LA TECHNOLOGIE GEOM

 

La technologie développée par TANAGA est destinée aux acteurs, publics ou privés, du traitement des déchets.

C’est une technologie de méthanisation en voie sèche discontinue, qui n’utilise que des procédés techniques efficients et déjà éprouvés.

Elle vise à optimiser la valorisation des déchets organiques (souvent appelés Biodéchets) tant sur le plan MATIERE que sur le plan ENERGIE.
Le GéOM traite avec une efficacité supérieure à l’état de l’art (digesteurs en voie liquide) les déchets à forte teneur en matière sèche listés dans le tableau A ci-dessous.

Liste des principales catégories de déchets traitables par GéOM

Types de déchets composition
Déchets agricoles >30% mat sèche 100% organique
Déchets verts issus des parcs et jardins 100% organique
Déchets industriels organiques 100% organique
Bio-déchets issus de la collecte sélective  95% organique
Refus de tri de Bio-déchets  75% organique
FFOM issue de tri mécano biologique  75% organique
Ordures Ménagères après tri du recyclable  35% organique
Ordures ménagères brutes (France)  27% organique
Ordures ménagères brutes (pays émergents)  50% organique

Une installation unique

TANAGA Energies développe et commercialise un dispositif complet de traitement (hors valorisation thermique), constitué d’une installation semi enterrée multi-compartimentée appelée “Géo-Méthaniseur”, associée à un procédé d’exploitation simple et efficient.

Voir : le GéOM en bref

Le GéOM se différencie nettement des méthaniseurs traditionnels en voie liquide continue, sur plusieurs points clés :

Il opère un traitement par voie solide discontinue (par lots) dans des compartiments méthaniseurs, fonctionnant en mode carousel.

Son procédé interne s’effectue en voie sèche, avec recirculation contrôlée des percolats, fraction liquide des déchets (souvent appelée lixiviats pour les DMA).

Ce procédé interne innovant est, en outre, conçu pour permettre le pilotage des équilibres biochimiques à l’intérieur de chaque compartiment, via une plateforme numérique, accessible en mode Cloud.

La séparation préalable de la fraction biodégradable n’est pas un prérequis, mais elle reste un avantage en terme quantitatif (m3 de CH4 par tonne traitée) et qualitatif, notamment en vue du retour au sol du Reliquat Après Méthanisation (RAM).

En résumé, le GéOM permet de traiter, de façon optimisée, différents types de déchets hétérogènes à forte teneur en matière sèche, que l’état de l’art de la méthanisation (voie liquide continue) ne pourrait pas traiter de façon efficiente.

Comparaison avec l'état de l'art

La technologie GéOM est un outil économique et performant pour toute filière nécessitant la mutualisation des plusieurs sources de déchets organiques.

La durée de son cycle de traitement (de 4 à 12 mois selon intrants) accroit encore sa flexibilité d’emploi, par lissage des aléas (ou saisonnalité) de la collecte des intrants.

Le flux de biogaz en sortie est constant, même si le flux des intrants varie en quantité ou qualité.  Cette stabilité des flux énergétiques sortants permet d’optimiser le dimensionnement de l’ensemble de la valorisation énergétique en aval du GéOM (co-génération biogaz ou injection réseau du Bio-Méthane) et de garantir un taux de charge optimal pendant toute la durée d’exploitation.

 

Procédé d’exploitation simple et efficient

Le procéder GéOM est basé sur le principe d’une séparation biochimique séquentielle comprenant une digestion anaérobie de la masse solide volatile des bio-déchets (méthanisation), suivie par une fermentation aérobie du reliquat après méthanisation (RAM) riche en matières minérales.

Voir : Tableau résumé des procédés

 

Le procédé d’exploitation du GéOM consiste à :

  • Traiter d’abord la fraction biodégradable par digestion bactérienne anaérobie (méthanisation) la fraction volatile de la matière sèche des intrants organiques, même mélangés à d’autres matières bio-chimiquement inertes (plastiques, terre, etc.)
  • Réduire cette masse sèche volatile à concurrence de l’objectif fixé pour le traitement anaérobie, et recycler la masse liquide (H2O) libérée par ce traitement ;
  • A l’issue de cette étape anaérobie, le reliquat après méthanisation (RAM) est traité par fermentation aérobie (compostage de la fraction à forte teneur minérale NPK).
  • Extraction du RAM et post-traitement en vue de son utilisation finale (selon cahier des charges de l’exploitant) dans l’ordre de priorité suivant :
  • Retour à la terre (si les intrants étaient des matières organiques pures)
  • Utilisation en tant que combustible dans tout type de filière de valorisation thermique appropriée (chaudière, pyrogazéifieur).
  • Si non valorisable, le RAM est hygiénisé puis enfoui (stockage définitif).

La simplicité et l’efficacité énergétique du procédé d’exploitation du GéOM en font un outil de traitement des déchets fiable, économique et compétitif par rapport aux fiières alternatives existantes, pour les divers types de déchets.

 

Recirculation bactérienne

 

La digestion bactérienne anaérobie de la fraction biodégradable des déchets est l’étape fondamentale du procédé d’exploitation du GéOM.

En effet, cette digestion réalise deux objectifs simultanément:

  • La méthanisation de la fraction biodégradable (= production d’énergie sous forme de méthane CH4)
  • La production du digestat, aussi appelé reliquat après méthanisation (RAM), valorisable sous forme agronomique (compost ou amendement organique) en vue de son retour au sol, ou sous forme énergétique (combustible pour chaudière ou installation de pyrogazéification)

Le GéOM a été conçu et développé pour optimiser cette phase de méthanisation de la fraction biodégradable du volume de déchets à traiter dans chaque compartiment.

Le dispositif opérationnel adopté est celui de la recirculation bactérienne, qui consiste à :

  • Recirculer les effluents liquides générés par les déchets (percolats)
  • Contrôler régulièrement la charge chimique et bactérienne des liquides recirculés et la comparer avec l’optimum théorique ;
  • Agir sur les éventuels déséquilibres chimiques et bactériens par injection de liquides provenant d’autres compartiments ou ré-ensemencement bactérien ciblé.

Production et captage du biogaz

Le GéOM est conçu pour récupérer le biogaz issu de la réaction de Méthanisation dans chaque compartiment de façon optimum. Il fonctionne en batch avec un cycle long (20 à 30 mois) pour lisser les aléas de collecte et la saisonnalité et optimiser l’efficacité de la méthanisation des OM. 

Dans le GéOM le captage du biogaz est optimal pour les raisons suivantes : 

  • Utilisation de la technique du réseau à l’avancement  
  • Mise en place d’une couverture totalement étanche pour chaque compartiment  
  • Application de procédés limitant la perte de biogaz  durant le remplissage des compartiments 
  • Optimisation de la méthanogénèse par l’absence de compactage et contrôle numérique continu du PH, de l’humidité et de l’équilibre bio-chimqiue.
  • Monitoring et pilotage des équilibres biochimiques réalisé par une plate-forme numérique accessible en mode Cloud.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         Rendements méthanogènes indicatifs selon type d’intrant traité

       Déchets agricoles >30% mat sèche                            75 m3 CH4 / tonne

       Déchets verts issus des parcs et jardins                   39 m3 CH4 / tonne

       Bio-déchets issus de la collecte sélective                 89 m3 CH4 / tonne

       Refus de tri de Bio-déchets                                            65 m3 CH4 / tonne

       FFOM issue de tri mécano biologique                      60 m3 CH4 / tonne

      Ordures Ménagères après tri du recyclable           45 m3 CH4 / tonne

      Ordures ménagères brutes (France)                         35 m3 CH4 / tonne

      Ordures ménagères brutes (pays émergents)       54 m3 CH4 / tonne

Moyennes indicatives sujettes à  variation  selon composition et humidité des déchets.

 Traitement conbiné ANAEROBIE puis AEROBIE

La séquence de traitement à l’intérieur des compartiments du GéOM comprend toujours :

  • Une phase anaérobie longue permettant une méthanisation efficiente de la matière organique volatile
  • Une phase courte (4 semaines environ) : fermentation aérobie aux fins de compostage (si le retour au sol est possible) ou de séchage/hygiénisation (en cas de ré-enfouissement en centre de stockage ultime).

Cette séquence est d’une durée modulable selon le type de valorisation visé, lui-même déterminé par la nature des intrants initiaux comme indiqué ci-dessous.

 

utilisation Phase Retour utilisation
du CH4 aerobie à la terre du RAM*
OM brutes cogé. Biogaz séchage Non valo. Thermique
OMR (pays émergents) cogé. Biogaz séchage Non valo. Thermique
OMR (France) Bio-CH4 hygiénisation Non enfouissement
FFOM Bio-CH4 hygiénisation possible** variable**
Biodéchets Bio-CH4 fermentation oui compost
Déchets verts Bio-CH4 fermentation oui compost
Déchets agricoles secs Bio-CH4 fermentation oui compost

* RAM = Reliquat Après Méthanisation

** selon qualité et propreté des intrants

 

Transisition numérique du traitement des déchets

Le procédé de traitement par GéOM intègre plusieurs caractéristiques clés, permettant d’adopter un pilotage par systéme numérique :

  • point d’entrée unique dans l’installation (convoyeur) permettant l’ analyse en continu des intrants
  • la précision des données d’intrants ainsi obtenue permet une modélisation fiable des différentes étapes du processus bio-chimqiue interne à chaque compartiment
  • Les capteurs permettant de contrôler les flux (gaz et liquides) sont logés dans le silo, ce qui facilite leur contrôle, entretien et recalibrage éventuel
  • Le rapprochement des données des capteurs avec la modélisation ex-ante et l’analyse des écarts qu’il permet, donne la possibilité de véritable pilotage de chaque compartiment, via les flux liquides qui lui sont destinés.

Ainsi, La plateforme numérique associée au GéOM apporte aux opérateurs des outils opérationnels performants, intégrant les trois piliers du numérique :

  • Acquisition régulière de données opérationnelles fiables par des capteurs électroniques ;
  • Traitement de données par un système d’information dédié permettant un contrôle à distance des installations et une optimisation des procédés mis en œuvre ;

Connectivité en mode cloud et accès hiérarchisé et sécurisé aux données pertinentes pour diverses catégories d’ayant-droit internes (personnel des opérateurs) ou externes (organismes régulateurs, collectivités locales, associations d’usagers, etc..).