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Production d'énergie locale à partir des biodéchets

Le biogaz, généralités

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Photo ci-dessus :

La station de méthanisation de Hitzacker, dotée d'une unité

décentralisée PCCE/Vitoplex, fournit différents clients

(hôpital, maison de retraite, etc.) via un réseau de chauffage

local.

Photo ci-dessous :

Première usine de fermentation sèche d'Amérique,

université du Wisconsin, Oshkosh – utilisation de courant et

de chauffage toute l'année sur le campus universitaire

Produire du biogaz à partir des déchets organiques avec le système BIOFerm

Les déchets organiques constituent 30 à 40 % de la production des déchets municipaux en Allemagne. La collecte globale des déchets organiques offre un fort potentiel pouvant être valorisé énergétiquement, à peu de frais, dans des installations de biométhanisation.

Les potentiels encore non exploités se situent dans le secteur des déchets organiques et des matières issues de l'entretien paysager. Jusqu'à présent, ces fractions atterrissent encore majoritairement non exploitées énergétiquement, dans les installations de compostage, ou non triées, dans les décharges.

Les déchets sont des matières valorisables – en circuit.BIOFerm couvre le spectre complet de prestations du domaine de la fermentation sèche. Les clients ont un seul interlocuteur pour toute la gestion du projet. BIOFerm offre toutes les prestations regroupées, de la planification au conseil jusqu'à la gestion de projet et à la mise en service. Des projets internationaux peuvent également être menés à bien avec des sites allemands et internationaux à proximité de nos clients.

La technique BIOFerm permet de créer de l'énergie à partir de résidus organiques : de manière respectueuse de l'environnement, régénérative et neutre en CO2. Les matières premières ne doivent respecter aucune exigence spécifique.

Le système convient aux : � Communes :

déchets organiques, déchets verts du jardin et déchets de parking ainsi que matières provenant de l'entretien paysager

� Gastronomie ou grandes cantines : déchets ménagers

� Industrie agro-alimentaire et commerce : marchandises périmées de l'industrie agro-alimentaire et résidus de la production de denrées alimentaires

Les résidus de fermentation sont utilisés directe-ment dans l'agriculture sous forme liquide ou bien sont transformés en engrais naturel ou compost de grande qualité. Les composts et résidus de fermentation fournissent non seule-ment des nutriments végétaux essentiels mais améliorent aussi le bilan humique de nos sols.

Le biogaz est régional et stockable.La fermentation des déchets organiques et des matières premières locales possède une répercussion positive sur l'utilisation des ressources fossiles. Des transports courts et l'indépendance par rapport à des importations énergétiques coûteuses y contribuent.

Le biogaz est un vecteur d'énergie doté d'une capacité de stockage pouvant être utilisé de manière flexible dans le temps et l'espace. Notamment, la construction d' installations de méthanisation crée des emplois dans des régions rurales structurellement fragiles.

Remplissage du fermenteur : le biogaz de grande qualité est

récolté grâce à un processus breveté

Technologie

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Photo ci-dessus :

Système d'évacuation de l'air sur les fermenteurs, ouvrage de

stockage de biogaz COCCUS en arrière-plan

Photo ci-dessous :Zoo de Hellabrunn, Munich:

fermentation de déchets de zoo en biogaz

Le portefeuille de Schmack Biogas propose la technologie BIOFerm de fermentation sèche pour les produits non pompables. La matière de départ est soumise à un cahier des charges extrêmement restreint.

Le processus convient particulièrement bien à des matières solides organiques empilables, telles que les déchets organiques, les déchets verts et le fumier solide contenant jusqu'à 60% de pourcentage de matière sèche. Les caractéristiques des déchets organiques industriels ou communaux sont :

� un pourcentage élevé d'impuretés (synthétiques, bois, métal, etc.)

� une teneur élevée en matière sèche � la composition hétérogène du substrat � partiellement aucune pré-saisie séparée � des fluctuations saisonnières de la

composition

Les caractéristiques des différents produits de charge induisent des exigences différenciées en termes de machinerie. Le système est tolérant

Fermentation sèche pour les solides organiques empilables

Processus BIOFerm – valorisation moderne des déchets

vis-à-vis des impuretés, ce qui rend superflus le tri ou le prétraitement de la biomasse.

Dans les installations de fermentation de matières solides, le processus de fermentation est réparti sur différents fermenteurs praticables (fermenteurs en forme de garage). Le système BIOFerm-System garantit des rendements de gaz constamment élevés, avec un pourcentage de méthane s'élevant jusqu'à 60%. La structure modulaire permet de renforcer la sécurité de l'approvisionnement et assure ainsi une stabilité des processus globalement supérieure.

L'intégration de BIOFerm dans Schmack Biogas permet de proposer la gamme complète de prestations de la fermentation des solides. Nous vous fournissons l'ensemble des prestations, du conseil jusqu'à l'exécution du projet et la mise en service, en passant par les calculs de rentabilité et la phase de concept.

Une sécurité élevée des installationsLes technologies et processus employés dans le système BIOFerm ont fait leurs preuves dans le monde entier. Toutes les installations sont certifiées par le TÜV, extensibles modulairement et répondent à des exigences maximales en termes de sécurité opérationnelle.

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1 Salle de mélange avec fosses et fermenteurs

2 Installation d'extraction d'air avec biofiltre

3 Dôme à gaz4 Stockage de substrat5 Cuve de stockage de

percolat6 Post-compostage

Le système BIOFerm fonctionne selon le processus en lot (batch), à savoir que les fermenteurs sont vidés puis de nouveau remplis en mode différé. Dans la halle de réception, un chargeur à roue mélange les nouveaux matériaux empilables au matériau déjà fermenté (ce processus est également dénommé « inoculation » ) et l'achemine dans le fermenteur en forme de garage. Après environ quatre semaines, la chambre de fermentation est totalement vidée et de nouveau remplie d'un mélange inoculé.

Processus de fermentation accéléré« L'inoculation » de la masse fraîche accélère le processus de dégradation et de ce fait, accélère considérablement la production de gaz. La matière est fermentée dans un système fermé sans apport d'oxygène (anaérobie). Ceci produit un liquide, le percolat. Le contenu du fermenteur est enrichi en continu du percolat via un système d'arrosage. La conversion de la masse organique en biogaz se produit d'une part dans les fermenteurs, d'autre part dans un réservoir à percolat.

Des systèmes techniquement éprouvésLe chauffage des fermenteurs produit un niveau de température optimal pour les bactéries, d'environ 40°C. L'arrosage du percolat produit un apport thermique supplémentaire. Le temps de maintien par fermenteur s'élève à environ 28 jours en fonction des propriétés des entrants. Le biogaz produit est recueilli dans un gazomètre à double membrane qui est placé sur le réservoir de percolat (système COCCUS). Le biogaz y est désulfuré grâce à l'apport d'oxygène puis est introduit dans le processus de valorisation (consommateurs de biogaz).

Technique de fermentation des déchets organiques

La valorisation remplace l'élimination - système BIOFerm

Afin de pouvoir ouvrir un fermenteur en forme de garage, celui-ci doit posséder des conditions atmosphériques. Pour cela, de l'air frais est impulsé dans le fermenteur et le gaz d'évacuation créé (gaz faible) est valorisé via une installation dénommée torche à gaz faible. L'intégralité de l'air vicié de l'installation de méthanisation (salle de mélange, air vicié, fermenteur) est acheminé et nettoyé via un biofiltre.

Jusqu'au remplissage et au vidage des fermenteurs via un chargeur à roues, l'installation complète est commandée et réglée automatiquement par un automate de régulation. Les pannes sont identifiées précocement par l'automate, enregistrées et signalées à l'exploitant par téléphone, fax ou SMS.

Technologie

Fermentation sèche :

idéal pour les déchets bio et verts

Une grande partie des machines et

appareils de mesure est hébergée

dans le couloir technique.

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La technologie de la fermentation sèche est constamment développée au niveau de son efficacité, de sa facilité d'entretien et de son aspect économique. Pour cela, de très nombreux modules éprouvés provenant de la fermentation humide de Schmack sont transférés dans le système BIOFerm.

Adaptation technique � Système de charpente du fermenteur en

forme de garage � Système optimisé de drainage de l'eau � Réservoir de percolat sous forme de

fermenteur rond avec gazomètre à double membrane

� Réservoir de gaz extérieur

Structure de charpente optimiséeInspiré du fermenteur à haut rendement EUCO de Schmack, le toit du fermenteur ne possède pas de tunnel. Seuls les trois premiers mètres à l'avant du fermenteur sont recouverts, pour former un couloir technique qui abrite une grande partie des installations et appareils de mesure.

Un drainage completLe système optimisé de drainage prélève le percolat puis l'extrait du fermenteur de manière contrôlée via un collecteur. Le collecteur de chaque fermenteur est résistant au gel et débouche sur un puits de drainage.

Réservoir de percolat avec gazomètre à double membraneLe réservoir de percolat est un fermenteur rond de type COCCUS doté d'un toit à double membrane (comme un réservoir de gaz). Le biogaz des différents fermenteurs est extrait dans le dôme à gaz dans lequel est également intégré le pressostat/dépressostat, puis est acheminé vers le réservoir de gaz via le collecteur de gaz. La structure intérieure du toit en bois permet de désulfurer le biogaz pour le ramener à la valeur H2S ciblée.

Plus de rendement avec des composants robustes et fiables

Des avantages économiques grâce à des technologies éprouvées

Barrière à substrat et portail du fermenteurLe dôme à gaz, mais également la barrière à substrat et le portail du fermenteur, sont conçus par nos soins. Ils se caractérisent en particulier par la sécurité de leur manipulation, ainsi que par une stabilité élevée.

Barrière à substrat - simple et robuste :– Le chargeur à roue permet de verrouiller et

de déverrouiller la barrière – Modèle en bois sur un châssis en acier

inoxydable – Support supplémentaire au niveau du sol

Portail – technologies innovantes :– Construction soudée en acier inoxydable – Découplage de la structure en béton

permettant l'indépendance des composants – Peut être commandé au moyen d'une unité

centrale de déverrouillage – Conception redondante, système

d'étanchéité sous air comprimé et surveillé

Portail du fermenteur avec barrière à substrat

Station de méthanisation de

Stausebach

L'intégration de différentes technologies de biogaz permet l'utilisation optimale de toutes les sortes d'entrants.

Utilisation flexible des matières grâce à une combinaison technologique

Lors d'une fermentation de biodéchets traditionnelle, les substrats de charge sont très hétérogènes. De plus, les flux de matière fluctuent selon les saisons. En conséquence, les rendements de gaz escomptés issus des biodéchets sont très variables.

Installation hybride : technologies éprouvées, nouveaux avantages en termes de processusDans la mesure où tous les résidus biogènes ne conviennent pas à la fermentation sèche, il est possible de les utiliser dans des installations hybrides (fermentation combinée humide/sèche). L'alliance de ces deux technologies éprouvées permet d'utiliser de façon optimale un vaste spectre d'entrants présentant différentes impuretés et teneurs en matières sèches. Dans ce but, les différents substrats sont acheminés vers le type de fermentation le plus efficace adapté à leurs cas respectifs. Ils s'agit de deux systèmes séparés avec différents entrants de biomasse et de processus. Les intersections des deux systèmes sont le collecteur de gaz, le répartiteur de chauffage et la purification du gaz.

Voici les avantages de l'installation hybride : � Utilisation des substrats en fonction de

l'efficience la plus importante � Équilibrage des fluctuations saisonnières en

comparaison avec la fermentation sèche pure � Synergies dans la technique de purification du

gaz/production d'électricité � Utilisation commune de la chaleur

L'interaction des différentes étapes de création de valeur ajoutée (fermentation sèche et humide) permet d'obtenir la valorisation la plus efficace en cas de matières premières hétérogènes.

Technologie

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Schmack Biogas

Service GmbH

Même après la construction de leur station de méthanisation, les clients de BIOFerm peuvent compter sur un service après-vente technique et biologique complet. Avec les piliers du concept de service Schmack, nos clients s'assurent la disponibilité de leur installation et maintiennent durablement sa performance à un haut niveau.

Service après-vente technique : compétence et rapiditéChez nous, le service après-vente commence bien avant qu'une pièce d'usure ou un composant ne soit défectueux - grâce à un conseil qualifié, une maintenance préventive et une planification pertinente avec le service après-vente interne. Notre personnel garantit le bon fonctionnement des stations de méthanisation grâce à une logistique préventive des pièces de rechange et une équipe de service après-vente performante.

Service de laboratoireOutre des machines sûres et fiables, un autre facteur influence de façon décisive l'efficience de la station de méthanisation : le processus stable de fermentation. Notre service biologique assure le contrôle et le suivi des stations de méthanisation dès leur mise en service.

Une gestion d'exploitation complète Souhaitez-vous, en tant qu'investisseur, maintenir vos dépenses générées par votre station de méthanisation au niveau le plus bas possible ? Aucun souci : avec notre service tout-en-un, nous vous fournissons une gestion d'exploitation complète. Nous assurons le suivi biologique et technique, y compris par la télésurveillance. S'y rajoutent toutes les autres performances nécessaires pour exploiter l'installation: du personnel en passant par la gestion des matières premières, jusqu'aux mesures de maintenance.

FiabilitéLa télésurveillance 24 h/24 assurée par notre centre de contrôle EUVIS permet de réduire les temps d'arrêt à leur minimum. La minimisation des temps d'arrêt et l'absence de tâches de service après-vente coûteuses permettent une exploitation des installations

Notre responsabilité : disponibilité maximale de votre installation

Un service après-vente technique et biologique garant de rendements maximum

continue et fiable. Le niveau de sécurité élevé de la construction et de l'exploitation protège l'homme, la nature, et bien entendu votre station.

Conseil : nous sommes les conseillers en fourrage de votre station de méthanisationDans le laboratoire de notre entreprise, des employés scientifiques calculent la qualité des matières premières et vérifient les teneurs des fermenteurs au moyen d'indicateurs spécifiques aux processus. Les résultats servent de base au conseil individuel et à la recommandation de fourrage pour le maintien et/ou l'augmentation de la performance de votre station.

Nous formons simultanément nos clients individuellement en fonction de chaque station, pour une exploitation optimale et économique. Le laboratoire interne de Schmack Biogas Service GmbH est certifié DIN EN ISO/IEC 17025:2005.

Service après-vente 24 h/24 – et

pas seulement pour nos propres

stations

Accréditation du laboratoire de

Schmack Biogas Service GmbH

Épuration de biogaz par Carbotech GmbH

Fermentation humide/sèche Schmack Biogas GmbH

Stations de méthanisa-tion de fabricants tiers, épuration de biogaz, et bien d'autres encore.

Fermentation sèche BIOFerm

Schmack Biogas Komponenten GmbH Composants pour les stations de méthanisation

Laboratoire de Schmack Biogas

Service GmbH

Stations de méthanisation BIOFerm – Performance complète en service continu

Nos stations de méthanisation savent vous convaincre année après année grâce à leur bonne performance. Elles fonctionnent en toute fiabilité, dans différentes dimensions et différents modèles.

Viessmann Biomasse KG (Allemagne) Performance installée : 190 kW (électrique)Débit annuel : 4 500 tonnes (déchets issus de l'entretien du paysage)Nombre de fermenteurs : 4Dimensions du fermenteur : 20 x 7 x 4,50 m (longueur x largeur x hauteur)Début des travaux : septembre 2009Mise en service : août 2010

Références

Sogliano Ambiente (Italie)Performance installée : 1 MW (électrique)Débit par année : 40 000 tonnes de biodéchets et déchets ménagersNombre de fermenteurs : 11Dimensions des fermenteurs : 30 x 7 x 5 m(longueur x largeur x hauteur)Début des travaux : juillet 2011Mise en service : février 2013

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Fife (Écosse)Performance installée : 1,8 MW (électrique)Débit annuel : 40 000 tonnes de biodéchets (tonnes brunes) et 3 000 tonnes de déchets ménagersNombre de fermenteurs : 14Dimensions des fermenteurs : 30 x 7 x 5 m(longueur x largeur x hauteur)Début des travaux : février 2012Mise en service : juillet 2013

Stausebach (Allemagne)Performance installée : 4 MWde gaz

Débit annuel : 30 000 tonnes/an biodéchets et 15 000 tonnes/an matières premières renouvelables (installation combinée)Nombre de fermenteurs : 8Dimensions des fermenteurs : 35 x 6,75 x 5 m(longueur x largeur x hauteur)Début des travaux : mai 2013Mise en service : août 2014

La gamme Viessmann

Des solutions personnalisées avec des systèmes performants

La gamme Viessmann offre pour tous les domaines d‘application et toutes les éner-gies des solutions personnalisées avec des systèmes performants. Pionnière en matière d‘environnement, l‘entreprise conçoit depuis des décennies des systèmes de chauffage innovants et respectant l‘environnement, fonctionnant au gaz ou au fioul ainsi que des installations solaires, des chaudières biomas-se et des pompes à chaleur.

La gamme Viessmann offre une technologie de pointe et impose des standards. Sa haute efficacité énergétique permet d‘économiser des coûts de chauffage, elle constitue le bon choix même d‘un point de vue écologique.

Des solutions personnalisées économiquesViessmann propose pour chaque besoin la solution de chauffage adaptée : chaudières murales et au sol, composants combinables à la carte, avant gardistes et économiques. Que cela soit pour l’habitat individuel ou collectif, que cela soit pour le secteur tertiaire et l‘industrie ou les réseaux de chaleur. Peu importe si l‘installation est destinée à la rénovation d’une installation existante ou à l’équipement d’un bâtiment neuf.

La grande expertise du groupe offre à nos partenaires professionnels une solution idéale. Une vaste offre de services complète nos prestations

Solaire thermiqueet photovoltaïque

Chaudières fiouljusqu‘à 116 MW eau chaude oujusqu‘à 120 t/h vapeur

Chaudières gazjusqu‘à 116 MW eau chaude oujusqu‘à 120 t/h vapeur

Maisons individuelles

Immeubles collectifs

Tertiaire/Industrie

Réseaux de chaleur

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La gamme Viessmann : des solutions per-

sonnalisées avec des systèmes performants

pour toutes les énergies et tous les domaines

d‘application

Entretien et serviceQu‘il s‘agisse d‘installation, d‘entretien et de maintenance, les partenaires professionnels de Viessmann peuvent compter sur le soutien et la compétence du Groupe. Nos collaborateurs sont à votre disposition par téléphone ou en face à face. Vous pouvez aussi passer vos commandes en ligne, 24h/24, 7j/7, depuis la pièce détachée jusqu‘au système de chauffage complet.

FormationsL‘Académie Viessmann permet à nos partenaires professionnels de se former en permanence aux nouvelles techniques et d’élargir leurs com-pétences, y compris dans les domaines de la gestion et du commerce

Une offre pour toutes les énergies et pour toutes les plages de puissance

� Chaudières fioul ou gaz jusqu‘à 116 MW eau chaude ou 120 t/h vapeur

� Centrales de cogénération jusqu‘à 50 MWel

� Pompes à chaleur jusqu‘à 2 MW � Chaudières bois jusqu‘à 50 MW � Plates-formes de méthanisation de

18 kWel à 20 MWgaz

� Installations de traitement de biogaz jusqu‘à 3000 m3/h

� Solaire thermique � Photovoltaïque � Accessoires � Equipements de réfrigération

Accessoires de chauffage

Pompes à chaleurgéothermiqueset aérothermiques jusqu‘à 2 MW

Chaudières bois,cogénération etproduction de biogazjusqu‘à 50 MW

Equipements deréfrigération

L'entreprise

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Energy Efficiency Award 2010

Groupe Viessmann

Viessmann - Climat d'innovation

Leader international, Viessmann fournit des systèmes intelligents, confortables et efficients pour le chauffage, la climatisation/la ventilation, le froid et la production d‘électricité décentralisée.

Cela fait plusieurs décennies et trois générations que cette entreprise familiale, pionnière en la matière, conçoit des produits particulièrement économes en énergie et peu polluants.

Une marque forte qui génère la confiance Le logo et le message central de la marque sont célèbres dans le monde entier. „Climat d‘innovation“ est une promesse à trois points de vue : c‘est l‘affirmation d‘une culture d‘innovation, c‘est une promesse de produits performants et en même temps un engagement à protéger le climat.

Agir durablementAssumer ses responsabilités signifie pour Viessmann exprimer un comportement tourné vers le développement durable.

C‘est-à-dire mettre en harmonie l‘écologie, l‘économie et les aspects sociaux de telle manière que les besoins actuels soient

satisfaits sans compromettre les conditions d‘existence des générations à venir.

Les principaux champs d‘action sont la protection du climat, la préservation de l‘environnement et l‘économie des ressources dans toute l‘entreprise, avec ses 11 400 collaborateurs répartis dans le monde entier.

Exemple de bonnes pratiquesAvec son projet stratégique de développement durable Efficience Plus, Viessmann prouve sur son site industriel allemand d‘Allendorf/Eder, siège du Groupe, qu‘il est possible d‘atteindre dès aujourd’hui les objectifs fixés pour 2050 en matière de politique énergétique et climatique grâce aux technologies actuelles. Les résultats sont éloquents :

� Augmentation de la part des énergies renouvelables à 60 %

� Réduction de 80 % des émissions de CO2

L‘objectif à long terme consiste à satisfaire l‘intégralité des besoins en énergie thermique de l‘entreprise de façon durable.

La gamme du Groupe Viessmann pour toutes les énergies et toutes les plages de puissance

� Chaudières fioul ou gaz � Centrales de cogénération � Pompes à chaleur � Chaudières bois � Plates-formes de méthanisation � Installations de traitement du biogaz � Solaire thermique � Photovoltaïque � Accessoires � Equipements de réfrigération

L‘entreprise � Année de fondation : 1917 � Employés : 11 400 � Chiffre d'affaires du groupe : 2,1 milliards

d'euros � Part des exportations : 55 % � 27 unités de production réparties dans

11 pays � Structures commerciales dans 74 pays � 120 agences commerciales dans le

monde

2009/2011/2013 :

Viessmann a reçu le prix du

développement durable pour la

production/la marque/l’efficience

des ressources

FR 02/2015

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