Dans le passé, les installations à tambour flottant étaient principalement construites en Inde et sont donc appelées digesteurs de biogaz à tambour indien ou couverture flottante indienne. digesteurs de biogaz.
Les installations à tambour flottant sont principalement utilisées pour digérer les excréments d'animaux et d'humains selon un mode de fonctionnement à alimentation continue, c'est-à-dire avec un apport quotidien. Ils sont utilisés le plus souvent par des exploitations de petite et moyenne taille (taille du digesteur : 5-15 m3) ou dans des institutions et des domaines agro-industriels plus grands. (taille du digesteur : 20-100 m3).
Une usine à tambour flottant se compose d'un digesteur cylindrique ou en forme de dôme et d'un réservoir de gaz ou tambour flottant et mobile. Le gazomètre flotte soit directement dans le lisier en fermentation, soit dans une chemise d'eau séparée. Le tambour dans lequel le biogaz est collecté possède un cadre de guidage interne et/ou externe qui assure la stabilité et maintient le tambour droit. Si du biogaz est produit, le tambour monte, si du gaz est consommé, le réservoir de gaz retombe.
Contenu
Avantages
Les installations à tambour flottant sont faciles à comprendre et à utiliser. Ils fournissent du gaz à une pression constante et le volume de gaz stocké est immédiatement reconnaissable à la position du fût. L'étanchéité au gaz ne pose aucun problème, à condition que le gazomètre soit dérouillé et peint régulièrement.
Désavantages
Le fût en acier est relativement coûteux et nécessite beaucoup d'entretien. Le dérouillage et la peinture doivent être effectués régulièrement. La durée de vie du tambour est courte (jusqu'à 15 ans ; dans les régions côtières tropicales, environ cinq ans). Si des substrats fibreux sont utilisés, le gazomètre a tendance à rester "coincé" dans l'eau. dans l'écume flottante qui en résulte.
Matériel du digesteur et du tambour
Le digesteur est généralement constitué de maçonnerie en brique, en béton ou en pierre de taille avec du plâtre. Le fût de gaz est normalement constitué de tôles d'acier de 2,5 mm pour les côtés et de tôles de 2 mm pour le dessus. Il est doté de renforts soudés qui brisent l'écume de surface lorsque le tambour tourne.
Le tambour doit être protégé contre la corrosion. Les produits de revêtement appropriés sont les peintures à l'huile, les peintures synthétiques et les peintures bitumineuses. Un amorçage correct est important. Il doit y avoir au moins deux couches préliminaires et une couche de finition. Les revêtements d’huile usagée sont bon marché. Ils doivent être renouvelés mensuellement. Les feuilles de plastique collées au mastic bitumineux n'ont pas donné de bons résultats. Dans les régions côtières, il est nécessaire de repeindre au moins une fois par an, et dans les zones sèches, au moins tous les deux ans. La production de gaz sera plus élevée si le tambour est peint en noir ou en rouge plutôt qu'en bleu ou en blanc, car la température du digesteur est augmentée par le rayonnement solaire. Les fûts de gaz en béton armé grillagé de 2 cm ou en fibrociment doivent recevoir un revêtement intérieur étanche aux gaz.
Le fût de gaz doit avoir un toit légèrement incliné, sinon l'eau de pluie y resterait emprisonnée, entraînant des dommages dus à la rouille. Un toit à pente trop forte coûte inutilement cher et le gaz présent dans la pointe ne peut pas être utilisé car lorsque le fût repose sur le fond, le gaz n'est plus sous pression.
Des tambours flottants en plastique renforcé de fibres de verre et en polyéthylène haute densité ont été utilisés avec succès, mais les coûts de construction sont plus élevés que ceux en acier. Les fûts flottants en béton armé de treillis métalliques sont sujets aux fissures capillaires et sont intrinsèquement poreux. Ils nécessitent un revêtement interne élastique et étanche aux gaz. Les fûts en PVC ne conviennent pas car ils ne résistent pas aux UV.
Centrales à tambour flottant à chemise d'eau
Les plantes à enveloppe d’eau sont universellement applicables et faciles à entretenir. Le tambour ne peut pas rester coincé dans une couche d'écume, même si le substrat a une teneur élevée en matières solides. Les installations à chemise d'eau se caractérisent par une longue durée de vie et un aspect plus esthétique (pas de réservoir de gaz sale). En raison de leur étanchéité supérieure du substrat (hygiène !), ils sont recommandés pour une utilisation dans la fermentation des terres de nuit. Le coût supplémentaire de la chemise d'eau en maçonnerie est relativement modeste. La chemise d'eau permet également d'économiser environ 5 % de gaz produit sur les côtés du réservoir de gaz et du digesteur.
Cadre de guidage
La paroi latérale du fût de gaz doit être aussi haute que la paroi située au-dessus du rebord de support. Le tambour flottant ne doit pas toucher les parois extérieures. Il ne doit pas basculer, sinon le revêtement serait endommagé ou resterait coincé. C'est pour cette raison qu'un tambour flottant nécessite toujours un guide. Ce cadre de guidage doit être conçu de manière à permettre le retrait du fût de gaz pour réparation. Le fût ne peut être retiré que si de l'air peut y pénétrer, soit en ouvrant la sortie de gaz, soit en vidant la chemise d'eau.Le fût de gaz flottant peut être remplacé par un ballon au-dessus du digesteur. Cela réduit les coûts de construction, mais dans la pratique, des problèmes surviennent toujours avec la fixation du ballon au digesteur et avec la forte susceptibilité aux dommages physiques.
Types d'installations à tambour flottant
Il existe différents types de centrales à tambour flottant :
- Modèle KVIC avec digesteur cylindrique, l'installation de biogaz à tambour flottant la plus ancienne et la plus répandue d'Inde.
- Plante à dôme fixe modèle CAMARTEC
- Modèle Pragati avec digesteur hémisphère
- Modèle Ganesh en acier angulaire et film plastique
- Centrale à tambour flottant constituée d'unités composées préfabriquées en béton armé
- Installation à tambour flottant en polyester renforcé de fibres de verre
- Modèle BORDA : L'installation BORDA combine les avantages statiques du digesteur hémisphérique avec la stabilité du processus du tambour flottant et la durée de vie plus longue d'une usine à chemise d'eau.
Lectures complémentaires
Anglais
- Amaratunga, M. : Comportement structurel et conditions de contrainte des unités de biogaz de type à dôme fixe. Elhalwagi, M.M. (Ed.): Technologie du biogaz, transfert et diffusion, Londres & New York, p. 295-301. 1986. 0001182; ISBN : 1-85166-000-3
- van Buren, A. ; Crook, M. : Un manuel chinois sur le biogaz - Vulgariser la technologie à la campagne. Intermediate Technology Publications Ltd. Londres (Royaume-Uni), 1979, sixième impression 1985, 135 P. ISBN : 0903031655
- Fulford, D. : Conception de dômes en béton fixes. Biogaz - Défis et expérience du Népal. Vol I. Mission unie au Népal, 1985, pp. 3.1-3.10.
- Ringkamp, M. - FH Hildesheim/Holzminden/Faculté de génie civil Holzminden (Allemagne) : Programme régional d'extension du biogaz GCR - Rapport final sur l'examen statique et structurel des usines de biogaz des Caraïbes. 1989, 60 P.
- Sasse, L. - GATE, Bremer Arbeitsgemeinschaft fr berseeforschung und Entwicklung (BORDA) : Installations de biogaz - Conception et détails d'installations de biogaz simples. 2e édition, 1988, 85 P., ISBN : 3-528-02004-0
- Werner, U., Sthr, U., Hees, N. - GATE : Usines de biogaz dans l'élevage - Un guide pratique. Friedr. Afficher et amp; Sohn, Braunschweig/Wiesbaden (Allemagne), 1989 ; 153 pages, ISBN 3-528-02048-2
Espagnol
- Sasse, L. - Centro de Investigacin, Estudios y Documentacin (CIED) Lima (Pérou) : La Planta de Biogas - Bosquejo y Detaille de Plantas Simples. Reciclaje de la Materia Organica 3. 1986. 103 p.
Allemand
- Sasse, L. - PORTE; Bremer Arbeitsgemeinschaft fr berseeforschung und Entwicklung (BORDA) : Die Biogas-Anlage - Entwurf und Detail einfacher Anlagen. 2. Aufl. 1987, 85 pages, ISBN : 3-528-01003-2
- Sasse, L. : Biogas in der GTZ - Zur Statik von Festdomanlagen. Informations sur le biogaz Nr. 27. 1988, p. 19-24
- Werner, U. ; Sthr, U. ; Hees, N. : Praktischer Leitfaden fr Biogasanlagen in der Tierproduktion. Sonderpublikation der GTZ Nr. 180. 1986. ISBN : 3-88085-311-8