biomasseTrès haut. Fournit une indication incontestable du rendement réel qui peut être attendu d'un lot d'ensilage ou d'une autre biomasse, permettant d'évaluer si le prix du même est approprié. Lors de l'utilisation de mélanges de biomasse, le test BMP permet d'évaluer d'éventuels effets inhibiteurs ou synergiques.Réacteur de laboratoire et système de mesure des volumes de gaz produits par fermentation
Courbe de dégradation complète de la biomasseTrès haut. Permet de programmer l'alimentation du digesteur et d'établir le temps de rétention optimal des solides pour chaque substrat ou mélange d'entre eux. La valeur ultime de la courbe, Pour la définition, est le BMP.Réacteur de laboratoire et système de mesure des volumes de gaz produits par fermentation
Activité hydrolytique de l'inoculumTrès haut. Il vous permet de prédire les problèmes biologiques dans le temps, ou diagnostiquez-les plus précisément lorsqu'ils surviennent.Réacteur de laboratoire et système de mesure des volumes de gaz produits par fermentation et matrices de référence.
Inhibition du substratTrès haut. Il vous permet de mesurer la quantité maximale d'un substrat donné qui peut être introduite dans le digesteur sans causer de problèmes. Ce test est particulièrement adapté lors de l'utilisation de substrats "problématiques" (fumier d'animaux traités avec des antibiotiques, pollina, probable, restes de massacre…)Réacteur de laboratoire et système de mesure des volumes de gaz produits par fermentation
École secondaire (activité méthane spécifique)Très haut. Avec le test d'activité hydrolytique, permet de mesurer l'activité bactérienne réelle de l'inoculum et donc la santé du digesteur.Réacteur discontinu de laboratoire et système de mesure des volumes de gaz produits par fermentation
Efficacité des additifs (probiotiques, enzymes, etc.)Très haut. Les additifs sont généralement chers, mais leur efficacité est le plus souvent amplifiée par les vendeurs. Certains ont même des effets indésirables: augmenter la quantité de gaz produit, mais ils abaissent la teneur en méthane.Au moins 2 reattori batch da laboratorio con relativo sistema di misurazione dei volumi di gas prodotti dalla fermentazione
Simulazione in piccola scala  del processo, strategie d’avviamento accelerato dell’impiantoTrès haut. In fase d’avviamento dell’impianto consente di risparmiare oltre il 50% del gasolio necessario per il riscaldamento iniziale. In fase di funzionamento, consente di ottimizzare le strategie di alimentazione, di agitazione, di ricircolo fra vasche, temperatura ottimale di lavoro, ecc.Kit di reattori continui da laboratorio, sistema di misurazione delle portate di gas e sistema di data logging con apposito software


 

Come possiamo vedere, gli strumenti minimi di cui dotarsi per poter monitorare preventivamente l’impianto di biogas senza lasciare nulla al caso, sono una termobilancia o bilancia di precisione, un forno muffola e un sistema di reattore(je) batch e misuratore(je) del volume di gas prodotto nel tempo.

Un mini-laboratorio così configurato consente di realizzare le prove in piccola scala, in modo da non dover rischiare perdite di produttività causate dalla gestione “a tabelle” dell’impianto.

Come tutte le tecniche, la misurazione dei vari parametri utili a gestire un impianto a biogas richiede un minimo di apprendimento e un po’ di attenzione nel seguire correttamente le procedure.
In genere, con 8 ore di formazione teorica e un po’ di pratica, è possibile ottenere risultati più che soddisfacenti.
Gli investimenti in strumentazione oscillano dai 3.200 € per un kit base con buona precisione ma a lettura manuale, fino ai 16.000 € per un mini-laboratorio con 6 reattori batch, misurazione del volume di gas con ±1% di margine di errore e gestione automatica dei dati.

Esistono dei sistemi ancora più potenti, ma in genere eccedono le effettive necessità del gestore impianti a biogas, in quanto pensati per ricerca accademica o per lo sviluppo o miglioramento di tecnologie da parte dei costruttori di impianti.

2 Replies to “L'autogestion biologique de l'usine de biogaz”

  1. Buongiorno,
    nell’articolo non si parla della quantità di N ammoniacale che è il “veleno” dei batteri. Cosa proponete per controllarlo e, in caso di necessità, contenerlo?

    1. Quella dell’N ammoniacale che avvelena gli impianti è una delle tante “mezze verità” che girano nel folklore biogasista italiano. Il fatto è che la concentrazione di N ammoniacale influisce o no sul processo, a seconda di una serie di fattori: temperatura, concentrazione simultanea di SH2, concentrazione di acidi grassi volatili , rapporto C/N… Purtroppo in Italia è pieno di autoproclamati “biologi” che non hanno mai fatto una prova biiologica e parlano estrapolando dati dalla “letteratura”, che tra l’altro è piena di generalizzazioni sbagliate o perfino vizi di logica (si veda quella del FOS/TAC e quella della conduttività elettrica).
      Se si sospetta che un impianto possa avere problemi per eccesso di NH4- , è d’obbligo fare delle prove biologiche con inoculo prelevato dallo stesso impianto, e testare cosa succede con diverse ipotesi. Ad esempio, io ho fatte delle prove per un cliente al quale il “biologiste” di turno aveva detto di ridurre la percentuale di pollina perché “l’NH3 inibisce il processo”. Dalle prove è risultato che l’impianto poteva funzionare meglio addirittura aumentando la pollina e modificando le proporzioni degli altri substrati. In un altro caso, un “inventore” sosteneva che l’aggiunta di una polvere ricavata da una zeolite doveva migliorare le prestazioni perché “neutralizza l’NH4-“. Dalle prove in laboratorio è risultato che l’aggiunta del prodotto cambiaso solo un po’ la forma della curva, ma il BMP finale della pollina era lo stesso con o senza prodotto. Inoltre la polvere tendeva a precipitare, che è una cosa che si deve sempre evitare negli impianti costruiti “alla tedesca”, con reattori bassi e larghi. La riposta al suo quesito è dunque che non c’è una risposta univoca che vada bene per tutti, va verificato caso per caso.

Laisser un commentaire

Votre adresse email ne sera pas publiée. les champs requis sont indiqués *