[PDF] digesteur domestique

[PDF] exercice calcul consommation carburant

[PDF] charge de personnel sig

[PDF] le père goriot balzac evaluation

[PDF] mode d'action des lymphocytes t cytotoxiques

[PDF] exercice système immunitaire 3ème

[PDF] annulation titre sur exercice antérieur

[PDF] mandat d'annulation en m14

[PDF] mandat annulant un titre sur exercice antérieur

[PDF] annulation de titre sur exercice en cours

[PDF] annulation d'un titre de recette sur exercice anté

[PDF] réduction de mandat m14

[PDF] annulation d'un mandat sur exercice antérieur

[PDF] titre d'annulation

[PDF] montrer que les suites un et vn sont adjacentes

REPUBLIQOEDUSENEGAL

ANTADIOPDEDAKAR

EcoleSupérieurePolytechnique

CentredeTHIES

DEPARTEMENTGENIEMECANIQUE

PROJETDEFIND'ETUDES

Ef\VUE DEL'OBTENTIONDUDIPLOME:D'INGENIEURDECONCEPTION

DESTINEEA

L'ELECTRIFICATIONRURALE:

APPLICAl'IONAUMONASTEREDEKEURMOUSSA

Auteur:TraziéGuy-MaximeIRJE BI

Directeurinterne:Dr.SalifGAYE

DEDICACES

./A mon trèscherPère,pourlessacrificesqu'ilnecessed'endurer afin denousassurerune trèsbonneéducation; ./A ma très chère Mère, lemondeentiernesauraitcontenirles remerciementsvenantdu fond de mon coeur; ./A mes frères etsoeurs; ./Atoutela familleTIEMTüREauBurkinaFaso; ./Atoutela familleFAYEàThiès; ./A tous lesautresmembresde ma famille; ./A tousceuxetcellesà quijepensechaleureusementmais que leslimitesde cettepagene mepermettentpasde citer. 1

REMERCIEMENTS

Touttravailestperfectibleetn'estjamaisle fruitd'uneseule personne. encadreurMonsieur

SalifGAYE,sapatiencen'apasfaillisdurant

l'exécutionceprojet. de la ferme dumonastèrequi n'acesséde mefournirlesinformations utiles. AmonBeau-frèreCharles, ilm'aguidépasàpastoutaulong de maformationd'ingénieur.A mamarrainePhilomène,sonsoutien PersonnelAdministratifdeTechniqueet deServicedel'école,auPère AbbédumonastèredeKeurMoussaet àtouslesFrèresmoines,à mes camaradesde l'écolequ'ilstrouventicil'expressionde maprofonde gratitude. 1

TABLEDESMATIERES

TABLE DESMATIERES1

LISTEDESTABLEAUXV

LISTEDESFIGURESVI

LISTEDES ANNEXESVIII

LISTEDESSYMBOLES

ETABBREVIATIONSIX

INTRODUCTION1

lEREPARTIE:SOURCESDE LABIOMASSE,PROCESSUSDE LA

BIOMETHANISATION3

1.SOURCESDE LABIOMASSE,VALORISATIONSET AVANTAGES DU

BIOMETHANEEN ZONERURALE3

1.1. Lessourcesde la biomasse3

1.2. Valorisationset avantages du biométhane en zone rurale8

1.2.1. Valorisationsdu biométhane8

1.2.2. Avantages de la vulgarisationdu biométhaneen zonerurale8

1.2.2.1. Bilan énergétique8

1.2.2.2. Bilan agronomique8

1.2.2.3. Bilan environnemental.9

1.2.2.4. Bilan économique9

2. MISE ENPLACEDEL'UNITEDEBIOMETHANISATION10

2.1. Définitionde la biométhanisation10

2.2.Lacomposition du biométhaneet ses caractéristiques10

2.3. Matérielnécessaire

àla mise en place del'unitéde biométhanisationIl

2.4. Fonctionnementet exploitationdes différents ateliersIl

2.4.1. Atelier 1 : le stockage et la préparation des matières organiques avant leur

admissiondans ledigesteur Il

2.4.1.1. Compositiondes matièresorganiques12

2.4.1.2. Taux de dilutiondes matièrespremières dansl'eau12

2.4.1.3. Caractéristiquesdes matièrespremières13

1 1 a. Lamatière sèche (M.S.)13 b. Le rapport C/N des matièresorganiques13

2.4.2. Atelier 2 : le digesteur16

2.4.2.1. Constitutionet paramètrestechniquesdu digesteur16

2.4.2.2. Les technologiesde conceptiond'undigesteur16

a. Les digesteursdiscontinus18 b. Les digesteurs semi-continusconventionnels21 c. Les digesteurscontinus23

2.4.2.3. Les étapes de production du biométhaneau sein des digesteurs 27

a. Les étapes d'hydrolyse et d'acidogenèse28 b.L'étaped'acétogenèse29 c.L'étapede laméthanogénèse30

2.4.2.4. Conditions d'optimisation de la production du biométhane au sein des

digesteurs31 a. Condition anaérobioseet potentiel d'oxydoréduction31 b.L'agitationdes substratsdans ledigesteur32 c. La températuredes substratsdans le digesteur32 d, Maintiend'unpH adéquat35 e. L'élimination de substancesinhibitrices

àla biométhanisation 35

f. Emploi de levains et Prétraitementdes substrats37 g. Duréed'uncycle de production de biométhane37 h. Taux de Chargesen matière organique38

3.3.Atelier3 : l'épuration et le stockagedu biomethane38

3.3.1. Le système d'épuration39

3.3.1.1.Lesméthodes de traitementetd'épurationdu biomethane39

a. La biofiltration39 b.L'adsorption39 c. L'absorption40 d.L'épurationpar circulation du biométhane sur une masse de limaille de fer 40
e. La cryo-condensation40 f. La séparationmembranaire41

3.3.2. Le systèmede stockage41

4.4.L'atelier4 : Les utilisationsdu biomethane.41

II 1

4.5.L'atelier5 : le stockage, le traitement etl'utilisationdu digestat.41

4.5.1. Valeur fertilisante du digestat..42

4.5.2. Valeurs structurantes pour le sol.42

2 EME

PARTIE:ETUDEEN VUE DUCHOIXDESELEMENTS

TECHNOLOGIQlTES

1.ETATDESLIEUX43

1.1. Situation géographique du site.43

1.2. Examen des infrastructures existantes45

1.3. Estimation du besoin en énergie électrique45

1.4.Estimation de la quantitéjournalièrede biométhane53

1.5. Estimation du gisement minimum de matières organiques53

2.1.L'atelier1 : le stockage et la préparation des matières organiques avantl'admission

dans le digesteur (figure 26)57

2.2.L'atelier2: le digesteur57

2.2.1. Paramètres techniques du digesteur57

2.2.2. Analyse thermique du digesteur62

2.2.2.1. Chauffage des matières organiques62

2.2.2.2. Quantité de chaleur récupérable au niveau de la centrale électrique 63

2.3. Atelier 3 : épuration et le stockage du biométhane (figure 27)63

2.3.1. Choix du procédéd'épurationdu biométhane brute63

2.3.2. Choix du réservoir de stockage du biométhane63

2.4. Atelier 4 : La centrale électrique (figure 28)64

2.5. Atelier 5 : le stockage, le traitement etl'utilisationdu digestat64

2.6. La gestion des risques67

3 EME

PARTIE:ETUDEFINANCIEREETECONOMIQUE69

1. ETUDEFINANCIERE69

1.1.Déterminationdes coûts des facteurs de production69

1.1.1. Les investissements70

1.1.2. Le fonds de roulement72

1.1.3. Les chargesd'exploitation72

1.2.Déterminationdes recettesd'exploitation73

III 1

1.3.Lesamortissements73

1.3.1. L'amortissementlinéaire ouconstant..74

1.3.2.L'amortissementaccéléré74

1.3.3.L'amortissementdégressif74

1.4. Le compted'exploitationprévisionnel..74

1.5.Evaluationde larentabilitéfinancière du projet..75

1.5.1. Valeur actuelle nette duprojet(VAN)75

1.5.2. Délai derécupérationdu capital investi (DRC)76

1.5.3. Le taux derendementinterne (TRI)76

1.5.4. Le taux derendementexterne (TRE)76

1.5.5. Indiced'enrichissement(IR)77

2.DISCUSSION

SURL'ETUDEFINANCIERE77

CONCLUSION

GENERALE79

RECOMMANDATIONS80

REFERENCES81

APPENDICE82

BmLIOGRAPHIE81

ANNEXES96

IV 1

LISTEDESTABLEAUX

Tableau 1 : Sources de labiomasse".4

Tableau

Tableau 3 :Productionde gaz dedifférentssubstrats6

Tableau 4 :Déjectionsanimalesjournalières6

Tableau 5:Compositionchimiquemoyennedubiométhane10 Tableau 6 :RapportC/N parportion(kg) dediversesmatièrespremières16

Tableau

Tableau 8 :Concentrationsmaximalesadmissiblesdecertainessubstancesinhibitrices35

Tableau

9:ConsommationélectriqueparbimestredesBâtimentsd'habitation(Zone H) .45

Tableau

10:Consommationélectriqueparbimestredel'infirmerie(Zone1)et les coûts

bimestriels46

Tableau

Il:Consommationélectriqueparmois du forage (Zone F) et lescoûtsmensuels...47 Tableau 12 : Bilancumuléde laconsommationénergétique.48 Tableau 13 : Tauxd'alimentation-Estimationde lapuissanceutile dumonastère- A .49 Tableau 14 : Tauxd'alimentation-Estimationde lapuissanceutile dumonastère -B50 Tableau 15 :Résistancedesmatériauxaubiométhane67 Tableau 16 :Projectionfinancièreduprojetd'électrification77

Tableau 17 :Programmedesinvestissements84

Tableau 18 :Estimationdubesoinen fonds deroulement.85

Tableau 19 :Chargessalariales86

Tableau

20:Autreschargesd'exploitation87

Tableau 21 : Frais deFormationdesresponsablesdel'unitédebiométhanisation88

Tableau 22 : Leschargesimmobilisées88

Tableau 23 :AnnuitésdesimmobilisationsCorporelles89

Tableau

24:Prévisiondu Chiffred'Affaire90

Tableau 25 :Comptederésultatprévisionnel.91

Tableau 26 : Les flux financiers -partie

1.92

Tableau 27 : Les fluxfinanciers

-B-partie293

Tableau

28:FichesynoptiqueduprojetCBB94

v 1

LISTEDESFIGURES

Figure 1 :Productionen m

3 debiométhanepar tonne de matière fraîche7 Figure 2 : Schémasynoptiquedel'unitédebiométhanisation15

Figure 3 : Vue enperspective

d'undigesteurDUCELIER-ISMAN19

Figure 4 :Digesteurtypeexpérimentéau CIEH19

Figure 5 :Digesteurtype CIEH etgazomètreindépendants20 Figure 6 :Digesteuràcouvercleflottant avecjointd'eau-VD =7,4 m321

Figure 7 :Digesteuràcouvercleflottant22

Figure 8 :Digesteuràcouverclefixe avec cuve derégulationdepressionaccouplée'" ..22

Figure 9 : Coupeschématique

d'undigesteur)23

Figure

10:Schémadeprincipedel'installationd'uneunité debiométhanisation24

Figure

Il:Schémadefonctionnementd'uneunité debiométhanisation25 Figure 12 :Ensembleschématiqued'uneunité debiométhanisation26 Figure 13 : Les étapesbiochimiquesde laproductiondubiométhaneouméthanebiologique Figure 14 : Vue debactériesméthanogènesdu type*Methanothrixthermophilaen activité..28 Figure 15 : Etapes de laréductiondu gazcarbonique (C02)enméthane(CH4)29

Figure 16 : Vue interne

d'undigesteurindustriel.34 Figure 17 :Comportementdesmicro-organismesvis-à-visdu facteurtempérature34 Figure 18 : Influence du pH dumilieudeculturesur le taux decroissancedes micro- organismes (Courbe adaptée auxbactéries mésophilesdu typeEscherichiacoli)35 Figure 19 : Vue de lasituationgéographiquedumonastèrede KeurMoussa.44