Biogaz : comprendre le fonctionnement et la filtration d’une centrale de méthanisation

Les intrants sont préparés en amont du processus de méthanisation. Ces opérations varient selon la nature des déchets et l’installation : retrait des indésirables, homogénéisation et, si besoin, dilution ou broyage. L’objectif est d’obtenir une matière suffisamment régulière et pompable pour alimenter le procédé.
Une fois préparées, les matières organiques sont introduites dans le digesteur. Cette cuve hermétique et privée d'oxygène, constitue le cœur du procédé. Pour fonctionner efficacement, la digestion s’effectue dans des conditions contrôlées : la température est maintenue entre 40 et 60 °C et la matière est brassée en continu à l'aide d'un agitateur, afin de garantir un milieu homogène et favorable à l’activité bactérienne. À l’intérieur, des micro-organismes naturellement présents dans les intrants dégradent progressivement la matière organique et transforment une partie de celle-ci en gaz.
La méthanisation produit alors deux flux : un digestat valorisable (la matière résiduelle issue de la digestion, liquide et/ou solide) et un biogaz brut (mélange de CH₄ et de CO₂). Ce biogaz contient naturellement de la vapeur d’eau, du H₂S, des siloxanes, des COV et des particules fines, à éliminer avant toute valorisation énergétique.

Avant toute valorisation, le biogaz issu du digesteur doit être traité afin de protéger les équipements situés en aval. Ce socle d’épuration vise à éliminer les principales impuretés naturellement présentes dans le biogaz brut. En pratique, l’épuration repose sur trois fonctions essentielles.

Les moteurs de cogénération utilisés dans les installations de méthanisation sont des moteurs industriels conçus pour fonctionner à régime stable sur de longues périodes. La disponibilité du moteur est donc un enjeu majeur. Une maintenance maîtrisée, reposant notamment sur une filtration adaptée, permet de sécuriser son fonctionnement et de limiter les arrêts non planifiés.

Au-delà des filtres montés sur le moteur, l’environnement ambiant influence directement la fiabilité de l’installation de cogénération. Dans une centrale de méthanisation, les locaux techniques et armoires électriques sont souvent exposés à des poussières issues de l’activité agricole ou industrielle.
Si l’air de ventilation n’est pas filtré, ces particules peuvent être aspirées, s’accumuler sur les équipements (ventilateurs, échangeurs, grilles) et perturber le refroidissement. Une filtration de l’air adaptée permet de limiter l’encrassement et de maintenir des conditions de fonctionnement stables. HIFI FILTER® propose, pour la ventilation des locaux techniques, conteneurs et salles électriques, des filtres à poches, nattes filtrantes, mousses PPI ou bandes filtrantes.
La protection des armoires électriques repose sur le même principe : un apport d’air filtré limite l’encrassement interne et contribue à la fiabilité des équipements.

En complément de la production de biogaz, la méthanisation génère un digestat, c’est-à-dire la matière organique résiduelle après la phase de digestion. Il se présente sous forme liquide, solide ou séparée en deux fractions.
Riche en éléments fertilisants (azote, phosphore, potassium), le digestat est principalement valorisé en agriculture comme fertilisant organique, en substitution partielle d’engrais minéraux. Sa gestion et sa valorisation constituent ainsi un débouché complémentaire du procédé de méthanisation, distinct de la production d’énergie.

La méthanisation transforme des matières organiques en biogaz, valorisable en cogénération ou, après traitement complémentaire, en biométhane. Elle génère également un coproduit valorisable : le digestat.
Dans toutes les configurations, la fiabilité d’une centrale repose sur un biogaz maîtrisé et sur la protection des équipements. La filtration intervient à plusieurs niveaux dans une centrale de méthanisation afin de protéger les équipements contre l’encrassement, la corrosion et l’usure prématurée. HIFI FILTER® intervient plus particulièrement sur la ligne biogaz, les moteurs de cogénération, la ventilation des locaux techniques et des armoires électriques, ainsi que sur les engins et véhicules opérant sur site.
Au-delà de ces applications directement liées au procédé et à la valorisation du biogaz, d’autres besoins de filtration peuvent être rencontrés sur les installations de méthanisation : filtration de liquides industriels, de circuits hydrauliques, d’air comprimé et de vide, solutions de dépoussiérage, ou encore pour la distribution de carburant. Autant d’environnements où l’expertise d’HIFI FILTER® peut être mobilisée.
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