Manuel Installation Biodigesteur

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  • 8/7/2019 Manuel Installation Biodigesteur

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    Manuel dinstallation dun biodigesteur

    Texte original :

    Biodigester installation manual

    Lylian Rodriguez and T R Preston

    University of Tropical Agriculture FoundationFinca Ecologica, University of Agriculture and Forestry,

    Thu Duc, Ho Chi Minh City, [email protected] and [email protected]

    Traduit partiellement par :

    Association EdenPlace Pablo Picasso

    31 520 Ramonville

    Tl : 05 61 75 19 53

    Mail : [email protected]

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    Sommaire

    Procd de fermentation .....................................................................3

    Emplacement du biodigesteur ............................................................4

    Matriaux ncessaires pour fabriquer le biodigesteur :......................4

    Prparation du tube en plastique (polythylne) qui servira de

    biodigesteur.........................................................................................5

    Mise en place du systme de captage du gaz .....................................6

    Mise en place du tube dentre des dchets dans le biodigesteur......8

    Remplissage du tube plastique avec de lair ......................................9

    Mise en place du biodigesteur ..........................................................11

    Mise au point du pige eau (valve dchappement du gaz) ..........13

    Mise au point du rservoir gaz.......................................................14

    Une application du biogaz : la cuisson des aliments........................15

    Relier lvacuation des dchets vers le biodigesteur........................16

    Que faire en cas de problme ...........................................................17

    Rfrences.........................................................................................21

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    Procd de fermentation

    Le procd de fermentation dans un digesteur est un processus naturel de dgradation de la

    matire organique qui se ralise en absence doxygne (anarobiose) et qui saccompagne

    dune production dun gaz combustible, le biogaz , compos essentiellement de mthane,

    gaz inflammable.

    Les images suivantes illustrent la pollution de lenvironnement par les djections animales

    dans une exploitation :

    Photo 1. Nettoyage dune porcheriePhoto 2. Les dchets liquides scoulent

    lextrieur de lenclos

    Photo 3. Pollution de

    lenvironnementPhoto 4. Production de mthane et pollution de lair

    La mise en place dun digesteur va permettre dutiliser le lisier afin de produire du biogaz

    utile mais aussi de diminuer la charge polluante de cette biomasse.

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    Emplacement du biodigesteur

    La premire tape pour installer le digesteur consiste bien dfinir son emplacement. En

    gnral, il suffit de le situer proche de la source de production de lisier, c'est--dire proche de

    lenclos btail.

    Afin de faciliter lcoulement du lisier, il est prfrable que celui-ci coule par gravit

    directement de la source vers lentre du digesteur.

    Photo 5. Ralisation dune tranche dans le sol

    Il est ncessaire de prendre en compte les lments suivants lorsque lon creuse la tranche

    dans le sol :

    Les parois et le fond de la tranche doivent tre dpourvus de tout lment pouvant

    endommager le digesteur en plastique (pines, racines, ) ;

    Le fond de la tranche doit suivre une pente denviron 2,5% entre lentre et la sortiedu digesteur ;

    La terre retire de la tranche doit tre vacue de la zone proche du digesteur pour

    viter toute gne pendant linstallation du digesteur.

    Matriaux ncessaires pour fabriquer le biodigesteur :

    Film tubulaire en polythylne transparent, le diamtre varie selon linstallation

    souhaite (compris entre 80 cm et 200 cm), la longueur varie avec la taille du

    digesteur ;

    2 tubes en cramique de 75 cm 100 cm de long et 15cm de diamtre ;

    Une longueur de tube en PVC de 12,5 mm de diamtre interne (la longueur dpend dela distance entre les diffrents lments de linstallation) ;

    2 adaptateurs en PVC (mle et femelle) de 12,5 mm de diamtre interne ;

    2 rondelles en caoutchouc (issues de chambres air de pneus) de 7 cm de diamtre

    avec un trou central de 12,5 mm de diamtre ;

    2 rondelles en plastique rigides de 10 cm de diamtre avec un trou central de 12,5 mm

    de diamtre. Les rondelles doivent tre construites base de plastique dur (perspex ou

    avec tout autre lment en plastique) ;

    2 conduits en PVC (rigide) dune longueur de 1 m et de 12,5 mm de diamtre interne ;

    Un coude en PVC (rigide) avec un diamtre intrieur de 12,5 mm ;

    4 bandes de caoutchouc (issues de chambres air de pneus) de 5 cm de large ;

    2 lments en PVC, en forme de T et de 12,5 mm de diamtre interne ;

    Une bouteille en plastique.

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    Photo 6. Matriaux ncessaires la mise en place dun digesteur en plastique

    Prparation du tube en plastique (polythylne) qui servira debiodigesteur

    On droule la bonne longueur de plastique qui correspondra la longueur du digesteur. Il est

    important de prvoir une longueur supplmentaire de 1m de chaque ct pour pouvoir placer

    les tubes dentre et de sortie du digesteur.

    Photo 7. Prlvement de la bonnelongueur de plastique

    Photo 8. Dcoupe de la seconde pice de plastique

    Deux longueurs de plastique sont ncessaires car elles seront places lune dans lautre pour

    assurer une meilleure rsistance de la paroi du digesteur.

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    Photo 9. On met en boule une des

    deux pices de plastique afin de la

    mettre lintrieur de lautre

    Photo 10. Dbut de la phase denfilement des deux

    pices de plastique qui augmentera la rsistance du

    digesteur

    Photo 11. On place les deux pices de plastique lune dans lautre

    Mise en place du systme de captage du gaz

    Tous les lments ncessaires la

    ralisation du point de captage du

    gaz sont prsents ci-contre :

    Les lments seront assembls afin

    dassurer une bonne jonction entre

    lenveloppe et le rseau de

    distribution du gaz.

    Il reste percer un trou au bon

    endroit la surface de lenveloppe en

    plastique.

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    La premire tape consiste placer une marque lendroit o lon installera le point de sortie

    du gaz. Il peut se situer une distance de 1,5 m du bord, et au centre dans le sens de la

    largeur.

    La taille du trou dpend du diamtre extrieur de ladaptateur mle en PVC.

    Photo 12. On mesure la bonne distance Photo 13. On fait une marque pour dcouper le pastique

    Photo 14. Maintenir le plastique Photo 15. Dcouper le plastique

    Photo 16. Mise en place des lmentsncessaires la ralisation du tuyau de

    sortie du gaz

    Photo 17. Il reste visser les deux adaptateurs entreeux

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    Mise en place du tube dentre des dchets dans le biodigesteur

    On insre le tube en cramique jusqu moiti de sa longueur dans la pice de plastique.

    Le joint entre les deux lments est assur par une bande de caoutchouc que lon enroule toutautour.

    Photo 18. Mise en place du tube lentre

    Photo 19. On commence recouvrir le tube laide du

    plastique

    Photo 20. On recouvre de chaque ctPhoto 21.Nous sommes prt fixer les lments

    ensemble

    Photo 22. On dcoupe une bande decaoutchouc

    Photo 23. On enroule le caoutchouc autour du plastiquepour le fixer au tube

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    Photo 24. On complte pour assurer une bonne fixation

    Remplissage du tube plastique avec de lair

    Tout dabord, on bouche les ouvertures (tube en cramique et point de sortie du gaz) avec un

    sac plastique et une bande de caoutchouc.

    Ensuite, il faut remplir le tube plastique dair avant de le placer dans la tranche.

    Photo 25. On ferme louverture du tubedentre avec un sac plastique

    Photo 26. De mme avec le tube de sortie du gaz

    Photo 27. Tenir le plastiquePhoto 28. On pompe lair pour remplir le

    digesteur

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    Photo 29. Le digesteur est rempli dairPhoto 30. On peut ficeler lextrmit pour

    emprisonner lair tout en laissant de la place pour

    insrer le tube de sortie

    On renferme lair lintrieur du cylindre en plastique. Il ne faut pas oublier de laisser

    dpasser une longueur de plastique afin dy insrer le tube de sortie des rsidus.

    On rajoute un lment de plastique dune longueur de 3 m pour assurer un nouveauremplissage du tube principal.

    Photo 31. Mise en place du tube de sortie(mme procdure que pour le tube dentre)

    Photo 32. On place un tube de plastiquesupplmentaire dune longueur de 3m

    Photo 33. On fixe ce tube de plastique autube de sortie

    Photo 34. On pompe nouveau lair lintrieur du

    tube en plastique

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    Photo 35. On libre le premier tube enplastique de la ficelle qui lentoure

    Photo 36. On force lair passer du tube de 3m de

    long au tube principal

    Photo 37. On complte jusqu ce que letube principal soit rempli dair

    Photo 38. Le digesteur est maintenant rempli dair

    Mise en place du biodigesteur

    Le tube en plastique, rempli dair, est maintenant conduit vers la zone o il sera install.

    Il est dpos lintrieur de la tranche, de sorte que le point de sortie du gaz se trouve au

    dessus du futur digesteur et en prenant soins de ne pas dtriorer lenveloppe en plastique.

    Ensuite, il est ncessaire de remplir deau le digesteur jusqu ce que les tubes dentre et de

    sortie soient parfaitement recouverts deau ( lintrieur du digesteur).

    Lair est maintenant pig lintrieur du digesteur et lon peut retirer les films de plastique

    lentre et la sortie du digesteur.

    Photo 39. Transport du digesteur Photo 40. On place le digesteur dans la tranche

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    Photo 41. Un support est mis en place poursoutenir le tuyau de distribution du gaz

    Photo 42. Connexion du tuyau de distribution au

    tube de sortie du gaz

    Photo 43. Connexion du tuyau de distributiondu gaz au support

    Photo 44.On peut brancher un tuyau darrive

    deau si une pompe est disponible

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    Mise au point du pige eau (valve dchappement du gaz)

    Tout dabord, il est ncessaire de faire un trou dans la bouteille en plastique (3*3 cm)

    lintrieur duquel on pourra ajouter de leau. Il faut galement prvoir un autre trou quipermettra dattacher la bouteille la structure, au moyen dune ficelle.

    Ensuite, le tube en PVC en forme de T est insr dans la bouteille et leau y est ajoute

    jusqu atteindre un niveau de 4-5 cm au dessus du point le plus bas du T .

    On perce nouveau la bouteille une hauteur de 2 cm au dessus du point le plus bas du T

    afin dassurer une baisse de la pression en cas de surpression.

    Il ne reste plus qu suspendre le pige eau de faon pouvoir le remplir facilement et le

    connecter aux tubes darrive et de sortie du biogaz.

    Photo 45. Elments ncessaires llaboration du pige eau

    (PVC en forme de T , bouteille

    plastique, couteau et eau)

    Photo 46. On fait un trou pour ajouter de leau

    Photo 47. On insre le tube en PVC dans la

    bouteille, on remplit deau et on fait un petit trou pour

    fixer le niveau deau

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    Photo 49. On suspend le pige gaz Photo 50. On joint les deux bouts du T :lun la sortie de gaz du digesteur,

    lautre lentre de gaz du rservoir biogaz

    Mise au point du rservoir gaz

    Il sagit dun large sac en plastique (4 m de long) de la mme matire que le digesteur

    (polythylne).

    On bouche un des deux cts avec des bandes de caoutchouc (issues de chambres air).

    Ensuite, on connecte un tube en PVC en forme de T de lautre ct. Il reste trouver une

    place adquate pour le futur rservoir biogaz et brancher larrive de gaz et la sortie au

    rservoir biogaz.

    Photo 51. On bouche un des deux bouts

    du cylindre de plastique qui servira derservoir

    (il peut tre dune longueur de 3m)

    Photo 52. On fixe correctement cette partie du

    rservoir avec une bande de caoutchouc

    Photo 53. Une des deux ouvertures dutube en plastique est maintenant ferme

    Photo 54. On place un nouveau tube en forme de

    T lautre ouverture du futur rservoir :

    un bout sera connect au digesteur, lautre

    lappareil aliment en biogaz

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    Photo 55. On enroule une bande de

    caoutchouc autour du plastique et du tube

    Photo 56. On assure une bonne connexion entreles deux lments

    Photo 57. Le rservoir biogaz estmaintenant termin Photo 58. On suspend le rservoir en dessous dutoit

    Photo 59. Un rservoir biogaz rempli !!

    Une application du biogaz : la cuisson des aliments

    Photo 60. Il faut connect le rservoir de gaz

    lentre de gaz du polePhoto 61. Cuisine fonctionnant au biogaz

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    Photo 62. Une corde autour du rservoir est utilise pour augmenter la pression

    Relier lvacuation des dchets vers le biodigesteur

    On peut raliser un conduit laide de briques et de ciment pour relier lvacuation des

    dchets et le tube dentre du digesteur.

    Photo 64. Un conduit est ralis laide

    de briques pour diriger les dchets

    liquides vers lentre du digesteur

    Photo 65. Le conduit est reli au digesteur

    Photo 66. Rseau de distribution des

    dchets

    Photo 67. Linstallation est termine

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    Photo 74. Le systme complet : un toit peut protger le biodigesteur des rayons UV.

    Que faire en cas de problme

    Le biodigesteur ncessite une maintenance pour bien fonctionner. Il faut le fournir en fumier

    et en eau tous les jours. Mais si un jour vous navez pas assez de gaz il vous faudra vrifier les

    lments suivants :

    Vrification Non Oui Cause Solution

    1.

    Y a-t-il assez

    danimaux pour

    fournir le fumier

    ncessaire au

    biodigesteur ?

    X

    Les animaux ont

    t vendus

    Les animaux

    sont trop petits

    Rejoindre lvacuation destoilettes au biodigesteur ;

    Vous pouvez ajouter

    temporairement dautres dchets

    tels que cassava waste, damaged

    cassava roots, molasses or any

    similar carbohydrate source. If

    this done it is wise to also 30-40

    g urea every day.

    2.

    Y a-t-il assez

    deau dans le

    biodigesteur ?

    X Ajouter de leau.

    3.

    Y a-t-il une odeur

    de gaz ?

    Pas assez de gaz

    est produit ?

    X

    Une connexion

    est endommage

    Un trou dans le

    plastique

    Vrifier toutes les connexions,

    en dmarrant par le tuyau de

    sortie du gaz et en retournant

    vers le biodigesteur.

    Rparer avec rustine ou bande.

    4.

    Y a-t-il assez

    deau dans la

    bouteille ?

    X

    Leau svapore

    et le niveau dans

    la bouteille

    diminue

    Vrifier priodiquement et

    rajouter de leau.

    6. Il y a beaucoup degaz dans le

    X De leausaccumule dans

    Vrifier rgulirement. Pourarranger ce problme :

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    biodigesteur et

    pas dans le

    rservoir ?

    les conduits 1. Ouvrir les joins et laisser

    scouler leau.

    2. Faire un trou dans un des

    conduits, laisser couler leau et

    reboucher avec une bande de

    scotch.

    7.

    Vous voulez

    cuisiner plus

    vite ?

    X

    Pas assez de

    pression dans le

    ballon

    Serrer la ficelle autour du

    reservoir.

    Penser a desserrer la ficelle une

    fois la cuisine termine

    9Il y a un trou dans

    le biodigesteur ?X

    Si le trou nest pas trop large, le

    reboucher avec une pice de

    caoutchouc (issue de chambre

    air) grce un autre adaptateur

    mle - femelle. Sinon, il faut

    refaire un biodigesteur en

    prenant soin de le protger.

    11.

    Y a-t-il beaucoup

    de terre dans la

    tranche du

    biodigesteur ?

    X

    Cest le

    problme le plus

    courant.

    Cela se produit

    lorsque le

    biodigesteur est

    mal situ (les

    pluies entranent

    la terre dans la

    tranche,)

    Il faut prvenir cette situation en

    choisissant un bon emplacement.

    Faire des canaux pour rediriger

    leau des pluies loin de la

    tranche.

    12.

    Est-ce que le

    lisier lintrieur

    du biodigesteur a

    durci ?

    X

    La dure de vie du digesteur

    varie de 2 4 ans.

    Il faut refaire un nouveau

    biodigesteur.

    Photos qui illustrent les problmes rencontrs sur linstallation :

    Photo 75. Ajout deau dans la bouteille (pb 4)

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    Photo 76. Accumulation deau (pb 6-1) : ouvrir le joint pour vacuer leau

    Photo 77.Faire un trou dans le conduit en PVC, laisser couler leau, reboucher avec une bande de scotch (pb 6-2)

    Photo 78.Augmenter la pression dans le rservoir (pb 7)

    Photo 79.La couche suprieure de plastique est dchire (au bout de 3 ans)

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    Comment remettre en place le biodigesteur ?

    Photo 80. On dcoupe le plastique pour

    retirer la matire Photo 81. Couche dure de fumier du laccumulation de terre et au temps (3 annes)

    Photo 82. Aprs avoir retir toute lamatire Photo 83. Tirer le plastique hors de la tranche

    Photo 84. Rcuprer le systme decaptage du gaz

    Photo 85. Rcuprer les bandes de caoutchouc et

    les tubes dentre et de sortie du fumier

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    Photo 86. On arrange la tranche

    Tenter dviter les erreurs prcdentes pour la construction du nouveau biodigesteur !!

    Rfrences

    Anthony W B 1971 Feeding value of cattle manure for cattle. Journal Animal Science. 30:274

    Botero R and Preston T R 1986 Low-cost biodigester for production of fuel and fertilizer from manure(spanish). Mimeograph. CIPAV, Cali, Colombia, pp1-20.

    Bui Xuan An, Ngo an Man, Duong Nguyen Khang, Nguyen Duc Anh and Preston T R 1994 Installation andperformance of low-cost polyethylene tube biodigesters on small-scale farms in Vietnam. In: Proceedings of

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    Preston, Le Viet Ly, Luu Trong Hieu and Brian Ogle) Ho Chi Minh City, November 22 - 27, 1993 pp: 81-90

    Bui Xuan An and Preston T R 1995 Low-cost polyethylene tube biodigesters on small scale farms in Vietnam.Electronic Procedings 2nd Intl. Conference on Increasing Animal Production with Local Resources, Zhanjiang,China, p. 11.

    Bui Xuan An, Preston T R and Dolberg F 1997 The introduction of low-cost polyethylene tube biodigesterson small scale farms in Vietnam. Livestock Research for Rural Developement (9) 2:

    http://www.cipav.org.co/lrrd/lrrd9/2/an92

    Bui Xuan An, Rodriguez Lylian, Sarwatt S V, Preston T R and Dolberg F 1997 Installation and performanceof low-cost polyethylene tube biodigesters on small-scale farms. World Animal Review (88) 1:38-47Chater S 1986 New biogas digester for African small holders. ILCA Newsletter 1986, 5:4.

    Dolberg F 1993 Transfer of sustainable technologies in Vietnam. Development of Sustainable LivestockTechnologies for Ecologically Fragile Zones in The Tropics. SIDA MSc course in sustainable livestock

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    Dien and Xuan Loc villages in Central Vietnam". Livestock Research for Rural Development Volume 8,

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