HackOMM

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Prototype Open-Micro-Metha

Genèse

Le point de départ une initiative développée à La Paillassaône (projet) sur la valorisation des déchets en milieu isolé. Les réflexions sur ce projet ont évolué vers les problématiques liées à la méthanisation après une période de veille et notamment de par l'initiative visant la gestion des déchets Happynest. Le projet a démarré par le lancement d'une communauté pluridisciplinaire de personnes intéressées par la méthanisation à échelle locale.

Synthèse

Le projet Open Micro-Métha est un projet de micro-méthanisation développé dans le cadre du laboratoire de recherche citoyen communautaire ouvert La Paillassaône (projet) à Lyon. L'objectif est de développer un produit innovant, open source et "low-tech", et des services associés permettant la valorisation de déchets organiques ménagers en biogaz à l’échelle du foyer, de l’immeuble ou du quartier d’habitation. L'enjeu est d’intervenir sur l’ensemble du cycle du déchet ménager organique produit par les ménages. En permettant sa valorisation énergétique au travers de la production de biogaz, le déchet est pris en charge après transformation (résidus finaux: compost) au travers de la mise en place de réseaux de distribution courts.

Comment Faire

Schéma Open-Micro-Metha

HackOMM est un projet LowTech conçu avec des produits du quotidien, facile d'accès.

Un premier prototype a été réalisé au cours des OSCE Days à Mouans-Sartoux. La page liée est ici OpenMicroMetha.

Préparation

Actuellement le projet est dans une phase exploratoire. Les étapes de veille technologique et de prototypage pour expérimentation sont menées en parallèle, et des méthodes et tutoriels déjà existants sont étudiés. Un premier prototypage est initié et va être amélioré au fur et à mesure. Un ProtoHackathon : Marathon de prototypage accéléré est en cours d'organisation.

Matériels/accessoires

  • un bidon standard de 10 litres bien étanche et solide
  • une chambre à air de camion dont on vérifie l'étanchéité
  • une chambre à air de vélo dont on vérifie l'étanchéité
  • un flexible type tuyau d'arrosage
  • une bouteille plastique épaisse type bouteille de coca
  • clapets anti-retour
  • un fer à souder
  • ciseaux

Fabrication (à compléter)

  • Découper des ouvertures dans le bidon : une entrée sur la partie basse (large) pour l'alimentation en bio-déchets et une sortie sur la partie haute (diamètre du flexible) pour la collecte du biogaz.
  • Installer une soupape de sécurité pour réguler la pression intérieure à l'emplacement du bouchon du bidon afin d'éviter tout risque d'éclatement (détails plus bas pour la solution technique choisie pour cette soupape).
  • Prendre une chambre à air de tracteur ou de camion (bien s'assurer de son étanchéité).
  • Relier la chambre à air à la sortie supérieure du bidon à l'aide d'un flexible de type tuyau d'arrosage.
  • Étanchéifier le flexible à ses deux extrémités à l'aide de joints découpés dans une chambre à air de vélo.
  • Placer le joint sur le bout du flexible puis l'insérer en force dans les orifices de connexions.
  • Placer un clapet anti-retour sur le flexible en amont de la chambre à air afin d'assurer un remplissage raisonné.
  • Prendre une bouteille plastique vide de un litre ou deux.
  • Découper une ouverture sur la partie basse de la bouteille.
  • Relier le flexible à l'ouverture sur la partie basse à l'aide des joints.
  • Encapsuler sur la partie haute de la bouteille une chambre à air de vélo coupée en deux au préalable.
  • Relier l'autre extrémité de la chambre à air de vélo à la cuisinière

Détail du module de gestion de pression

Problématiques et idées de solutions techniques

Pe = pression d'entrée dans l'espace de stockage

Ps = pression de sortie vers la cuisinière

(la pression du réseau gaz classique est de 20 mbar)

  • cas 1 Pe < Ps
  1) Stockage secondaire (chambre à air) mis en service si besoin d'évacuer de la pression de gaz,
     avec garde hydraulique en amont: système de vases communicants avec deux compartiments remplis d'eau:
     si surpression, l'eau est poussée par le gaz jusqu'à échappement vers le deuxième compartiment
     en lien avec le second espace de stockage, ce qui assurera la dépressurisation de l'espace de stockage principal.
     Le deuxième espace de stockage contient alors le surplus de gaz.
  2) Valve de détente
  • cas 2 Pe > Ps
  1) Réutilisation du stockage secondaire du cas précédent pour réinjecter du gaz sous pression plus élevée.
  2) Double membrane sur l'espace stockage principal: interstice d'air pompé à la main si besoin,
     pour augmenter la pression de biogaz à l'intérieur de la seconde membrane.

Problématiques à solutionner

  • Trappes d'alimentation étanches avec sas si alimentation en continu
  • Trappe de récupération du digestat ou lixiviat (résidu solide ou liquide)
  • Evaluation de la composition de ces résidus (toxicité possible du lixiviat, sous quelles conditions?)
  • Epuration nécessaire du biogaz avant utilisation? (présence problématique de dioxyde de soufre à quantifier)
  • Nécessité de mélange/retournement à évaluer
  • Contrôle de la température + système de refroidissement

Veille

Bibliographie

  • 2014_Lü_Metaproteomics of cellulose methanisation under thermophilic conditions reveals a surprisingly high proteolytic activity (and SuppInfo on protocols) : liste d'espèces bactériennes responsables du processus de méthanisation ainsi que le détail de certains de leurs protocoles (rentabilité de production par température et volume effectif produit)