Production de biogaz à partir de petites stations d’épuration : Expérience de l’IAV Hassan II Bouchaib El Hamouri Département Eau, Environnement et Infrastructures Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II (IAV), Rabat, Morocco Atelier biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

Aérobie Anaérobie Dans le traitement des eaux usées, l’avantage du procédé anaérobie sur le procédé aérobie est lié à la particularité du métabolisme bactérien, anaérobie. Aérobie Carbone organique CO2 + H2O + Boues Anaérobie Carbone organique CH4 + CO2 + Boues

Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Réacteur AEROBIE Chaleur Boues 30-60 kg Effluent, 2-10 kg DCO Aération (100 kWh) ANAEROBIE Biogaz 35 m3 (285 kWh) Boues, 5 kg 10-20 kg DCO Influent 100 kg DCO 100 kg DCO Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Atelier biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Décanteur primaire Bassin d’aération Chaleur Boues secondaires Effluent Biogaz Influent Digesteur Boues primaires Effluent primaire Clarificateur Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Atelier biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Deux exemples de la mise en application de la digestion anaérobie avec production de biogaz Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

La digestion anaérobie de la boue primaire est utilisée dans la STEP de Skhirat (2004). les boues sont récupérées à l’entrée du système (décanteurs circulaires) puis traitées dans des digesteurs. Le biogaz récupéré n’est pas valorisé à l’heure actuelle, il est brûlé dans une torchère L’eau n’est pas digérée. Elle est directement traitée dans des bassins facultatifs suivis de maturation.

Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Schéma de production du biogaz à la STEP de Skhirat Décanteur primaire Bassins facultatifs Effluent Biogaz Influent Digesteur Boues primaires Effluent primaire Bassins maturation Lits de séchage Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Atelier biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

Bassins maturation

A l’IAV un prototype appelé RAFADE (réacteur anaérobie à flux ascendant à deux Etages) a été construit en 1996. Le RAFADE digère l’eau et les boues en même temps et permet de collecter le biogaz généré à partir de la DCO soluble, colloïdale et en suspension.

Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat RAFADE UASB Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Diamètre 3 m Profondeur 5 m Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Production spécifique de méthane m3/kg DCO éliminée (net) 0,19 Après pertes par solubilisation et désorption 40 à 50% Collection de biogaz Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

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Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat 27 g de boues par habitant par jour Lits de boues Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

Le RAFADE à grande échelle La STEP d’El Attaouia Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

Extension de la STEP pour traiter 1200 m3/j Diamètre 10 m Profondeur 6 m

Diamètre 10 m Profondeur 7 m Extension de la STEP pour traiter 1200 m3/j Diamètre 10 m Profondeur 7 m

Potentiel de production de biogaz dans une STEP de taille moyenne: cas d’El Attaouia. Production potentielle de biogaz et de méthane (hors pertes). Population Débit eaux usées (m3/j) Flux DCO (kg/j) Abattement moyen considéré % DCO éliminée (kg/j) Production de méthane à 20°C (m³/j) Production de biogaz (m³/j) 28 250 1 365 1 170 75 875 310 410

Valorisation en groupe de Cogénération Production de méthane (m³/j) kWh primaires/j kWh électrique/j Puissance disponible 24/24 (kW)* 310/2 1500 525 22 (Source M. Wauthlet) * En tenant compte d’une perte de méthane par solubilisation de 50%.

Valorisation thermique du biogaz Equivalent butane et bois pour la cuisson et pour le chauffage de Hammams Horizon Production de méthane (m³/j) kWh primaire /j Equivalent en butane (kg/j) Equivalent en bois (kg/j) 2015 310/2 1550 155 350 (Selon M. Wauthlet) Obstacle : éloignement de la STEP

Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat Conclusion Atelier sur le biogaz, GIZ 8-9 Février 2012, Rabat

Sur le plan de l’épuration des eaux usées: L’adoption du système RAFADE revêt plusieurs avantages dont: La réduction de l’espace occupé des STEP de lagunage en digérant l’eau et la boue en même temps. La couverture intégrale des réacteurs d’où la collecte du biogaz et l’élimination des nuisances. La stabilisation des boues et la facilité de leur gestion.

Sur le plan de la valorisation du biogaz: Dans le cas particulier de la STEP d’El Attaouia le biogaz permettra: En cogénération la couverture des besoins en énergie de pompage (puissance disponible 20 kW). Ou Couverture des besoins thermiques de cuisson ou de chauffage de hammams équivalents à 150 kg/j de butane ou 350 kg/j de bois. Toutefois, l’éloignement du site de la STEP de la ville constitue un obstacle à ce dernier type de valorisation.

Cas particulier de la STEP d’El Attaouia Le projet biogaz d’El Attaouia n’est pas encore mis en œuvre. Son financement n’est pas assuré à l’heure actuelle.