Détermination des composantes des risques relatifs à la foudre

Fiche généralité – RAP-FD-ARF1-rev2 Impact Environnement Projet SOLOGNE BIOGAZ Rapport n° : HLM05092013

Copyright Bureau Veritas 10/2011 page 31/48 En date du 05/09/13

Détermination des composantes des risques relatifs à la foudre

Risque estimé :

Avec :

RA: composante liée aux blessures d'êtres vivants dues aux tensions de contact et de pas dans les zones jusqu'à 3 m à l'extérieur de la structure.

RB: composante liée aux dommages physiques d’un étincelage dangereux dans la structure entraînant un incendie ou une explosion pouvant produire des dangers pour l’environnement.

RC: composante liée aux défaillances des réseaux internes causées par l'IEMF (impact direct).

RM: composante liée aux défaillances des réseaux internes causées par l'IEMF (impact a proximité).

RU: composante liée aux blessures d'être vivants dues aux tensions de contact à l'intérieur de la structure en raison du courant de foudre injecté dans une ligne entrante.

RV: composante liée aux dommages physiques (incendie ou explosion dus à un étincelage dangereux entre une structure extérieure et les parties métalliques généralement situées au point de pénétration de la ligne dans la structure) dus au courant de foudre transmis dans les lignes entrantes.

RW: composante liée aux défaillances des réseaux internes en raison des surtensions induites sur les lignes entrantes et transmises à l’intérieur de la structure.

RZ: composante liée aux défaillances des réseaux internes en raison des surtensions induites sur les lignes entrantes et transmises à la structure. Des pertes de type L2 et L4 pourraient apparaître dans tous les cas, avec le type L1 dans le cas des structures présentant un risque d'explosion, des hôpitaux ou d'autres structures dans lesquelles des défaillances des réseaux internes mettent immédiatement en danger la vie des personnes;

Détermination du niveau de protection

CONCLUSION

Il ressort de cette analyse que le risque tolérable sur la structure est supérieur au risque probable estimé. De ce fait, aucune protection ne sera nécessaire sur la structure, ainsi que sur les lignes d'alimentation et de communication.



Fiche n° 6

STRUCTURE Identification : Bureaux

Localisation : SOLOGNE BIOGAZ

Choix de la méthode d’analyse : Compte tenu des méthodes utilisables décrites dans la fiche N°1 généralités, nous avons considéré que la structure est assimilable à une structure de type fermée.

Par conséquent, la méthode utilisée pour mener notre analyse de risque sera la méthode probabiliste.

ANALYSE DE RISQUE PAR LA METHODE PROBABILISTE

DESCRIPTION DE LA STRUCTURE

Activité Bureaux

Dimensions (m) L (m) : 6 l (m) : 6 h (m) : 3

Constitution Préfabriqué

Blindage de la structure

Absent

Réseau de terre Fond de fouille A créer

Modes Nature du conducteur Section (mm²)

A réaliser (structure en projet de construction)

Interconnexion du réseau de terre de la structure

Particularité Aucune

Situation des structures avoisinantes

Structure entourée par des structures ou des arbres de même hauteur ou plus petits

Eléments situés en partie haute de la structure

Néant

Type, référence, marque

Hauteur (m)

Caractéristiques Zone protégée

Néant Protections primaires existantes

Localisation Elément Interconnecté avec :

Nb de points

d’interconnexion

Type de conducteur

Section du conducteur

A définir Canalisation Eau A créer

Canalisations conductrices provenant de l’extérieur de la structure



Identification des lignes provenant de l’extérieur de la structure :

Ligne N°1

Intitulé de la ligne Alim BT

Nombre de lignes identiques 1

Type de ligneEnergie – souterrain

Longueur 50 m

Résistivité sol 500 ΩΩΩΩ.m

Pas de protection Ecran (R:Ω.km)

Position Entourée par des objets ou des arbres plus hauts

Caract. câble

Facteur environnemental

Sub urbain < à 10m

Dimensions L (m) : 35 l (m) : 21 h(m) : 8,7 Descriptif de la structure située à l’autre extrémité de la ligne Position

Entouré par des objets ou des arbres de même hauteur ou plus petits

Type câblage Non blindé – précautions pour éviter les grandes boucles (surf..de boucle de l’ordre de 0,5m²)

Tension de tenue des réseaux internes

2,5 kV

Système intérieur

Parafoudre arrivée ligne

Absent

Ligne N°2

Intitulé de la ligne Mesure Process


Type de ligne Signal Sous terrain

Longueur 50 m


5 < R ≤≤≤≤ 20

Ecran (R:Ω.km) Ecran relié à la même barre d’équipotentialité que le matériel.

Position Entourée par des objets /arbres de même hauteur ou plus petits

Caract. câble


Sub urbain < à 10m



Type câblage Blindé avec 5 < R blindage ≤≤≤≤ 20 ΩΩΩΩ.km


1,5 kV

Système intérieur


Absent



Détermination des zones à l’intérieur de la structure :

L’Analyse du Risque Foudre est conduite séparément sur les différentes structures. Elle décrit les structures ainsi que les réseaux entrants et sortants pour chacun d’entre eux. Afin de ne pas surévaluer le risque global, des zones homogènes (type de sol, nombre de personnes…) sont définies à l’intérieur de ces structures. Ces zones sont les suivantes :

Zone : Bureaux

Pas de risque

Dangers particuliers

Justification : 3 personne en RDC

Ordinaire Risque d’incendie Justification : Bureaux

Protection anti-incendie

Manuel

Ecran de zone

Absent

Type de sol Béton

Protections contre tension de contact et de pas

Pas de protection

Systèmes intérieurs à la zone

Néant

Type de zone

Externe

Pertes de vies humaines

Présence de personnes : Oui

Nombre de personnes dans la structure : 4

Durée de présence de ces personnes dans la structure : 2000

Nombre de victimes en cas d’accident lié à la foudre : 1




Risque estimé :

Avec :










CONCLUSION




Fiche n° 7

STRUCTURE Identification : Chaufferie gaz


Choix de la méthode d’analyse :

Compte tenu des méthodes utilisables décrites dans la fiche N°1 généralités, nous avons considéré que la structure est assimilable à une structure de type ouverte.




Activité Industriel

Dimensions (m) L (m) : 5,85 l (m) : 2,4 h (m) : 3 Hauteur Cheminée: 10m

Constitution Tout Métal


Continu

Réseau de terre Fond de fouille A créer en 50 mm²




Particularité Tout métal




Néant


Hauteur (m)




Nb de points

d’interconnexion

Type de conducteur


A définir

Canalisation de gaz. A créer





Ligne N°1




Longueur 5 m




Caract. câble


Sub urbain < à 10m





2,5 kV

Système intérieur


Absent

Ligne N°2

Intitulé de la ligne Process/téléphone/alarme


Type de ligne Signal souterrain

Longueur 5 m


5 < R ≤≤≤≤ 20 Ecran (R:Ω.km)

Ecran relié à la même barre d’équipotentialité que le matériel.


Caract. câble


Urbain (10m < h ≤≤≤≤ 20m)





1,5 kV

Système intérieur


Absent





Zone : Chaufferie gaz

Pas de risque


Justification : 1 pers en RDC

Elevée Risque d’incendie Justification : Présence gaz


Manuel

Ecran de zone

Continu

Type de sol

Béton


Pas de protection


Ligne 1

Ligne 2

Type de zone

Externe


Présence de personnes : Oui


Durée de présence de ces personnes dans la structure : 100h/an





Risque estimé :

Avec :










CONCLUSION




Fiche n° 8

STRUCTURE Identification : Cuve tampon


Choix de la méthode d’analyse : Compte tenu des méthodes utilisables décrites dans la fiche N°1 généralités, nous avons considéré que la structure est assimilable à une structure de type fermée.




Activité Industriel : Cuve tampon digesteur

Dimensions (m) Diamétre: 2,5m h (m) : 8

Constitution Cuve Béton


Absent

Réseau de terre Fond de fouille A créer




Particularité Aucune




Néant


Hauteur (m)




Nb de points

d’interconnexion

Type de conducteur


A définir Canalisation gaz A créer





Ligne N°1




Longueur 20 m




Caract. câble


Sub urbain < à 10m





2,5 kV

Système intérieur


Absent

Ligne N°2

Intitulé de la ligne Mesure


Type de ligne Signal Sous terrain

Longueur 20 m


5 < R ≤≤≤≤ 20

Ecran (R:Ω.km) Ecran relié à la même barre d’équipotentialité que le matériel.


Caract. câble


Sub urbain < à 10m





1,5 kV

Système intérieur


Absent





Zone : Cuve

Pas de risque


Justification : 1 personne à proximité

Explosion : Biogaz Risque d’incendie Justification : Cuve Digestat avec bio masse


Manuel

Ecran de zone

Absent

Type de sol Béton


Pas de protection


Néant

Type de zone

Externe


Présence de personnes à proximité: Oui


Durée de présence de ces personnes dans la structure : 100





Risque estimé :

Avec :










CONCLUSION




Fiche n° 9

STRUCTURE Identification : Torchère


Choix de la méthode d’analyse :

Compte tenu des méthodes utilisables décrites dans la fiche N°1 généralités, nous avons considéré que la structure est assimilable à une structure de type ouverte.




Activité Industriel : torchère

Dimensions (m) L (m) : 1 l (m) : 1 h (m) : 6

Constitution Tout Métal


Continu

Réseau de terre Fond de fouille A créer en 50 mm²




Particularité Tout métal




Néant


Hauteur (m)




Nb de points

d’interconnexion

Type de conducteur


A définir

Canalisation de gaz. A créer





Ligne N°1

Intitulé de la ligne Alim BT Divers



Longueur 70m




Caract. câble


Urbain (10m < h ≤≤≤≤ 20m)





2,5 kV

Système intérieur


Absent

Ligne N°2

Intitulé de la ligne Mesure/alarme


Type de ligne Signal souterrain

Longueur 70 m


5 < R ≤≤≤≤ 20 Ecran (R:Ω.km)

Ecran relié à la même barre d’équipotentialité que le matériel.

Position Entourée par des objets /arbres de même hauteur ou plus hauts

Caract. câble


Urbain (10m < h ≤≤≤≤ 20m)





1,5 kV

Système intérieur


Absent





Zone : Torchère

Pas de risque


Justification : 1 per à proximité

Explosion Risque d’incendie Justification : Présence gaz


Manuel

Ecran de zone

Continu

Type de sol

Agricole


Pas de protection


Ligne 1

Ligne 2

Type de zone

Externe


Présence de personnes : Oui à proximité


Durée de présence de ces personnes dans la structure : 50h/an





Risque estimé :

Avec :










CONCLUSION




Plan site :

ANNEXE 10

ANNEXE 11

RITTMO Agroenvironnement Novajardin / Helioprod Etude N°13-220R

RITTMO AgroEnvironnement 37, rue de l’Herrlisheim

68000 COLMAR

1

Mise en œuvre d’une production de digestats séchés de

fumier de cheval à l’échelle pilote dans le cadre de l’homologation du digestat de méthanisation

Etude N° 13-220 R

Rapport final

Etude suivie par :

Mohammed BENBRAHIM

Myriam SADIR

Matthieu HAUPTMANN



68000 COLMAR

2

Date d’émission : Décembre 2013

Sommaire

1 INTRODUCTION ____________________________________________________________ 4

1.1 Objectifs de l’étude ___________________________________________________________ 4

2 Plan d’assurance qualité ____________________________________________________ 5

2.1 Codifications de l’étude _______________________________________________________ 5

2.2 Informations sur l’essai ________________________________________________________ 5

2.3 Non-conformités et actions correctives ___________________________________________ 5

3 Matériels et méthodes ______________________________________________________ 6

3.1 Liste des matières entrantes ____________________________________________________ 6

3.2 Mise en œuvre de la méthanisation ______________________________________________ 8

3.3 Séparation des phases après méthanisation _______________________________________ 9

3.4 Séchage des digestats _________________________________________________________ 9

4 Résultats ________________________________________________________________ 10

4.1 Caractéristiques des matières entrantes _________________________________________ 10

4.1.1 Caractéristiques agronomiques des matières entrantes ___________________________________ 10

4.1.2 Teneurs en éléments traces métalliques _______________________________________________ 12

4.1.3 Caractéristiques microbiologiques des matières entrantes ________________________________ 12

4.2 Caractéristiques du digestat ___________________________________________________ 13

4.2.1 Caractéristiques agronomiques _______________________________________________________ 13

4.2.2 Bilan Matières : ____________________________________________________________________ 15

4.3 Simulation de la phase de méthanisation en système continue : Utilisation exclusive de la

phase liquide pour ajuster les teneurs en MS des matières entrantes ________________________ 16

4.4 Séparation de phase _________________________________________________________ 16

4.5 Séchage ___________________________________________________________________ 17

4.5.1 Séchage de la phase solide (digestat D60) ______________________________________________ 17

4.5.2 Caractéristiques agronomiques du digestat D60 et leurs évolutions pendant le séchage ________ 18

4.5.3 Séchage de la phase solide et la phase liquide (digestat D50) ______________________________ 19

4.5.4 Caractéristiques du digestat à 50% MS : D50 et leurs évolutions pendant le séchage ___________ 19

4.5.5 Caractéristiques microbiologiques des digestats _________________________________________ 20

5 Conclusion _______________________________________________________________ 22

6 Bibilographie _____________________________________________________________ 23

7 Annexes _________________________________________________________________ 24



68000 COLMAR

3

Liste des tableaux

Tableau 1 : Référencement des matières premières ......................................................................................... 6

Tableau 2 : Caractéristiques des matières premières ...................................................................................... 10

Tableau 3 : Quantités et caractéristiques des matières entrantes et du mélange final utilisé pour la

méthanisation ............................................................................................................................................ 11

Tableau 4 : Teneurs en ETM dans les matières entrantes et du mélange final utilisé pour la méthanisation12

Tableau 5 : Caractéristiques microbiologiques des matières entrantes et du mélange final utilisé pour la

méthanisation ............................................................................................................................................ 12

Tableau 6 : Caractéristiques agronomiques du digestat .................................................................................. 13

Tableau 7 : Caractéristiques du digestat obtenu et bilan matière .................................................................... 14

Tableau 8 : Produits obtenus après la séparation de phase ............................................................................ 16

Tableau 9 : Caractéristiques du digestat à 60% MS : D60. ............................................................................. 18

Tableau 10 : Bilan du carbone et de l’azote pendant le séchage de la phase solide ..................................... 18

Tableau 11 : Caractéristiques du digestat à 50% MS : D50. ........................................................................... 19

Tableau 12 : Bilan de C et N pendant le séchage de la phase solide et la phase liquide (digestat D50) ...... 20

Tableau 13 : Caractéristiques microbiologiques des digestats obtenus après méthanisation et séchage à

35°C. .......................................................................................................................................................... 21

Liste des figures

Figure 1: Bilan (Entrées – Sorties) des éléments minéraux. ............................................................................ 15

Figure 2 : Répartition du digestat entre la phase solide et la phase liquide .................................................... 17

Figure 3 : Evolution des teneurs en matières sèches lors du séchage de la phase solide ............................ 17

Figure 4 : Evolution des teneurs en matières sèches lors du séchage de la phase solide et la phase liquide

................................................................................................................................................................... 19

Liste des photos

Photo 1 : Photos des matières premières ........................................................................................................... 6

Photo 2 : Photos du mélange final après ajout de liquide et retournement dans la bétonnière ....................... 7

Photo 3 : Remplissage du pilote de méthanisation ............................................................................................ 7

Photo 4 : Réacteur du pilote de méthanisation ................................................................................................... 8



68000 COLMAR

4

1 INTRODUCTION

La méthanisation aussi appelée digestion anaérobie est la dégradation de la matière organique par des

microorganismes en absence d’oxygène. Cette dégradation provoque la production de biogaz, mélange de

méthane (CH4) et de gaz carbonique (CO2). La digestion anaérobie se déroule généralement à des pH voisins

de la neutralité (6,5 à 8,5) et à des potentiels d’oxydoréduction très bas (-300 à -400mV). La gamme des

températures peut varier de 10 à 65°C ; on parle de bactéries thermophiles (45 à 65°C), mésophiles (25 à

45°C) et psychrophiles (10 à 25°C).

1.1 Objectifs de l’étude

L’objectif principal de cet essai est de mettre en œuvre 2 pilotes de méthanisation de fumiers de cheval suivi

du séchage du digestat afin d’obtenir des produits (issus de pilotes) pour l’homologation d’un ensemble de

produit de type amendements organiques.



68000 COLMAR

5

2 PLAN D’ASSURANCE QUALITE

2.1 Codifications de l’étude

Réf Interne / Réf Client R13-220R

Date de réception Juillet 2013

Conditions de stockage Chambre froide pour les matières premières, hall technique pour le digestat

séché

Durée de stockage 3 mois pour les matières premières, 6 mois pour le digestat séché

Date de traitement Juillet 2013 – Mars 2014

Mode de gestion des déchets Aucun

2.2 Informations sur l’essai

N° Pj Pj 13-109

N° Etude 13 – 220 R

Responsables IR : Mohammed BENBRAHIM

IE : Myriam SADIR / Matthieu HAUPTMANN

Tech : Alexandre FRITSCH / Jessica Haas

Réalisation Interne : OUI

Sous-traitance : OUI (analyses agronomiques)

Norme / références Normes d’analyses des matières fertilisantes

Protocoles et procédures liés Mise en œuvre d’un essai de méthanisation en pilote de 60 l.

Date de début : Juillet 2013

Date de fin : Décembre 2014

2.3 Non-conformités et actions correctives

NON CONFORMITES CORRECTIONS

Problèmes équipements techniques Aucun

Problèmes échantillons Aucun

Problèmes essai Aucun

Divers (à préciser) Aucun



68000 COLMAR

6

3 MATERIELS ET METHODES

3.1 Liste des matières entrantes

La méthanisation a été réalisé sur un mélange de 5 matières premières (fumier de cheval, Epluchures de

légumes, paille, semences non traitées et foin). Le mélange des matières premières a été ensemencé par un

inoculum issu d’un site de méthanisation (AGRIVALOR-Energie). Toutes les matières entrantes ont été

broyées à 1 cm sauf l’inoculum qui est un produit liquide. Le Tableau 1 donne la liste et le référencement des

matières premières utilisées pour la production du digestat.

Tableau 1 : Référencement des matières premières

Fournisseurs Hélioprod Hélioprod Hélioprod Hélioprod Rittmo Agrivalor

Réf Client

Fumier de

cheval

pailleux

Epluchures Menu paille Semences Foin Digestat

Réf. interne R1307018 R1307016 R1307021 R1307020 R1307017 R1307022

Date de réception 15/07/2013 15/07/2013 15/07/2013 19/07/2013 15/07/2013 19/07/2013

Conditions de stockage Chambre

froide

Chambre

froide

Chambre

froide

Chambre

froide

Chambre

froide

Chambre

froide

Durée de stockage 4 jours 4 jours 4 jours 1 jour 4 jours 1 jour

Date de traitement 19/07/2013 19/07/2013 19/07/2013 19/07/2013 19/07/2013 19/07/2013

Mode de gestion des

déchets

Pas de

déchets

Pas de

déchets

Pas de

déchets

Pas de

déchets

Pas de

déchets

Pas de

déchets

Photo 1 : Photos des matières premières

PAILLE



68000 COLMAR

7

Les matières premières ont été placées dans une bétonnière, additionné d’eau et de l’inoculum puis mis à

agiter durant 30 minutes. Un échantillon est ensuite analysé pour déterminer le taux de matière sèche du

mélange. Ensuite, un autre ajout d’eau et d’inoculum a été réalisé pour ajuster le taux de MS à 14,9 % MB.

Photo 2 : Photos du mélange final après ajout de liquide et retournement dans la bétonnière

Les 2 pilotes de méthanisation ont ensuite été remplis avec chacun 50,5 kg du mélange final. La température

de l’enveloppe extérieure des pilotes a été réglée à 37°C pour la phase d’hydrolyse.

Photo 3 : Remplissage du pilote de méthanisation



68000 COLMAR

8

Photo 4 : Réacteur du pilote de méthanisation

Le réacteur est étanche à l’air, l’agitateur à hélice interne possédant une liaison malaxeur par garniture

mécanique et roulements les plus étanches possibles.

Le réacteur est chauffée grâce à un groupe de chauffe à eau de 6 kW pouvant délivrer de l’eau régulée

jusqu’à 95°C.

3.2 Mise en œuvre de la méthanisation

Après 3 jours d’hydrolyse, les réacteurs ont été hermétiquement fermés afin de lancer la phase anaérobie de

fermentation. La méthanisation a été réalisée à 55°C pendant une période de 7 semaines.

Documents

Détermination des composantes des risques relatifs à la foudre