Un Méthaniseur fait maison

1 Notre projet : Le méthaniseur FERM

1.1 Conception

La conception du méthaniseur a été la première étape de notre projet. Afin de pouvoir le réaliser dans sa totalité, il fallait qu’il soit de taille réduite, comparé à ceux en fonctionnement aujourd’hui, mais aussi assez grand pour pouvoir produire une quantité de gaz significative pour faire fonctionner le brûleur.

Plusieurs autres contraintes ont dû être prises en compte pour que l’on puisse réussir à produire du gaz. Le méthaniseur devait être étanche, afin que le gaz ne s’échappe au fur et à mesure qu’il se produit. La température devait aussi être contrôlée, car celle-ci doit être constante lors de la durée du process. Enfin, vu que nous créons de l’énergie renouvelable, ils nous était essentiel de consommer le moins d’énergie possible pour en créer.

1.1.1 Premier jet

Lors de nos premiers prototypes dessin, nous n’avons pas pris en compte les dimensions du méthaniseur. Nous nous sommes concentrés sur les contraintes que nous avions.

Afin que notre méthaniseur soit étanche au gaz, nous avons choisi la solution suivante. Un premier bidon, rempli de disgestat, sera mis dans un grand réservoir. Ce grand réservoir sera rempli d’eau, à mi-hauteur du bidon. Enfin, une bâche flexible sera positionnée au-dessus du bidon, afin de récupérer le gaz. De cette manière, le gaz créé ne pourra pas s’échapper, car d’un côté la bâche le retiendra, et de l’autre côté, l’eau l’en empêchera.

Il a fallu trouver un système pour pouvoir homogénéiser le digestat, tout en conservant le méthaniseur étanche. Il était donc impossible de passer par la bâche flexible. On percera donc le 1er bidon, afin de faire passer le mélangeur. Il sera plus simple de gérer l’étanchéité entre l’eau et le digestat. Afin de ne pas percer la cuve, nous ressortirons le mélangeur par le haut, et nous nous servirons d’un jeu de bielle pour le faire tourner.

Afin de moins consommer d’électricité pour maintenir une température constante, nous allons entourer la cuve d’isolant, afin d’éviter les pertes thermiques. Un matériau non conducteur sera placé entre la plaque chauffante et l’isolant, afin d’éviter le contact entre les deux, et limiter les risques que l’isolant soit dégradé.

Le gaz sera récupéré par un tuyau, qui passera entre le cylindre et le bidon, en dessous du couvercle. Il sera ensuite stocké à l’extérieur du méthaniseur, dans un réservoir réservé à cet effet. Une vanne sera mise en place avant celui-ci, afin de contrôler l’arrivée du gaz

1.1.2 Deuxième jet

Après consultation avec M.AUDEBERT, il s’avère que notre prototype comportait des installations très difficiles à mettre en œuvre

D’une part, le jeu de bielles pour le mélangeur doit être abandonné. Celui-ci est trop compliqué à construire. D’autre part, la bâche est trop compliquée à fixer à la cuve, et l’étanchéité peut être compromise, due à la pression de l’eau.

Pour remédier à ces deux problèmes, nous avons remplacé la bâche par un couvercle solide. Cela permettra une meilleure étanchéité au niveau de l’eau, et une installation moins complexe. De plus, on peut maintenant fixé le mélangeur au couvercle. Il sera alors beaucoup plus simple de mixer le digestat. Le seul problème à faire attention, sera l’étanchéité au niveau de l’attache du mélangeur au couvercle.

Nous avons choisi comme matériau non conducteur, une planche en bois, que l’on placera sous la plaque chauffante

Au niveau des dimensions, nous avons regardé sur internet, les dimensions de bidons plastique standard, bidon qui contiendra le substrat, afin de pouvoir nous baser dessus pour dimensionner le reste du méthaniseur. Le bidon est donc un bidon de 60l, avec les dimensions suivantes : Hauteur 625 mm, diamètre 350 mm

1.2 Réalisation

Les trois principaux éléments du méthaniseur sont le bidon, le couvercle et la cuve. C’est donc ces composants que nous avons cherchés en premier. Afin de limiter le coup du méthaniseur, nous ne voulions acheter le moins de chose possible. Nous avons donc demandés à l’IUT et dans nos entourages respectifs. C’est M.CHEVALIER qui a pu nous fournir ces trois composants.

1.2.1 1er bidon + couvercle

La première étape est de couper le bidon à la hauteur voulue, afin que l’on puisse introduire le digestat. Le couvercle utilisé est un bidon en plastique, de diamètre supérieur (480 mm). Lui aussi a été coupé a hauteur voulue, la moitié de la hauteur du bidon, afin d’effectuer l’étanchéité avec l’eau.

Couvercle Bidon

1.2.2 Le mélangeur

L’un des éléments indispensables à la réussite de ce projet est le mélangeur. Voulant consommer le moins d’énergie possible, nous avons décidé de ne pas prendre de mélangeur électrique, mais d’en fabriquer un manuel. Il sera fixé au couvercle. Nous avons commencé par le dimensionner, afin qu’il puisse rentrer dans le bidon, sans qu’il y ait de frottement. Il fallait aussi prévoir un moyen de le faire tourner manuellement, qui a été résolu par la mise en place d’une barre à l’extrémité du mélangeur.

Shéma du mélangeur

Une fois dimensionné sur feuille, nous sommes allés à l’atelier le concevoir. Il a fallu couper un tube rond, deux fers plats grâce à la scie fraise, et les tôles à la guillotine aux bonnes dimensions. Une fois cela réalisé, il nous a fallu souder le tout au MIG, afin de réaliser la partie intérieur du mélangeur. Pour la partie extérieure du mélangeur, on a découpé un tube rond, et soudé dessus un tube carré, que l’on a découpé au préalable.

Partie intérieure du mélangeur

Le mélangeur réalisé, il fallait le fixer au couvercle. Pour cela, nous avons au préalable coupé deux tôles aux mêmes dimensions, que nous avons percées aux quatre coins. Les deux tôles ont

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