Etude sur la valorisation énergétique par conversion Biomasse de boues résiduaires urbaines – cas de la station d’épuration ONA - Tlemcen

Abstract

L’étude a porté sur la conversion énergétique par biomasse et production du biogaz par processus de méthanisation anaérobique des boues d’épuration primaire active produites dans le système d’épuration ONA Tlemcen. La méthanisation est une biodégradabilité et une valorisation basée sur l’activité des microorganismes (les bactéries) dans un milieu en absence d’oxygène à une température choisie dans l’intervalle de température 20C° - 70C° où l’activité bactérienne est active. Pour suivre cette conversion au laboratoire un prototype de digesteur a été réalisé au laboratoire. Les essais ont été réalisés au laboratoire en considérant deux températures au niveau du digesteur T=35C° et T = 55C° et qui ont été choisies pour avoir le maximum de la conversion et de l’activité bactérienne respectivement mésophiles et thermophiles en tenant compte de la variation des paramètres d’influence (température ambiante, temps d’immersion, concentration de la matière organique, matériaux de conception du digesteur). Les résultats ont montrés que le volume du biogaz produit dépend des paramètres physico chimiques et la concentration de la matière organique initiale. Les résultats ont été obtenus en tenant compte de l’activité bactérienne qui est beaucoup plus intense à la température de 35°C qu’a la température de 55°C où le processus de méthanisation s’effectue à vitesse lente. Les calculs thermique sur le bilan énergétique ont montrés que l’énergie nette a diminuée lorsque le digesteur fonctionne à des températures ambiantes très basses de l’ordre de 16°C, ce qui implique que les transferts thermiques échangés avec le milieu extérieur augmentent et le biogaz produit dépendra de la quantité de matière organique introduite dans le digesteur et de la température du digesteur. Les résultats de la simulation numérique sous environnement Quick Field ont montrés que la distribution de la température au niveau du digesteur n’est pas uniforme pour l’intervalle de température considéré. La température maximale est concentrée à la source de chaleur et diminue au fur et à mesure qu’on s’éloigne de la source vers les parois et vers le milieu extérieur ce qui confirme les résultats obtenus dans la simulation expérimentale