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GUIDE SUR LE BIOGAZ DE LA PRODUCTION À L'UTILISATION
Publié par
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
Allemagne
Avec le soutien du ministère fédéral de l'Alimentation, de l'
Agriculture
Guide sur le biogaz
De la production à l'utilisation
La Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) a été chargée par le ministère fédéral
allemand de la Coopération économique et du Développement (BMZ) de réaliser le projet de coopération
régionale " Renforcement des capacités de formation initiale et continue pour le secteur de l'environnement,
Maghreb ». Un des principaux axes de ce projet, qui couvre la période 2010-2013, est la composante " biogaz ».
Elle vise à sensibiliser les institutions concernées par le biogaz aux avantages et possibilités de cette nouvelle
source d'énergie et à former leur personnel technique à ses principaux aspects technologiques et
économiques.
Le projet a financé la version française du " Guide sur le biogaz "
Sabine Hartig
Centre de compétence Développement des ressources humaines (DRH) - Programmes
Méditerrane & Moyent-Orient (division 33A0)
Directrice du projet
Deutsche Gesellschaft für
Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH
68169 Mannheim
Allemagne
T + 49 621 3002-227
F + 49 621 3002-132
E sabine.hartig@giz.de
I www.giz.de
Guide sur le biogaz
De la production à l'utilisation
Publié par la Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) avec le soutien du ministère fédéral de
l'Alimentation, de l'Agriculture et de la Protection des Consommateurs suite à une décision du Parlement
fédéral allemand.
Responsable
du projet : Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
Internet : www.fnr.de
Sur mandat du : ministère fédéral de l'Alimentation, de l'Agriculture et de la Protection des Consommateurs
(BMELV)
Internet : www.bmelv.de
Soutien éditorial : Deutsches BiomasseForschungsZentrum (DBFZ)
Internet : www.dbfz.de
Partenaires : Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V. (KTBL)
Internet : www.ktbl.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI)
Internet : www.vti.bund.de/de/institute/ab/
Cabinet d'avocats Schnutenhaus & Kollegen
Internet : www.schnutenhaus-kollegen.de
Publié par : Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) Rédaction :FNR, division Communication et relations publiques
Copyright
(Cuverture) :Mark Paterson / FNR; Werner Kuhn / LWG; FNR / iStockphoto
Maquette :www.tangram.de, Rostock
5e édition, entièrement révisée, Gülzow, 2010
Tous droits réservés
Sans autorisation écrite de l'éditeur, aucune partie de cet ouvrage n'a le droit d'être reproduite, traitée, distribuée ou
archivée. Ce sont exclusivement les auteurs, et non l'éditeur, qui sont responsables des conclusions et des résultats,
des concepts et des recommandations y figurant. 3 1
Sommaire
Listes
Liste des illustrations.....................................................................................................................................................9
Liste des tableaux.........................................................................................................................................................12
Liste des auteurs........................................................................................................................................................... 15
1 Objet du Guide........................................................................................... 17
M. KALTSCHMITT, F. SCHOLWIN
1.1 Objectif............................................................................................................................................................ 17
1.2 Approche........................................................................................................................................................ 18
1.3 Contenu .......................................................................................................................................................... 18
1.4 Groupes cibles................................................................................................................................................ 19
1.5 Définition du champ d"application ............................................................................................................ 19
1.5.1 Technologie....................................................................................................................................... 19
1.5.2 Substrats............................................................................................................................................ 20
1.5.3 Actualité des données ..................................................................................................................... 20
1.5.4 Champ d"application des données................................................................................................ 20
2 Notions fondamentales de digestion anaérobie....................................... 21
J. FRIEHE, P. WEILAND, A. SCHATTAUER
2.1 Production de biogaz.................................................................................................................................... 21
2.2 Conditions environnementales dans le réacteur...................................................................................... 22
2.2.1 Oxygène............................................................................................................................................. 22
2.2.2 Température ..................................................................................................................................... 23
2.2.3 Valeur du pH.................................................................................................................................... 24
2.2.4 Apport en nutriments...................................................................................................................... 24
2.2.5 Inhibiteurs......................................................................................................................................... 26
2.3 Paramètres de fonctionnement.................................................................................................................... 27
2.3.1 Taux de charge organique et temps de séjour du digesteur...................................................... 27
2.3.2 Productivité, rendement et degré de dégradation...................................................................... 28
2.3.3 Mélange............................................................................................................................................. 29
2.3.4 Potentiel de génération de gaz et activité méthanogène............................................................ 29
2.4 Références bibliographiques........................................................................................................................ 31
Guide sur le biogaz - de la production à l'utilisation 4
3 Technologie des centrales de valorisation du biogaz................................33
J. POSTEL, U. JUNG, EL. FISCHER, F. SCHOLWIN, T. WEIDELE,
H. GATTERMANN, A. SCHATTAUER, P. WEILAND
3.1 Caractéristiques et différences entre les différentes procédures............................................................ 33
3.1.1 Teneur en matière sèche du substrat pour la fermentation.......................................................34
3.1.2 Type d"introduction.........................................................................................................................34
3.1.3 Nombre de phases et d"étapes du procédé ..................................................................................35
3.2 Technique du procédé .................................................................................................................................. 35
3.2.1 Gestion du substrat..........................................................................................................................37
3.2.2 Valorisation du biogaz....................................................................................................................55
3.2.3 Stockage du digestat........................................................................................................................70
3.2.4 Stockage du biogaz récupéré..........................................................................................................71
3.3 Codes techniques applicables...................................................................................................................... 75
3.4 Références bibliographiques ....................................................................................................................... 76
4 Description de divers substrats ..................................................................78
J. FRIEHE, P. WEILAND, A. SCHATTAUE
4.1 Substrats agricoles......................................................................................................................................... 78
4.1.1 Fumier................................................................................................................................................78
4.1.2 Cultures énergétiques......................................................................................................................79
4.2 Substrats issus de l"industrie de transformation des produits agricoles .............................................. 80
4.2.1 Production de bière..........................................................................................................................82
4.2.2 Production d"alcool..........................................................................................................................83
4.2.3 Production de biodiesel...................................................................................................................83
4.2.4 Transformation de la pomme de terre (production d"amidon).................................................83
4.2.5 Production de sucre.........................................................................................................................84
4.2.6 Sous-produits de la transformation des fruits.............................................................................85
4.3 Sous-produits d"origine purement végétale selon la loi EEG................................................................. 85
4.4 Données matières et rendements en gaz des sous-produits d"origine purement végétale................ 85
4.5 Produits de taille et herbe coupée............................................................................................................... 86
4.6 Matière issue de la gestion du paysage...................................................................................................... 87
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Fabrication d'un Biodigesteur familial I Description générale