Comment crée un petit méthaniseur chez soi

Le jour de notre passage à l’orale nous présenterons un méthaniseur dans le but d’illustrer la formation de biogaz.

 Avant de commencer, si vous aussi vous avez envie de créer votre propre méthaniseur, nous vous conseillons de bien respecter les consignes de sécurité qui seront signalées par la couleur rouge. 

Cette expérience peut se faire en milieu scolaire sous la surveillance d’un professeur ou à la maison sous la surveillance d’un parent.

 

Outils et matériaux nécessaires :

  • Une perceuse avec une mèche pour fer, de 5mm de diamètre, bien affutée.
  • Un cutter pour couper les tuyaux en plastique et inciser la bouteille de 5L.
  • Un réacteur : Bouteille de soda ou de boisson gazeuse à grosse bulle de 33 ou 55 cl, avec un plastique épais pour l’étanchéité.
  • Le collecteur de biogaz : Bouteille de même référence que la précédente mais en modèle de 2L.
  • Un support : Une grosse bouteille de 5L
  • Tuyaux : Acheter un tuyau d’environ 1m20, genre cristal plastique transparent et de 6mm d’épaisseur externe. Pour l’expérience on coupera se tube en 2 : le tuyau n°1 fera 80cm et le n°2 40cm.

Temps moyen :

  • De préparation : environ 15à 20 min
  • Avant apparition de biogaz : 4 à 5 jours
  • D’exploitation de biogaz : de 4 à 5 semaines

            Premièrement, vous devez percer le bouchon de la bouteille de 2 litres en 2 points espacés de 3mm, de manière perpendiculaire pour éviter les fuites. Pour percer, il faut visser les bouchons à leur bouteille. Le réacteur doit être percé une seule fois, mais toujours avec les mêmes précautions.

            Deuxièmement, inciser la grosse bouteille sur le côté à environ 20 cm du sommet. Ensuite, tailler un peu le bout de vos tuyaux car les trous sont plus petits et il faut que cela soit bien serré pour éviter les fuites, donc vous devrez un peu forcer pour les faire entrer.

            Troisièmement, la bouteille qui collecte le biogaz peut être graduée tous les 10cl par exemple avec un trait fin de feutre indélébile et à l’aide d’un gobelet doseur (ou éprouvette graduée) pour quantifier les productions de Biogaz. Cette opération de graduation doit se faire avant le montage à l’envers. La bouteille bien à plat, on verse de l’eau par tranche de 5 ou 10cl et on fait un petit trait chaque fois…  Lors du fonctionnement du méthaniseur, le Biogaz produit, chassera l’eau et il sera alors possible de quantifier et donc de relever les volumes de Biogaz (tous les jours à la même heure par exemple).

            Je rappelle encore une fois que, le bouchon du réacteur N°1 est percé d’un seul trou au centre, par contre le bouchon de la bouteille Biogaz N°2 comporte deux trous, il faut faire attention de ne pas abîmer le filetage et ne pas faire ces deux trous ‘’collés’’, laisser environ 3mm entre les deux trous.

Deux tuyaux : Le premier tuyau, N°1 (80cm)  part du bouchon du réacteur (il dépasse de 5mm le dessous du bouchon), traverse le haut de la bouteille de 5litres (à peu près à 3cm du haut, incision avec un cutter), pénètre par le bouchon de la bouteille N°2 qui collecte le Biogaz et arrive tout en haut de cette bouteille.

 

En effet le Biogaz produit  ne sera pas ‘’lavé’’ par la colonne d’eau formée dans cette bouteille si le tuyau arrivait en bas. Une dissolution du dioxyde de carbone (CO²) contenu dans le Biogaz pourrait se faire.

 

Le deuxième tuyau, N°2 (40cm) traverse aussi le bouchon de la bouteille N°2 à Biogaz, il sert à évacuer l’eau dans le réservoir de 5 litres. Pour cela il part du dessus du bouchon à 5mm environ et doit tremper au fond de cette bouteille de 5 litres. Cette bouteille de 5 litres sera remplie en début de cycle avec au maximum 3 litres d’eau (masse d’eau pour la stabilité).

Métahniseur maison

 

    Préparation d’un cycle de méthanisation :

  •  La bouteille « support » de 5 litres est remplie avec 3litres d’eau du robinet pour être stable.
  •  La bouteille  de « collecte» de 2 litres qui collecte le Biogaz est pleine avec 2litres d’eau du robinet. Lors de sa mise en place à l’envers, ne pas la comprimer afin qu’elle ne perde pas d’eau (il ne doit pas y avoir d’air non plus) !
  •  Le « réacteur » sera rempli de matières fermentescibles au choix, reste de nourriture, épluchure, feuille morte… Ne pas mettre trop de matières que l’on aura broyées avec un mixer (attention de ne pas émulsionner le mélange avec de l’air, la forte présence d’oxygène retarderait le début de production du Biogaz !).

Le mélange des matières fermentescibles avec de l’eau ne doit pas être trop épais, en effet il faut que les bulles de Biogaz puissent remonter facilement. Ces matières seront mélangées avec de l’eau de pluie, de rivière, d’un puits, d’une mare, minérale non gazeuse ou déminéralisée… mais pas d’eau du robinet car elle contient du chlore (ou autre bactéricide) qui retarderait les réactions ou pire stériliserait le milieu !

Toujours ensemencer les matières fermentescibles en rajoutant un peu de déjections de cabri, mouton, bouse de vache, cheval, lisier de porc, autre ruminants,  boues de station d’épuration ou même prélèvement dans une fosse septique.

Il est préférable de laisser le méthaniseur à la chaleur du soleil ou dans une pièce chauffée (voir la leçon N°4). Ne pas ‘’presser’’ les bouteilles une fois que tout est en place. Au départ il ne doit y avoir ni bulles ni déformations des bouteilles N°1 et N°2.

    Conseils, consignes de sécurité, relevés des productions de Biogaz :

Le Biogaz est combustible, il peut exploser dans certaines conditions, les expériences avec du Biogaz doivent être faites avec votre professeur ou un adulte sous sa responsabilité.

Tous les gaz combustibles mélangés avec de l’air deviennent ‘’explosifs’’ en présence d’une flamme ou étincelle s’ils sont confinés dans un récipient. La précaution de base à respecter strictement est de ne pas enfermer d’air dans la bouteille de collecte au début de l’expérience. Au cours de l’expérience, l’air ne peut pas rentrer dans cette bouteille. Si les étanchéités ne sont pas correctes, dès le début des fuites seront visibles avec des déformations visibles des bouteilles en plastique. Recommencez les opérations si nécessaire.

Lorsque vous aurez quelques dizaines de centilitres de Biogaz, faire des tests de combustion en sortant la bouteille de collecte (pincez les tuyaux) et la pressant devant une flamme de bougie par exemple. Même s’il n’y a pas de risques potentiels importants, portez des gants et des lunettes, faire ce test en extérieur en absence de vent, à la tombée de la nuit pour mieux voir !

Dans un cadre scolaire il est intéressant de faire des relevés de production de Biogaz, tous les jours à la même heure. Il faut être méthodique et tout noter pour la suite de vos travaux… Pensez à peser les matières fermentescibles sèches (ou juste humides) si vous voulez faire des calculs de production de Biogaz…

La bouteille N°2 doit être le plus rigide possible pour limiter sa déformation par dépression lors de sa mise à l’envers (une marque d’eau gazeuse à ‘’grosses bulles’’ s’y prête parfaitement).

 

     Merci à toute l'équipe de coedade et Guy Favand, Professeur et Vice Président O.N.G COEDADE RUP 

 

 

Flavien Linot


DÉCHETS / BIOGAZ / CSDU:

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