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SolidiaPlateforme de recherche et d’expérimentation de taille semi-industrielle pour la digestion anaérobie des ressources organiques solides

Ouverte à tous types d'utilisateurs – bureaux d’études, laboratoires, équipementiers, porteurs de projets, agriculteurs - SOLIDIA est une plateforme de tests unique en France équipée de pilotes de grande dimension.

Elle est notamment dédiée à la méthanisation par voie solide (ou sèche) discontinue de résidus agricoles de cultures ou d’élevage.

 

Le plan Energie Méthanisation Autonomie Azote (EMAA) de 2013 fixe des objectifs ambitieux pour le développement de la filière biogaz et place la méthanisation agricole au coeur des enjeux pour les années à venir, avec un objectif récemment affiché de 1000 méthaniseurs à la ferme en 2020.

Faisant face au constat que la région Midi-Pyrénées avait un fort potentiel de méthanisation non valorisé, le CRITT Génie des Procédés et Technologies Environnementales (CRITT GPTE), le Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Biologiques et Procédés (LISBP) ainsi que le bureau d’études SOLAGRO ont identifié la technologie par voie solide discontinue comme présentant de vrais atouts pour le développement de la filière régionale. Ces systèmes ont été très peu étudiés par la communauté scientifique en comparaison aux systèmes par voie liquide. Leur spécificité réside dans l’hétérogénéité des matrices réactionnelles, avec un déchet statique soumis à percolation. Le travail à l’échelle de la paillasse ou du petit pilote de laboratoire permet d’aborder des mécanismes ciblés, mais ne permet pas une extrapolation aisée à l’échelle industrielle en raison des couplages phénoménologiques multiples. L’association avec la société CLER VERTS, entreprise spécialisée en valorisation de matière organique et le soutien financier de l’ADEME et de la région Midi-Pyrénées ont permis la réalisation de la plateforme. Des pilotes de taille semi-industriels ont ainsi été développés dans le cadre du projet de recherche industriel collaboratif DRYMETHA en partenariat avec la société COFELY INEO.

 

Equipements actuels :

Deux pilotes identiques permettent de mener des expériences dans des conditions réelles de manipulation, sur des gros volumes et sans modifier les propriétés physiques des substrats étudiés. Chacun de ces pilotes est constitué des éléments suivants :

- Un casier d’environ 25 m3 offrant une charge utile de 10 m3, ce qui permet de faire des essais sur des massifs de 2 à 5 tonnes de matière brute. Le casier est en béton doté d’une isolation thermique et d’un plancher chauffant. Un batardeau interne étanche et amovible permet le maintien du massif et son immersion complète le cas échéant.

- Un réacteur liquide de 10 m3 assurant le stockage et la dégradation des digestats au sein d’une cuve isolée et équipée d’une boucle de recirculation interne assurant la chauffe au moyen d’un échangeur de chaleur et le brassage du liquide à l’intérieur de la cuve.

- Des systèmes de pompage permettant la percolation depuis le réacteur liquide vers le casier et l’évacuation des jus lixiviés en pied de casier vers le réacteur liquide.

- Un système d’acquisition en ligne accessible en télésurveillance pour les mesures des débits et des compositions du biogaz différenciés sur le casier et sur le réacteur liquide, des températures et du pH en différents points du procédé

Aujourd’hui, les essais portent sur la méthanisation de fumiers bovins. Ils s’insèrent dans une approche scientifique multi-échelle (paillasse – pilotes – modélisation) menée en partenariat avec l’Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse. Ils visent à mieux comprendre les phénomènes d’écoulement réactifs au sein des massifs méthanisés, dans le but d’optimiser les stratégies de recirculation de liquide par percolation.

 

Les perspectives pour la plateforme

Déjà sollicité par plusieurs partenaires industriels et académiques, SOLIDIA va accueillir dans les prochains mois des essais de méthanisation voie solide discontinue sur des substrats variés (résidus de culture pailleux, ensilages, etc.) pour le compte de programmes de recherches soutenus par l’ANR ou encore l’ADEME.

Demain, la plateforme a vocation à se développer en attirant des acteurs technologiques désireux de faire de la démonstration à échelle semi-industrielle. Cette ambition s’est concrétisée par l’association au comité de pilotage de la plateforme de deux acteurs majeurs de l’INRA pour la recherche en méthanisation : le Laboratoire de Biotechnologies de l’Environnement (LBE) et Inra Transfert Environnement (ITE). Au coeur de la nouvelle Région Languedoc Roussillon Midi-Pyrénées, SOLIDIA bénéficie d’un environnement industriel et agricole exceptionnel, avec la dynamique impulsée au sein du cluster BIO VALLEE LAURAGAIS par l’ORGANIC VALLEE et la société CLER VERTS ainsi que l’appui des pôles de compétitivité DERBI et AGRISUDOUEST INNOVATION.

Nous invitons les entreprises qui souhaitent faire la démonstration de solutions innovantes à nous rejoindre pour les futurs projets. Toute la chaine de valorisation de matière organique est concernée, autour de 6 axes : procédés de méthanisation, procédés de valorisation de biogaz, valorisation de digestats, instrumentation et capteurs, production de molécules à forte valeur ajoutée, et intégration territoriale.

 

Contact

Sébastien Pommier, sebastien.pommier@insa-toulouse.fr