OpenMicroMetha protoype V1

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Opne Micro Metha de La Paillasse Saône est mis à disposition selon les termes de la <a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/"> licence Creative Commons Attribution - Partage dans les Mêmes Conditions 4.0 International </a>

Cadre de développement du prototype V1: les Open-Source Circular Economy Days sur la localité de Mouans-Sartoux et plus largement sur le territoire du Pays de Grasse (Région PACA).

Page générale du projet Open Micro Metha: OpenMicroMetha

Etat des lieux sur la valorisation des biodéchets[modifier | modifier le wikicode]

Suite à la rencontre avec la cantine du Groupe Scolaire Aimé Legall, il ressort une problématique de valorisation d'une partie de leur déchet organiques: 10kg/jour dont 5kg valorisés en compost et 5kg à valoriser (retour repas assaisonnés) - cf étude de potentiel de biodéchets sur Mouans-Sartoux

A savoir: le cadre de fonctionnement de cette cantine est particulier puisque :

  • 100% bio
  • les légumes et fruits viennent directement de la régie agricole de la commune de Mouans-Sartoux
  • les déchets de préparation ainsi qu'une partie des déchets des retours repas sont valorisés sous forme de compostage ou de lombri-compostage.

Malgré tout, une partie des déchets n'est pas valorisée.

Par ailleurs, l'association Evaleco est intéressée par le concept et l'expérimentation d'un prototype de micro-méthanisation sur son futur site d'implantation qui accueillera une cantine professionnelle.


Solution : prototype de valorisation des déchets organiques non valorisés par ailleurs sous forme de biogaz au niveau micro-local sur la base des besoin de la cantine : 5kg/jour de déchets admissibles. Objectif : Lié le développement du prototype au contexte/besoin local.

Vision: aspect modulaire du prototype open-source pour adaptation à différents contextes, améliorations et itérations continues par les communautés et appropriation de chaque brique technologique pouvant potentiellement être développées dans d'autres cadres que celui de la production de biogaz à partir de déchets organiques (ex. de la garde hydraulique).


Résumé[modifier | modifier le wikicode]

Le développement de la première itération du prototype du micro-méthaniseur s'inscrit dans le cadre des OSCEDays (Open Source Circular Economy Days) qui est un événement visant la promotion et le développement d'initiatives dans le domaine de l'économie circulaire et dans une dynamique open-source.

Le principe[modifier | modifier le wikicode]

Les OSCE Days se sont déroulés dans plus de 30 villes à travers le monde du 11 au 15 Juin. Chaque initiative locale et leurs projets ont pour vocation à être documentés et diffusés pour appropriation à travers le monde.

légende


L'objectif[modifier | modifier le wikicode]

Sur les 5 jours de l'événement des OSCE Days:

  • définir le besoin au niveau local en allant à la rencontre des acteurs;
  • dimensionner et concevoir le système en fonction des besoins locaux;
  • tisser des liens avec les acteurs locaux pour les développements et expérimentations futures tant sur le plan des développements techniques et économiques que sur celui de la récupération des déchets.

Organisateurs et partenaires[modifier | modifier le wikicode]

Les organisateurs des OSCE Days sur Mouans-Sartoux:

Les porteurs du projet Open Micro-Métha sur place:

  • de la Paillasse Saône:
    • Clément Arbib
    • Yann Berry
    • Luc Girard-Madoux
  • ainsi que:
L'équipe de Open Micro Métha autour du prototype V1


Les partenaires de l'événement des OSCE Days sur place et, plus spécifiquement, du développement du prototype Open Micro Métha:

Le public[modifier | modifier le wikicode]

Le développement de ce prototype était ouvert à toute personne intéressée par la conception, le développement et le prototypage accéléré (sur 4 jours) d'un micro-méthaniseur répondant aux besoins particuliers de la cantine du groupe scolaire Aimé Legall. Pour autant, son développement a été circonscrit aux membres de l'équipe avec des aides ponctuelles locales ou d'autres acteurs des OSCE Days sur place.


Pourquoi se lancer dans ce projet ?[modifier | modifier le wikicode]

Intérêt[modifier | modifier le wikicode]

Enjeux[modifier | modifier le wikicode]

Impacts[modifier | modifier le wikicode]

À savoir avant de se lancer[modifier | modifier le wikicode]

Pour cette première itération du prototype:

  • difficulté: 3 étoiles car des connaissances techniques peuvent être utiles pour le dimensionnement et les aspects de sécurité;
  • temps nécessaire: entre 24 et 36 heures;
  • 200 euros de matériel et matériaux (factures fournies en photo) sachant qu'une partie a été récupérée et que, potentiellement, la totalité du matériel et des matériaux utilisés peut être récupérée. Ces coûts ne prennent pas en compte les coûts en ressources humaines et les déplacements.

Comment faire ?[modifier | modifier le wikicode]

Le matériel[modifier | modifier le wikicode]

Le matériel peut être sourcé, récupéré et/ou acheté en amont. En fonction des besoins et contraintes du territoire le matériel nécessaire en amont peut varier. En fonction du temps que vous avez, vous pouvez aussi très bien sourcer, récupérer et/ou acheter la totalité du matériel nécessaire sur place.

Ici est listé l'ensemble du matériel que nous avons eu à notre disposition ainsi que les coordonnées géographiques de leur point de récupération ou d'achat. Ceci est donc spécifique au contexte de Mouans-Sartoux et du Pays de Grasse. Les factures des achats sont aussi disponibles en fin de liste afin de pouvoir avoir une idée des prix des composants et des références plus précises.

Notes: Ce marché est déjà engagé dans une démarche de réduction de ses déchets et est déjà avec des liens avec associations ou paysans locaux pour la récupération des déchets. Il a donc très peu de déchets organiques disponible sur place. Il faut passer le matin et appeler si possible le la veille au soir si on veut réserver des déchets. Appeler: Annie 0635505893, Fldelapaoule@yahoo.fr

  • Récupération de pains (pouvant servir de déchets organiques secs - à humidifier) à la boulangerie chez Quentin.

Notes: A pour habitude de donner ce pain aux chevriers.

  • 2 Flexibles normés pour gaz butane/propane et colle/gel PCV plastique. Achat au Briconaute local
  • Manomètre. Achat au Briconaute local
  • Scotch noir étanche thermoformant. Achat au Briconaute local
  • Détendeur butane. Achat au Briconaute local. Le détendeur n'est pas nécessaire au vue des faibles pressions. Par contre, dans le cas d'une application de type remplissage de bouteille de gaz, il sera nécessaire d'avoir un compresseur.
  • Teflon (étanchéité). Achat au Briconaute local
  • Tuyau rigide PVC 100/2m. Achat au Briconaute local
  • Tuyaux flexibles de 3 diamètres différents. Achat au Briconaute local
  • Vanne manométrique + installation. Achat au Briconaute local
  • Silicone. Achat au Briconaute local
  • Valve étanche PVC. Achat au Briconaute local
  • Colliers de serrage. Achat au Briconaute local
  • Raccords PVC. Achat au Briconaute local
  • Valve mamelon étanche. Achat au Briconaute local
  • Planche en bois aggloméré récupérée à la déchetterie (ATTENTION: matériau pas adapté à un proto extérieur; s'orienter préférentiellement vers une solution plastique)
  • Palettes récupérées à la déchetterie
  • Récupération de bidons à la déchetterie
  • Autres récupérations: un chalumeau, serre coude, raccord laiton et scie à métaux à la déchetterie
  • Référence achat / Factures

Pour les pressés: Etapes clefs (In progress)[modifier | modifier le wikicode]

Avant toute fixation[modifier | modifier le wikicode]

  • avoir les grands axes de développement du concept bien définis
  • test de chaque composant individuellement et agencement
  • une fois agencé, test d'étanchéité
  • définir la hauteur minimale que doit atteindre le mélange eau/déchet (au maximum il doit y avoir 17% d'air en haut de la cuve pour que le processus anaérobique se fasse de manière "optimale" - ATTENTION: dans tous les cas la fermentation se fait mais prend plus de temps)
  • définir la hauteur du tuyau et la hauteur d'immersion dans le digestat. Solutions: soit tuyau fixe, soit tuyau mobile.

Note: nous nous sommes orientés vers une solution de type fixe pour éviter la fatigue des matériaux.

  • préparer le tuyau d'admission des déchets (découper le tube PVC à la longueur requise).
  • définir comment on force les déchets à rentrer dans la cuve au moment de la conception et préalablement au prototypage.

Pour le manchon du tube d'admission des déchets et de sortie du gaz[modifier | modifier le wikicode]

  • Préparer le manchon
    • Découper une longueur de 50 à 70 cm de chambre à air de camion
    • Faire un trou au 1/2 voire 2/3 de la longueur du manchon (forme de croix) pour fixer la valve étanche pour la sortie du gaz
    • Fixer la valve étanche sur ce trou
  • Fixer le manchon sur la bouche d'entrée/sortie de la cuve
    • Mettre: silicone/colle PCV-plastique/silicone autour de l'entrée sortie
    • Enfiler le tuyau dans la bouche d'entrée/sortie principale de la cuve
    • Emmancher la chambre à air autour du tuyau et autour de la bouche d'entrée/sortie principale de la cuve (penser à laisser le manchon un peu "flottant" autour du tube pour qu'il puisse être ajuster au besoin)
    • Sertir avec un collier à la base de la bouche d'entrée/sortie en laissant une jupe se former à la jonction de la bouche d'admission et de la cuve (il faut qu'il ait un peu de matière plastique de "chambre à air" qui dépasse sous le collier formant une petite jupe que l'on colle ensuite sur la cuve)
    • Coller et siliconer la le plastique de la chambre à air dépassant contre la cuve pour plus d'étanchéité.
  • Fixer le manchon sur le tube une fois fixé sur la bouche d'entrée/sortie de la cuve
    • Préalablement avoir défini la hauteur du tube
    • Mettre: silicone/colle PCV-plastique/silicone sur le tuyau au niveau de la fixation du manchon
    • Coller le manchon
    • Sertir avec un collier juste au niveau du point de colle du manchon

Pour la chambre à air recueillant le gaz (stockage du gaz)[modifier | modifier le wikicode]

  • Placer la chambre à air sur le dessus de la cuve et centrée sur la bouche d'admission (ATTENTION: il est nécessaire qu'elle repose sur la cuve et ne dépasse pas trop).
  • Faire un trou en croix, sur la partie extérieure de la chambre à air, pour fixation de la valve étanche pour l'arrivée de gaz (Note: un seul trou est nécessaire: l'arrivée de gaz - qui vient de la sortie du manchon - est reliée à une vanne manométrique branchée à une soupape 2 entrées/2 sorties. C'est ce dispositif qui permet d'orienter soit vers le remplissage de la chambre à air de stockage de gaz, soit vers une sortie directe ou vers la garde hydraulique)

Note: sur la chambre à air viendra reposer une planche qui supportera des poids permettant de vider la chambre à air au besoin en définissant la pression de sortie voulue.

  • Fixer la vanne étanche.
  • Brancher l'ensemble: la sortie du manchon de récupération de gaz vers l'entrée de la vanne/soupape manométrique, une sortie de la vanne/soupape manométrique vers la chambre de stockage de gaz, une sortie vers l'unité de valorisation du gaz (bouteille de gaz - nécessite d'avoir un compresseur - ou cuisinière par exemple), une entrée de raccordement de la garde hydraulique)

Note: Cela suppose en parallèle ou avant d'avoir monté et fixé la garde hydraulique pour test. Par ailleurs, un élément de traitement et purification du gaz doit venir se fixer entre la sortie de la vanne/soupape manométrique et l'unité de valorisation du gaz.

  • Tester en gonflant la chambre à air depuis le tuyaux d'admission de gaz (tuyau qui sort du manchon). Voir si le manomètre fonctionne.

Note:

    • boucher l'entrée reliée à la garde hydraulique et la sortie vers élément de valorisation du gaz pour le test (sinon ça souffle dans le vide)
    • pour le manomètre: un cadrant de 0,5 bar est tout à fait satisfaisant si on veut suivre effectivement l'évolution de la pression

Test du circuit de garde hydraulique (sécurité retour de flamme et surpression)[modifier | modifier le wikicode]

  • Remplir en partie d'eau le système de garde hydraulique par le tuyaux ouvert sur l'extérieur (La quantité d'eau déterminera la pression que vous pouvez admettre dans la chambre à air de stockage de gaz. En effet, si la pression au sein de la chambre à air de stockage de gaz est supérieure à la pression exercée par la colonne d'eau de la garde hydraulique, la gaz sera évacué vers l'extérieur.)
  • Souffler dans le tuyau afin de permettre d'exercer une pression sur l'eau
  • Tester avec différent débit de souffle - ou du dégazage de la chambre à air préalablement

remplie d'air - afin de s'assurer que la garde hydraulique joue bien son rôle (lorsqu'il y a trop de pression l'air fait buller l'eau et est évacuer vers l'extérieur).

  • Dimensionner la hauteur d'eau dans le tuyaux en fonction de la pression attendue/voulue du stockage de gaz (20cm pour 2mbar) et graduer les tuyaux en fonction afin d'avoir un retour visuel de la pression dans le système.

Test de la tenue en pression[modifier | modifier le wikicode]

  • Gonfler au maximum la chambre à air à la main. Boucher le tout et appuyer fort.
  • Le capuchon de l'entrée des déchets doit sauter (montre qu'il y a montée en pression a l'intérieur du digesteur).


À faire avant[modifier | modifier le wikicode]

Conditions nécessaires[modifier | modifier le wikicode]

Il n'y a pas de conditions nécessairement particulière pour développer ce type de projet. Pour autant, les conditions qui, selon nous, sont favorables au développement d'un tel projet sont:

  • l'identification et la réponse à un besoin local d'implantation d'une unité de micro-méthanisation;
  • avoir une équipe coeur motivée et regroupant des compétences clés pour le développement du projet;
  • avoir la possibilité de mobiliser ponctuellement des personnes aux compétences et connaissances complémentaires et transversales;
  • la possibilité de se reposer sur les ressources locales (humaines, matériel, matériaux...).
Cadre de développement[modifier | modifier le wikicode]

Le cadre de développement spécifique à ce prototype est celui des OSCE (Open Source Circular Economy) Days qui se sont déroulés du 11 au 15 Juin dans plus de 30 villes dans le monde, dont à Mouans-Sartoux sur et le pays de Grasse.

Plus largement, ce projet a été initié dans le cadre open-source de la Paillasse Saône à la M[Y]NE (Manufacture des Idées et Nouvelles Expérimentation) La Paillassaône (projet) qui est un laboratoire citoyen d'expérimentation de mode de production et de consommation durables. Le projet OMM (Open Micro Métha - HackOMM) vise la valorisation complète des déchets organiques tout en relocalisant la production d'énergie à l'échelle micro-local. L'objectif est de faire rentrer la méthanisation dans la ville et de porter une vision décentralisée de la production et de la consommation d'énergie tout en valorisant les circuits extrêmement courts de valorisation des déchets dans la ville. La vocation est donc l'expérimentation pour des restaurants (ou groupement de restaurants), des cantines (scolaires ou professionnelles) ou encore à l'échelle de l'immeuble d'habitation collectif d'unités de micro-méthanisation tirant partie de la production de déchets à l'échelle micro-locale tout les valorisant en tant que ressource énergétique.


Par ailleurs, le projet HackOMM permet de changer la perception vis à vis des déchets ménagers organiques, permettant de les considérer non plus comme "déchet" mais comme une "ressource" valorisable.

Déterminer les compétences nécessaires[modifier | modifier le wikicode]

Pour développer le prototype:

  • maker, bidouilleur, bricoleur;
  • un peu de technique pour quelques calculs de pression.

Pour aller plus loin:

  • maker: pour faire.
  • techniques: pour l'ingénierie et la technique process et de montage du prototype;
  • scientifiques: pour le suivi fin des processus en jeu: fermentation, environnement bactériologique, traitement et qualité du gaz...;
  • sociologique: pour la prise en compte de l'acceptation, du comportement et de la perception sociale de ce type d'installation;
  • économique: pour la valorisation du système dans un cadre de développement économique de l'installation;
  • juridique et réglementaire: pour la prise en compte du contexte réglementaire qui aujourd'hui n'est pas favorable au développement de ce type de projet.

Définition des rôles[modifier | modifier le wikicode]

Rôle:

  • Yann: Conception / Proto
  • Clément: Conception / Proto / Valorisation
  • Luc: Conception / Schéma principe et fonctionnel / Proto
  • Philippe: Conception / Proto / Expérience Aquaponie (problématiques similaires)
  • Joan: Conception / Proto / Photo - Portrait / Facilitation
  • Rieul: Facilitation / Documentation / Structuration / Valorisation


Conception[modifier | modifier le wikicode]

La conception se prépare mais a la possibilité d'évoluer en fonction du contexte de développement du prototype. On suit donc un processus de type: Conception > sourcing matériel et matériaux > amélioration de la conception et re-conception en fonction des éléments à disposition > récupération/achat du matériel/matériaux > prototypage > tests de base (étanchéité, flux, pression...) > ajustement (modification de conception possible) > prototypage > validation tests de base > autres tests > ajustement > prototypage > validation tests > itération ...

Les concepts réfléchis pendant cette itération et ce temps des OSCE Days sont les suivants:

  • Conception v1: changement de position de la cuve pour avoir la sortie (vanne de vidange de la cuve) vers le haut et l’entrée (bouche d'admission principale) des déchets sur le devant.

But: ne pas avoir de problématiques d’échappement du gaz avec deux entrées ou la nécessité d’un système de clapets/vannes. Cette dernière solution parait trop complexe avec un système de vanne/clapet étanche au gaz pour un prototype low-tech.

Test avec retournement de la cuve
  • Conception v2: retour de Philippe, Yann et Clément (on remet la cuve dans sa position « normale »). Il parait plus intéressant d’avoir une double entrée/sortie avec 2 tuyaux différenciés pour éviter la problématique de vanne. Un gros tuyau pour l’entrée des déchets et un plus petit tuyaux pour la sortie gaz.

But du petit tuyau: pouvoir visser une vanne qui permet la fermeture de l’entrée/sortie de la chambre à air pour éviter les perte de gaz lors du remplissage déchet. On a besoin d’un clapet et d’un bouchon pour le tuyau déchet. On part du principe de le gaz va directement dans la chambre à air et qu’il y aura peu de pertes lors de l’ouverture du clapet.

Vue avec 2 tuyaux différenciés
  • Conception v3: une chambre à air jupée (de type manchon) trouée avec 2 tuyaux: une entrée (standard 80/100/110), et une sortie plus petite pour le gaz (tuyau standard gaz). Finalement, la coupe de la chambre à air dans le sens radial permet d'avoir une grande ouverture permettant de faire passer un tuyau de diamètre 100/120 (la chambre à air sert alors de manchon ou de jupe). Un trou est ensuite fait dans la chambre à air pour extraire le gaz.

But: Pour éviter d'avoir un système de vanne ou de clapet le tuyau d'admission des déchets est immergé dans le mélange "digestat+eau" (de 10cm environ) pour éviter tout échappement de gaz. Le gaz est récupéré au travers d'un système étanche non pas de tuyauterie mais de manchon (voir schéma de principe et photos).

    • D'où l'évolution du concept v3 vers la conception v3bis : 1 entrée/sortie avec 1 tuyau de diamètre 100 (dans ouverture de 145, enfilé dans un manchon de chambre à air (de camion) qui sert de passage au gaz > garde hydraulique > (valve/soupape manométrique) > chambre à air pour stockage du gaz.
Manchon/Jupe étanche: 1 entrée / 1 sortie

Notes:

  • il est nécessaire d'exercer une pression sur la chambre à air afin de pouvoir évacuer la totalité du gaz (en effet, si une fois que la chambre à air est pleine on la vide et que la pression à l’intérieur de la chambre est égale à la pression extérieure il n'y aura plus le débit de gaz suffisant pour pouvoir le valoriser correctement). Par conséquent: on applique sur la chambre à air de stockage une force grâce à un système de leste reposant sur une planche posée sur la chambre à air.
  • la longueur du tuyau doit être déterminée en fonction des volumes critique de déchets et d’eau. Principe: le tuyau doit toujours être immergé mais ne doit pas être trop profondément immergé sinon il ne sera pas possible de faire rentrer les déchets dans la cuve. Réfléchir pour une deuxième itération à un système de brassage avec une visse sans fin et une pâle en bout de visse dans le bac (couplage manuel ou système alimenté électriquement). On gère la surpression et la condensation grace au tuyau qui baigne dans l’eau.
  • Dimension: 950*1150*960, entrée/sortie 145/165 (entrée/sortie sur la plan 950*1150, située au centre) - voir plans.
  • Principe du système de sécurité et traitement gaz: avoir 2 vases communicants séparés par une cloison et baignant dans l'eau. On fait buller le gaz dans l'eau pour extraire une partie du CO2.


Schéma de principe et plans[modifier | modifier le wikicode]

Schéma de principe (P&ID Process & Diagramme d'instrumentation)[modifier | modifier le wikicode]
Schéma principe plan raccords.png
La cuve[modifier | modifier le wikicode]

Note: caractéristiques de la cuve (voir plans/schémas pour plus de détail)

  • cuve de 1000L cubique
  • armature métal
  • une admission sur le dessus de la cuve (dimension 145/165mm de diamètre)
  • une sortie avec vanne manuelle en bas de la cuve
Matériel de prototypage (La cuve 2).jpg
Vue schématique du système et plan de la cuve[modifier | modifier le wikicode]
Bouche d'entrée/sortie de la cuve[modifier | modifier le wikicode]
Plan de la bouche d'amission.jpg
Plan interne du digesteur[modifier | modifier le wikicode]
Armature bois (soutien tuyauterie et poids su chambre à air gaz)[modifier | modifier le wikicode]
Armature en bois de soutien et de fixation.jpg


À faire pendant[modifier | modifier le wikicode]

Méthodo. de développement du prototype[modifier | modifier le wikicode]

Sourcing et compréhension du besoin > Conception > sourcing matériel > amélioration de la conception en fonction des contraintes locales (matériel, besoins spécifiques...) > récupérations/achats > prototypage de chaque brique > tests de chaque briques (étanchéité, flux, pression...) > ajustement de la conception > sourcing matériel > récupérations/achats > prototypage de l'ensemble du système > tests de l'ensemble du système > validation tests de base > autres tests > ajustement > prototypage final > validation des tests > expérimentations > itérations.

Processus itératif cyclique conception/sourcing/prototypage agile : on fait en fonction de la ressource et ajuste la conception et le prototypage à ces ressrouces.


Coordination[modifier | modifier le wikicode]

L'organisation de développement du projet est très horizontale. La coordination générale est assurée par Clément qui est "lead project". Rieul coordonne les mises en liens et en réseaux ainsi que les aspects de documentation et de valorisation. Yann, Luc et Baptiste coordonnent plus spécifiquement les briques techniques et technologiques, ainsi que la conception et le prototypage, avec l'appui de Clément et de compétences externes. Yann apporte aussi une vision marché.


Prototypage[modifier | modifier le wikicode]

Etape 1: Sourcing matériel de base.[modifier | modifier le wikicode]

Voir la rubrique matériel, mais principalement:

  • une cuve (récup)
  • des chambres à air - camion et voiture (récup)
  • matériel de base (petit outillage, colle/mastique, colliers de serrage, tubes, coudes,

joints...)

Matériel de prototypage (cuve, bidon et petit matériel).jpg


Etape 2: Retour sourcing par rapport à la conception[modifier | modifier le wikicode]

Il manque des pièces et la conception est à revoir en fonction des contraintes de la cuve et d'autres contraintes non-investiguées dans le détail (agencement entrée déchets / sortie gaz, garde hydraulique, pression dans le système...) > Re-conception en fonction des contraintes locales de sourcing et de "performance". Re-sourcing du matériel (voir liste du matériel et facture pour référence).

Etape 3: Test des composants et de l'agencement des composants, pré-prototypage[modifier | modifier le wikicode]
Préliminaires[modifier | modifier le wikicode]
  • rincer et nettoyer l'intérieur de la cuve
Nettoyage de la cuve no-tech.jpg
  • vérifier le matériel de bricolage (le matériel d'une boite à outil conventionnelle convient pour la majorité des travaux)
Matériel de prototypage 9.JPG
  • vérifier que les équipements et matériaux sont adaptés. Par exemple, le collier de serrage doit passer sous le filetage pour favoriser au maximum l'étanchéité du manchon de chambre à air. De même, vérifier le collier d'admission (déchets) / sortie (gaz) qui permet la protection de la base et une étanchéification supplémentaire. (voir étapes suivantes de prototypage)
  • écrire au feutre les références de niveau sur la cuve (niveau minimum de mélange eau/déchet et tous les détails nécessaires)
Graduation de la cuve pour niveau de mélange eau digestat minimum.jpg
  • découper le tuyau PVC à la hauteur nécessaire

Note: il faut au maximum 17% d'air dans la cuve au dessus du mélange eau/déchet. Le tube doit être immergé à 5 voire 10 cm sous le mélange eau/déchet. Il ne doit jamais être en contact avec la partie aérienne de la cuve (sinon le gaz s'échappe par l'admission des déchets)

  • La chambre à air de récupération du gaz doit pouvoir reposer sur le dessus de la cuve
Stockage de gaz.jpg
  • Vérifier que le système de tuyauterie (garde hydraulique) a un emplacement sur la cuve et peut y être fixé

Note: L’armature doit par ailleurs être renforcée pour accueillir la chambre à air ainsi que l’ensemble de la tuyauterie.

  • Tester l’agencement de la conception envisagée. Emboiter l’ensemble des éléments et vérifier le bon fonctionnement de chaque composant. Le but premier n’est pas de vérifier l’étanchéité ou la performance du système mais plus de tester le schéma fonctionnel du proto en agençant physiquement les différentes parties. Cette étape permet donc de vérifier que le matériel n'est pas défectueux et que l'on a l'ensemble des composants nécessaires
  • Raccorder les différentes embouts et flexibles par brique, et vérifier que le tout fonctionne bien (fuites éventuelles, flux cohérents…)

Note: pour chaque raccord mettre quelques bandes de Teflon pour étanchéifier le tout (au moins à l'eau). Pour le gaz renforcer l'étanchéité (colle, silicone…). Avant de renforcer l'étanchéité: tester le système avec de l'eau, de l'air et vérifier que le système est logique (une fois la colle en place il ne sera plus possible ou difficile de modifier le système)

Raccord du manchon de sortie de gaz.jpg
Préparation des briques du prototype et tests[modifier | modifier le wikicode]

Voir les "Etapes Clés" un peu plus haut, à savoir:

  • avant toute fixation;
  • préparer le manchon du tube d'admission des déchets et de sortie de gaz;
Fixation finale du manchon sur le tuyau.jpg
  • préparer la chambre à air de stockage du gaz;
Préparation de la chambre à air pour manchon étanche.jpg
  • tester le circuit de garde hydraulique (sécurité retour de flamme et surpression);
Test de l'installation (1).jpg
  • tester la tenue en pression
Test de gonflage et étanchéité du manchon.jpg
Test de tenue en pression du système.jpg
  • préparer le tube, à savoir:
    • découper le tube en PVC pour qu'il soit à la bonne hauteur pour l'admission de déchets sachant que:
      • dans la cuve il faut au maximum 17% d'air au dessus du mélange eau/déchet
      • le tube doit être immergé de 5 à 10 cm dans le mélange eau/déchet
      • le tube ne doit pas être trop haut (à hauteur d'homme) pour pouvoir verser les déchets
Etape 4 : Prototypage, assemblage des briques[modifier | modifier le wikicode]

Positionnement du tube PVC qui sera l'entrée pour les déchets:

  • Emmanchement du tube PVC dans le manchon qui vient recouvrir et se coller sur le tube et la bouche d'admission et de sortie du gaz de la cuve (ce manchon servira de récupérateur de gaz).
Emmanchement du tuyau d'admission déchets et préparation de la garde hydraulique.JPG

Etanchétification du manchon autour du tube PVC et à la bouche d'admission et de sortie du gaz de la cuve:

  • Mise en place du serre-joint bas au niveau de l'entrée/sortie:
    • une couche de colle gel PVC Plastique (au milieu)
    • une couche de silicone avant la fermeture colle (en bas)
    • une couche de silicone après (en haut)
    • serre-joint à la base de l'admission - soit au niveau de la couche de colle soit au niveau de la couche de silicone du bas (mettre un collier plastique pour esthétique et étanchéité supplémentaire)

Mise en place du serre-joint sur le tuyau pour étanchéification du raccord manchon/tuyau : On sert avec un serre-joint le haut du manchon de chambre à air sur le tuyaux:

  • mettre de la colle PVC pour soutenir le manchon sur le tube
  • mettre une couche de silicone pour étanchéité juste avant et juste après la bande de colle

PVC

  • serrer le serre joint soit au niveau de la couche de colle soit au niveau de la bande supérieure de silicone.
Fixation du manchon.JPG
Etanchéification de la valve de la chambre à air.JPG


Avant de raccorder l'ensemble il est nécessaire de faire reposer une planche (en plastique de préférence) sur la chambre à air de stockage de gaz qui repose sur la cuve. Le principe est que cette planche permettra d'y poser des poids pour exercer une pression sur la chambre et expulser ainsi le gaz à la pression voulue. Nous avons utilisé:

  • Une planche de bois aggloméré
  • dont les dimensions sont les suivantes
  • Découper la planche: en son centre un cercle plus grand que le tuyau central pour qu'il n'y ait pas de frottement avec la jupe/le manchon.
Découpe du plancher de poids.jpg


Raccord de la sortie du manchon de récupération de gaz avec l'entrée de la vanne/soupape manométrique

Note: Chaque tuyau est serti d'un collier assurant un minimum d'étanchéité (au moins dans le cas de l'eau). Pour autant dans le cas d'un fonctionnement gaz, des moyens supplémentaires d'étanchéification doivent être utilisés (colle, silicone...) voire d'autres matériaux (non plus du PVC mais du métal).

Chambre à air de stockage de gaz:

  • préparation de la chambre à air (valve mamelon étanche notamment)
Test du fonctionnement du mamelon valve.jpg
  • raccord de la chambre à air à la vanne manométrique et à la soupape
Raccord Vanne Manométrique Soupape Sortie de gaz depuis le manchon de récupération.jpg
  • test de gonflage de la chambre à air

Garde hydraulique: la garde hydraulique est le système de sécurité qui vient après la vanne/soupape manométrique. C'est elle qui permet d'avoir un contrôle sur la pression interne de la chambre à air de stockage de gaz. Pour cela:

  • Raccorder deux tuyaux à un coude à deux entrées / une sortie;
Raccord de Garde hydraulique.jpg
  • Un tuyau (celui au plus gros diamètre) est bouché est permet l'admission d'eau pour la

régulation de la pression. Il est important de graduer ce tuyau en pression.

Tuyaux de sortie de la garde hydraulique.JPG
  • L'autre tuyau (de plus petit diamètre) est relié à l'une des sorties de la vanne/soupape manométrique.

Note: Graduer les tuyaux à partir du coude en pression (calcul à faire: à quelle différentiel de pression correspond combien de cm d'eau dans les tuyaux (pour 2 tuyaux de même diamètre 1cm = 1mbar)


  • L'ensemble du système ressemble à ça:
V1 Prototype avec équipe.JPG


Fixation de la hauteur du tube et stabilisation de la structure:

  • Déterminer la hauteur de fixation du tube.
  • Système de fixation de la hauteur du tube:
    • 2 planches de soutien du tube reposant sur la cuve;
    • une cale sur le tube à la hauteur voulue pour caler le tube
Armature en bois de soutien et de fixation.jpg

Note: Important: faire attention aux frottements des planches sur la chambre à air (en effet la chambre va se gonfler et se dégonfler).


Vérification[modifier | modifier le wikicode]

  • est ce que tout s’emboite ?
  • est qu’il manque des pièces ?
  • est ce que ça fait sens ? (suivi de flux par rapport au schéma fonctionnel)
  • est ce que le matériel pour la construction est fonctionnel ?
  • sinon dans les deux cas > action: liste des éléments manquant et achat/récupération
  • est ce que ça fait sens ? (suivi de flux par rapport au schéma fonctionnel)
  • est ce que ça fuit avec de l’eau ?
  • est ce que la manomètre fonctionne ?
  • si ça fuit: où ? pourquoi ? comment on fait en sorte que ça ne fuit plus ?
  • matériel / matériaux nécessaires > action: liste et achat/récupération


À faire après[modifier | modifier le wikicode]

Qu'est ce qu'on a ?[modifier | modifier le wikicode]

Aujourd'hui le stade de développement du projet en est à sa première itération. Des études d'impacts, simulation et modélisations on été faites ainsi qu'une veille technologique et marché sur la méthanisation. Nous avons donc développé:

  • un prototype v1 low-tech de digesteur de déchets organiques dimensionné pour le contexte de Mouas-Sartoux.

Par rapport à ce prototype, les briques qu'ils restent à développer sont:

  • l'unité de traitement et d'épuration du gaz en sortie de digesteur;
  • l'unité, ou du moins les moyens de connexion à cette unité, de valorisation du gaz.

Il est maintenant nécessaire de tester et d'expérimenter ce prototype en conditions d'usages réels.

Qu'est ce qu'on en fait ?[modifier | modifier le wikicode]

Ce système reste un prototype de type v1. Il a donc pour vocation à être testé, expérimenté et éprouvé en conditions d'usages réels. Par conséquent, il est nécessaire de tester ce système, d'en faire des retours et possiblement de l'améliorer et partager ces améliorations.

Prototype V1 Finalisé.jpg

En ce qui concerne les retours, nous vous invitons à les faire ici même dans la rubrique "ReX" (pour Retour d'Expérience). Cette rubrique a pour vocation à retracer:

  • les échanges et questionnements que la communauté a concernant le développement et l'amélioration de ce système (évaluation : OMM FAQ & Comments);
  • le suivi des expérimentations avec un retour sur les données de suivi et de performance des systèmes (OMM ReX) - ATTENTION: pour chaque suivi d'expérimentation merci de préciser le prototype/pilote/système lié à l'expérimentation (à lier à la page OMM Upgrade);
  • les améliorations successives de ce système (OMM Upgrade).

Pour chacune de ces composantes, des pages dédiées et liées seront mises en place.

ReX (Retour d'expérience)[modifier | modifier le wikicode]

Comment partager, diffuser et documenter ?[modifier | modifier le wikicode]

Mieux comprendre le projet[modifier | modifier le wikicode]

L’origine du projet et son histoire[modifier | modifier le wikicode]

Les étapes marquantes, les détournements et évolutions du projet initial[modifier | modifier le wikicode]

Les freins, les problèmes non résolus, les défis[modifier | modifier le wikicode]

Les éléments facilitateurs[modifier | modifier le wikicode]

Conditions de réutilisation[modifier | modifier le wikicode]

Exemples concrets[modifier | modifier le wikicode]

(témoignages et portraits de porteurs du projet, d’acteurs, d’usagers : ce qui avait été prévu, ce qui a été fait au final, pourquoi ?, « si c’était à refaire ? »,– en texte, en vidéo…)

Des ressources pour aller plus loin[modifier | modifier le wikicode]

Bibliographie : livres, lieux et sites pour aller plus loin[modifier | modifier le wikicode]

Pour ne pas rester seul[modifier | modifier le wikicode]

(personnes ayant de l’expérience et prêtes à la partager, y a-t-il un réseau sur ce projet ?)

Quelques ressources pratiques[modifier | modifier le wikicode]

(courriers préremplis, outils d’animation…)

Retours d’expérience de ceux qui ont testé cette recette[modifier | modifier le wikicode]

(pas seulement le projet mais la recette qui l’explique) et suggestion pour l’améliorer

Passer à l’échelle ?[modifier | modifier le wikicode]

(Y a-t-il d’autres projets complémentaires…)

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