 Le Biogaz ?  4. Techniques et filières de valorisation du biogaz
4.1 Les propriétés du biogaz
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4.1.1 La composition du biogaz
a ) Le biogaz : produit de la fermentation anaérobie
Le biogaz contient principalement du méthane et du gaz carbonique. La proportion de ces deux gaz dépend de la nature du substrat, et précisément de la proportion Carbone - Hydrogène - Oxygène - Azote (CHON).
Un substrat riche en C et H produit une forte proportion de méthane, jusqu'à 90 %.
Un substrat moyennement riche, comme la cellulose, produit un biogaz contenant typiquement 55 % de méthane et 45 % de gaz carbonique.
La production de biogaz est donnée à partir de l'équation classique de BUSWELL :
CnHaOb + (n - a/4 - b/2) H2O -> (n/2+a/8-b/4) CH4 + (n/2-a/8+b/4) CO2
Ainsi, pour les glucides (formule générique CH2O), l'équation donne :
2CH2O -> CH4 + CO2 (50 % de méthane)
En revanche, pour un corps gras :
2 C9H20O2 + 6 H2O -> 13 CH4 + 5 CO2 (72 % de méthane)
Le biogaz contient aussi d'autres produits générés par la dégradation de la matière organique :
- composés soufrés (H2S, mercaptans),
- composés azotés (ammoniaque),
- hydrogène et produits intermédiaires de fermentation : alcools, acides, esters…
b ) Les composés xénobiotiques présents dans le biogaz
Le biogaz peut contenir également à l'état de trace, des gaz présents dans le substrat d'origine. C'est le cas notamment du gaz de décharge, qui contient de faibles quantités de molécules provenant des fréons, solvants, peintures, aérosols…
c ) Gaz de décharge : un mélange de biogaz et d'air
Le gaz de décharge est un mélange en proportion variable de biogaz et d'air. L'air est introduit dans le gaz par les défauts d'étanchéité du système de captage du gaz, ou des parois (couverture, parois latérales).
Cette proportion varie en fonction du régime d'aspiration et des conditions météorologiques.
Cependant, le rapport CH4 /CO2 , indicateur du déroulement de la fermentation, est généralement très stable dès lors que la fermentation est bien établie. Il est de 1,3 à 1,4, caractéristique de déchets composés principalement de cellulose.
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4.1.2 Propriétés physico-chimiques du biogaz
a ) Pouvoir calorifique et propriétés à la combustion
b ) Densité, compressibilités, autres propriétés
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