Inventaire des digesteurs

Inventaire des digesteurs

Déroulement des activités

A l’établissement des buts du travail de diplôme, plusieurs phases ont été identifiées, exprimant un chemin chronologique d’activités menant à la réalisation des objectifs fixés. Ces phases sont décrites ci-après : 1. Inventaire des biodigesteurs La première phase des travaux menés dans le cadre du projet consiste à réaliser un recensement des digesteurs de la région entourant l’IPRC-Karongi et d’identifier de possibles dysfonctionnements. Une évaluation des performances de l’installation est également menée, complétée par une série de questions posées au propriétaire de chaque installation. Ces investigations ont pour objectif de définir la manière dont le biodigesteur est utilisée, la maintenance apportée à l’installation ainsi que les usages du biogaz produit. 2. Maintenance et dépannage des digesteurs domestiques Après l’exécution de la première phase du projet et une fois synthétisées les informations relatives aux digesteurs de la région de Karongi, une sélection de 2 à 3 méthaniseurs hors service est effectuée en collaboration entre l’IPRC-Karongi et la HES-SO, selon des critères d’accessibilité, de faisabilité du dépannage et de coûts, notamment. Sur la base de cette sélection, un dépannage est réalisé en fonction des problèmes identifiés, et un protocole de travaux est mis en place. Une évaluation des possibilités d’amélioration des installations – de manière générale – est également réalisée en marge de ces travaux, incluant une étude de faisabilité et de coûts. 3. Etablissement des protocoles d’utilisation et de dépannage En parallèle des travaux de dépannage, le protocole précédemment cité, ainsi qu’un manuel d’utilisation s’adressant prioritairement aux propriétaires des digesteurs, sont rédigés en anglais, puis seront traduits en kinyarwanda par les collaborateurs de l’IPRC. Ceci pour les rendre accessibles à chacun, dans un langage adapté. Une planification et une organisation de séminaires à l’attention des membres de l’IPRC-Karongi sont réalisés en marge de ces travaux, comme première partie de la phase numéro cinq. 4. Etude de faisabilité d’un digesteur à dôme fixe sur le site de l’IPRC-Karongi Une étude de faisabilité, s’intéressant prioritairement à la digestion anaérobie en tant que telle, est réalisée sur le site de l’IPRC-Karongi. Cette étude déterminera la possibilité de construire un digesteur à dôme fixe, sur la base des modèles utilisés dans la région et construits – pour la grande majorité – par la FONERWA courant 2017. Un dimensionnement de l’installation est réalisé en fonction du substrat – constitué quasiment exclusivement de déjections humaines – et des besoins identifiés en termes de production de biogaz sur le site. 5. Transmission des connaissances et formation Parallèlement à ces activités, et dans la continuité de la planification réalisée en phase trois, des formations sont dispensées sous forme de séminaires à l’attention des professeurs et étudiants de l’IPRC-Karongi. L’objectif de cette démarche est de transmettre un maximum de connaissances aux personnes qui seront chargées de la maintenance et de l’identification de dysfonctionnements futurs sur les digesteurs autour de Karongi. Un accent particulier est mis sur la compréhension générale du bioprocédé et la résolution pratique de problématiques concrètes.

Inventaire des digesteurs

Le recensement des méthaniers a permis de mettre en lumière plusieurs éléments se rapportant aux rubriques mentionnées dans le tableau 1, soit : 1. Généralités autour des installations (intégrité du digesteur, exploitation, maintenance) 1. Substrat(s) utilisé(s) et fréquence 2. Biogaz produit, état des conduites et utilisation du biogaz 3. Utilisation du digestat 4. Perspectives d’amélioration des digesteurs Par souci d’uniformité et d’aisance, ces points seront énumérés ainsi dans les résultats. 3.2.1. Vue d’ensemble des résultats Le tableau 2 permet d’établir une première vue d’ensemble des installations visitées et de leurs configurations. Parmi les installations visitées, seules trois d’entre elles (#1, #11 et #15) sont hors service. Concernant les autres digesteurs, plusieurs propriétaires ont déclaré ne pas disposer d’assez de biogaz pour cuire des aliments durs tels que des haricots, mais peuvent chauffer de l’eau et cuire du riz durant environ 30 minutes. Le service correctionnel de Rubavu a, quant à lui, pu réduire sa consommation journalière en stères de bois de 16 à 5 depuis l’installation de son digesteur. Le programme FONERWA (2012) [7] s’est chargé de promouvoir la construction de digesteurs domestiques au cours des dernières années dans la région de Karongi ; la totalité des installations domestiques de cette liste a été construite au cours de l’année 2017 par ce programme. La fig. 4, p.9 est un détail du plan de construction de ces installations (cf. Annexe 16 : plan de construction d’un digesteur, programme NDBP) et permet une vue d’ensemble d’un digesteur type. Il peut être constaté sur cette figure que le système ne dispose pas d’agitation propre dans le dôme. La pression maximale de gaz accumulé peut atteindre 80 cm de colonne d’eau (8 kPa), correspondant à la hauteur maximale de déplacement du digestat avant son éjection de la chambre 3 (Hd + H_Flow sur la figure). La chambre 2 ne possède pas d’ouverture outre la sortie de gaz. Une ouverture au sommet de la chambre 3 est visible, permettant l’accès au digestat évacué du dôme de digestion pour prélèvement ou nettoyage.

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Table des matières

Table des abréviations
1. Introduction
Mise en contexte du travail de diplôme
Situation du Rwanda en 2018
Objectifs du travail de diplôme
2. Déroulement des activités
3. Inventaire des digesteurs
Protocole de recensement et de caractérisation des digesteurs
Résultats et discussion sur le recensement des digesteurs
3.2.1. Vue d’ensemble des résultats
3.2.2. Substrat(s) utilisé(s) et fréquence
3.2.3. Conditions opératoires des installations
4. Maintenance et dépannage de digesteurs domestiques
Modèle de digesteur à dôme fixe employé dans la région de Karongi
Exploitation des digesteurs
4.2.1. Situation
4.2.2. Constatations tirées des observations
Maintenance des digesteurs
4.3.1. Situation
4.3.2. Constatations tirées des observations
Dépannage des digesteurs
4.4.1. Situation
4.4.2. Dépannage du site de S. NTAGAHINDA
4.4.3. Rédaction d’un protocole de dépannage
4.4.4. Constatations tirées des observations
Discussion sur la maintenance et le dépannage des digesteurs
Préparation d’un laboratoire d’analyses
4.6.1. Situation
4.6.2. Propositions d’acquisition de matériel
Réhabilitation d’un prototype de digesteur de 200 L
Evaluation de l’utilisation d’un réservoir à eau comme digesteur
5. Etude de faisabilité de la construction d’un digesteur sur le site de l’IPRC
Ce rapport est l’original remis par l’étudiant.
Il n’a pas été corrigé et peut donc contenir des inexactitudes ou des erreurs.
Objectifs généraux de l’étude de faisabilité
Dimensionnement de l’installation et exploitation
Discussion sur les constatations
Conclusion de l’étude de faisabilité
6. Transmission des connaissances Organisation de séminaires de formation
6.1.1. Séminaire 1 : présentation générale du projet
6.1.2. Séminaire 2 : présentation de la digestion anaérobie
Formation d’une équipe de dépannage
Discussion sur la transmission des connaissances
7. Discussion du projet de diplôme
Phase 1 : inventaire des méthaniseurs
Phase 2 : maintenance et dépannage des digesteurs
Phase 3 : rédaction d’un manuel d’utilisateur et d’un protocole de dépannage
Phase 4 : étude de faisabilité de la construction d’un digesteur
Phase 5 : transmission des connaissances
8. Conclusion du projet
9. Perspectives du projet
10. Remerciements
11. Bibliographie
12. Annexes