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LU501102B1 - BIOLOGICAL METHANATION REACTOR USING MICROBIAL FLORA IN SUSPENSION AND METHOD FOR IMPLEMENTING SUCH A REACTOR - Google Patents

BIOLOGICAL METHANATION REACTOR USING MICROBIAL FLORA IN SUSPENSION AND METHOD FOR IMPLEMENTING SUCH A REACTOR Download PDF

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LU501102B1
LU501102B1 LU501102A LU501102A LU501102B1 LU 501102 B1 LU501102 B1 LU 501102B1 LU 501102 A LU501102 A LU 501102A LU 501102 A LU501102 A LU 501102A LU 501102 B1 LU501102 B1 LU 501102B1
Authority
LU
Luxembourg
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gas
liquid
semi
dihydrogen
liquid medium
Prior art date
Application number
LU501102A
Other languages
French (fr)
Inventor
Jimmy ROUSSEL
Sébastien Lemaigre
Philippe Delfosse
Original Assignee
Luxembourg Inst Science & Tech List
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to PCT/EP2022/085831 priority patent/WO2023126177A1/en
Priority to EP22838725.4A priority patent/EP4457331A1/en
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Abstract

L'invention concerne un réacteur de méthanation biologique, comprenant une cuve (1) comportant un milieu liquide ou semi-liquide (2), une entrée (5) de gaz anoxique à traiter, comprenant notamment du dioxyde de carbone, une flore microbienne (20), au moins une membrane tubulaire (6) non microporeuse immergée au moins partiellement dans ledit milieu liquide ou semi-liquide, ladite au moins une membrane comportant un conduit dans lequel un gaz peut être injecté, ledit réacteur comportant au moins un injecteur de gaz (7) relié audit conduit de ladite membrane et une sortie (10) permettant la récupération de méthane. Le réacteur est remarquable en ce que ladite flore est en suspension dans ledit milieu liquide ou semi-liquide et comprend des Archaea méthanogènes hydrogènotrophes et/ou comprend des bactéries homo-acétogènes et des Archaea méthanogènes acétotrophes, en ce que l'injecteur de gaz (7) est un injecteur de dihydrogène pur, et en ce que le réacteur comporte un espace (3) de recueil et de stockage de gaz, ladite sortie (10) étant reliée audit espace (3) et ledit injecteur de gaz (7) et ladite entrée de gaz anoxique à traiter (5) étant deux entrées de gaz indépendantes.The invention relates to a biological methanation reactor, comprising a tank (1) comprising a liquid or semi-liquid medium (2), an inlet (5) for anoxic gas to be treated, comprising in particular carbon dioxide, a microbial flora ( 20), at least one non-microporous tubular membrane (6) immersed at least partially in said liquid or semi-liquid medium, said at least one membrane comprising a conduit into which a gas can be injected, said reactor comprising at least one injector of gas (7) connected to said conduit of said membrane and an outlet (10) allowing the recovery of methane. The reactor is remarkable in that said flora is in suspension in said liquid or semi-liquid medium and comprises hydrogenotrophic methanogenic Archaea and/or comprises homo-acetogenic bacteria and acetotrophic methanogenic Archaea, in that the gas injector ( 7) is a pure dihydrogen injector, and in that the reactor comprises a space (3) for collecting and storing gas, said outlet (10) being connected to said space (3) and said gas injector (7) and said inlet of anoxic gas to be treated (5) being two independent gas inlets.

Description

REACTEUR DE METHANATION BIOLOGIQUE EXPLOITANT UNE FLORE LU501102BIOLOGICAL METHANATION REACTOR OPERATING FLORA LU501102

MICROBIENNE EN SUSPENSION ET PROCEDE DE MISE EN ŒUVRE D'UN TELMICROBIAL IN SUSPENSION AND METHOD FOR IMPLEMENTING SUCH

REACTEURREACTOR

DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

L'invention concerne un réacteur de méthanation biologique, de type ex situ, qui permet la conversion biologique du monoxyde de carbone (CO), du dioxyde de carbone (COz) et du dihydrogéne (Hz) en méthane (CH4), ce dernier pouvant être utilisé comme source d'énergie.The invention relates to a biological methanation reactor, of the ex situ type, which allows the biological conversion of carbon monoxide (CO), carbon dioxide (COz) and dihydrogen (Hz) into methane (CH4), the latter being able to be used as an energy source.

ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART

On comprendra par « méthanation biologique » un procédé de conversion de dioxyde de carbone et/ou de monoxyde de carbone pour produire du méthane à l’aide de micro-organismes hautement spécialisés (les Archaea) dans une usine technique. La méthanation ne doit pas être confondue avec la (bio-)méthanisation qui concerne le processus naturel de dégradation de matière organique en absence d'oxygène.“Biological methanation” will be understood as a process for converting carbon dioxide and/or carbon monoxide to produce methane using highly specialized micro-organisms (Archaea) in a technical plant. Methanation should not be confused with (bio-)methanation which concerns the natural process of degradation of organic matter in the absence of oxygen.

La méthanation biologique permet ainsi de valoriser de façon industrielle le dioxyde de carbone, issu de biogaz ou du syngaz par exemple, pour produire du méthane.Biological methanation thus makes it possible to industrially recover carbon dioxide, resulting from biogas or syngas for example, to produce methane.

Pour ce faire, il est nécessaire d'apporter du dihydrogéne au dioxyde de carbone.To do this, it is necessary to supply dihydrogen to carbon dioxide.

Cette réaction peut être réalisée soit de façon thermochimique soit de façon biologique : la présente invention ne concerne que la production de méthane par voie biologique.This reaction can be carried out either thermochemically or biologically: the present invention relates only to the production of methane by biological means.

Plus particulièrement, elle s'intéresse à la conversion en méthane du dihydrogène et du dioxyde de carbone par des micro-organismes anaérobies (flore microbienne) Archaea méthanogènes hydrogénotrophes.More specifically, she is interested in the conversion of dihydrogen and carbon dioxide into methane by anaerobic microorganisms (microbial flora) methanogenic hydrogenotrophic Archaea.

Les réacteurs de méthanation biologique doivent pouvoir faire face à deux défis techniques. D'une part, la solubilité dans l’eau du dihydrogéne est très faible.Biological methanation reactors must be able to face two technical challenges. On the one hand, the water solubility of dihydrogen is very low.

D'autre part, les Archaea méthanogènes responsables de la réaction de méthanation ont un taux de renouvellement très faible, c’est-à-dire qu’elles se reproduisent lentement.On the other hand, the methanogenic Archaea responsible for the methanation reaction have a very low turnover rate, i.e. they reproduce slowly.

C’est pourquoi il existe des réacteurs dans lesquels sont placées des membranes, permettant de fixer dans le réacteur une grande quantité de microorganismes sous forme de biofilm et qui sont traversées par un flux gazeux, contenant du monoxyde de carbone et du dihydrogène, permettant de délivrer les composants du gaz directement aux microorganismes contenus dans le biofilm qui les transforme en LU501102 éthanol et autres produits solubles : la demande de brevet US 8 058 058 décrit un réacteur de ce type, qui comprend une cuve comportant un bain aqueux dans lequel sont plongées des membranes tubulaires microporeuses ou non microporeuses, recouvertes au moins partiellement d’un biofilm. Un mélange gazeux comportant du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone et du dihydrogéne est introduit dans les membranes tubulaires, a une extrémité. Le reste du mélange gazeux est récupéré à l’autre extrémité des membranes tubulaires. Le produit transformé par les microorganismes composant le biofilm est obtenu dans le produit liquide de la cuve et extrait en partie supérieure de cuve. Le produit transformé est ainsi également liquide.This is why there are reactors in which membranes are placed, making it possible to fix a large quantity of microorganisms in the form of a biofilm in the reactor and which are crossed by a gaseous flow, containing carbon monoxide and dihydrogen, making it possible to deliver the components of the gas directly to the microorganisms contained in the biofilm which transforms them into ethanol and other soluble products: US patent application 8,058,058 describes a reactor of this type, which comprises a tank comprising an aqueous bath in which are immersed microporous or non-microporous tubular membranes, covered at least partially with a biofilm. A gaseous mixture comprising carbon monoxide, carbon dioxide and dihydrogen is introduced into the tubular membranes, at one end. The rest of the gas mixture is collected at the other end of the tubular membranes. The product transformed by the microorganisms making up the biofilm is obtained in the liquid product of the tank and extracted from the upper part of the tank. The processed product is thus also liquid.

On remarque qu’un tel dispositif utilise du dioxyde ou de monoxyde de carbone ainsi que du dihydrogène mais ne vise pas la production de méthane à partir de ces intrants. Ce n’est donc pas un réacteur de méthanation, mais un réacteur exploitant des bactéries (et non des Archaea) pour générer des réactions biochimiques d’acétogénese conduisant à la production de composés tels que de l’éthanol ou de l'acide acétique. Il convient néanmoins de remarquer que ces composés sont produits sous forme soluble dans un liquide et non sous forme gazeuse.Note that such a device uses carbon dioxide or monoxide as well as dihydrogen but does not aim to produce methane from these inputs. It is therefore not a methanation reactor, but a reactor using bacteria (and not Archaea) to generate biochemical reactions of acetogenesis leading to the production of compounds such as ethanol or acetic acid. It should nevertheless be noted that these compounds are produced in a soluble form in a liquid and not in a gaseous form.

Il existe bien des dispositifs exploitants des membranes comme support de biofilm microbien pour générer une production de méthane par méthanation biologique.There are many devices using membranes as a support for microbial biofilm to generate methane production by biological methanation.

Parmi ceux-ci, certains fonctionnent de manière in situ, c’est-à-dire que la réaction de méthanation biologique se déroule dans un réacteur de biométhanisation visant la production de biogaz (mélange gazeux contenant du méthane, mais aussi du dioxyde de carbone) via la digestion anaérobie de matière organique complexe, le plus souvent sous une forme non hydrolysée (fumier, lisier, biodéchets, boues primaires de station d’épuration...). Ainsi, le brevet EP 2 771 472 décrit un procédé in-situ de méthanation biologique permettant de réduire le taux de CO2 du biogaz produit par un réacteur de biométhanisation en injectant du dihydrogène dans le contenu liquide de celui-ci au moyen de membranes à fibres creuses. Ce type de réacteur comporte deux inconvénients. D’une part, il nécessite d'injecter un produit acide dans le réacteur pour maintenir la valeur du pH entre 7 et 8 dans le milieu liquide, conséquence de la configuration in-situ du réacteur de méthanation qui nécessite de préserver toutes les catégories microbiennes inclues dans le consortium de digestion anaérobie, en particulier les bactéries hydrolytiques,Among these, some operate in situ, i.e. the biological methanation reaction takes place in a biomethanation reactor aimed at producing biogas (gas mixture containing methane, but also carbon dioxide ) via the anaerobic digestion of complex organic matter, most often in a non-hydrolyzed form (manure, slurry, bio-waste, primary sludge from wastewater treatment plants, etc.). Thus, patent EP 2 771 472 describes an in-situ biological methanation process making it possible to reduce the CO2 level of the biogas produced by a biomethanation reactor by injecting dihydrogen into the liquid content of the latter by means of fiber membranes hollow. This type of reactor has two drawbacks. On the one hand, it requires injecting an acid product into the reactor to maintain the pH value between 7 and 8 in the liquid medium, a consequence of the in-situ configuration of the methanation reactor which requires preserving all the microbial categories. included in the anaerobic digestion consortium, in particular hydrolytic bacteria,

acidogénes et acétogènes. D'autre part, les membranes à fibres creuses LU501102 préconisées sont sujettes à la rapide colonisation de leur microporosité par les micro-organismes contenus dans le milieu liquide, ce qui entraîne une diminution rapide du débit de perméation gazeuse à travers ce type de membrane, causant une chute rapide du rendement de méthanation du réacteur en l’absence de remplacement régulier de ses membranes. Or, un tel remplacement régulier implique d'importantes dépenses d'exploitation du réacteur, les faisceaux de membranes à fibres creuses étant très coûteux, ainsi que la perturbation répétée des conditions anaérobies propices à la méthanation biologique, vu la nécessité d'ouvrir le réacteur lors de chacune de ces opérations.acidogenic and acetogenic. On the other hand, the recommended LU501102 hollow fiber membranes are subject to the rapid colonization of their microporosity by the microorganisms contained in the liquid medium, which leads to a rapid decrease in the rate of gas permeation through this type of membrane, causing a rapid drop in the methanation yield of the reactor in the absence of regular replacement of its membranes. However, such a regular replacement involves significant operating expenses of the reactor, the bundles of hollow fiber membranes being very expensive, as well as the repeated disturbance of the anaerobic conditions favorable to biological methanation, given the need to open the reactor. during each of these operations.

Il existe également des procédés ex situ exploitant des membranes comme support de fixation microbienne pour la méthanation biologique. Dans ces procédés, le réacteur où prend place la réaction de méthanation est un réacteur entièrement dédié à l’accomplissement de cette dernière, non à celui de la biométhanisation. Les réacteurs de méthanation ex-situ présentent un meilleur rendement que les réacteurs de méthanation in-situ car ils permettent de générer les conditions propices au développement des Archaea méthanogènes sans avoir à préserver les autres catégories microbiennes impliquées dans le consortium de digestion anaérobie. Ainsi, le dispositif décrit dans le brevet EP 3 555 258 couple un réacteur de biométhanisation à un réacteur ex situ de méthanation biologique de type MBfR (réacteur a biofilm et a membrane). Dans la cuve du réacteur MBfR, du dihydrogène et du dioxyde de carbone sont injectés en mélange dans un milieu liquide via un faisceau de membranes perméables à ces gaz sur la surface desquelles est stimulé le développement d’un biofilm accomplissant la réaction de ~~ méthanation. Le réacteur de type MBfR décrit ici présente plusieurs limitations. En effet, il doit être parcouru par un flux de liquide permanent pour évacuer sous forme solubilisée (ou de micro-bulles) le méthane qu’il produit car il n’intègre pas de sortie dédiée au gaz. Comme le méthane est très peu soluble dans l’eau, le débit de liquide parcourant le réacteur doit être important, ce qui nécessite d’important frais d'investissement et d’exploitation pour les pompes à liquide requises, frais d'autant plus importants que le liquide pompé est visqueux. En outre, le flux de liquide balayant la surface des membranes empêche l’exploitation d’un milieu liquide chargé en éléments solides, qui risquerait de détériorer les membranes ainsi que le biofilm qu’elle comportent. Enfin, le réacteur décrit nécessite un échange de liquide permanent avec un réacteur de biométhanisation,There are also ex situ processes using membranes as a microbial attachment support for biological methanation. In these processes, the reactor where the methanation reaction takes place is a reactor entirely dedicated to the accomplishment of the latter, not to that of biomethanation. Ex-situ methanation reactors have a better yield than in-situ methanation reactors because they make it possible to generate conditions conducive to the development of methanogenic Archaea without having to preserve the other microbial categories involved in the anaerobic digestion consortium. Thus, the device described in patent EP 3 555 258 couples a biomethanation reactor to an ex situ biological methanation reactor of the MBfR type (biofilm and membrane reactor). In the MBfR reactor vessel, dihydrogen and carbon dioxide are injected as a mixture in a liquid medium via a bundle of membranes permeable to these gases on the surface of which is stimulated the development of a biofilm carrying out the reaction of ~~ methanation . The MBfR-type reactor described here has several limitations. Indeed, it must be traversed by a permanent flow of liquid to evacuate in dissolved form (or micro-bubbles) the methane it produces because it does not include a dedicated gas outlet. As methane is very poorly soluble in water, the flow rate of liquid passing through the reactor must be high, which requires significant investment and operating costs for the liquid pumps required, which are all the more important costs. that the pumped liquid is viscous. In addition, the flow of liquid sweeping the surface of the membranes prevents the exploitation of a liquid medium loaded with solid elements, which would risk damaging the membranes as well as the biofilm they contain. Finally, the reactor described requires a permanent liquid exchange with a biomethanization reactor,

ce qui restreint son utilisation a des sites spécifiquement dédiés à la production de LU501102 biogaz ou de biométhane.which restricts its use to sites specifically dedicated to the production of LU501102 biogas or biomethane.

De manière intéressante, dans une étude évaluant un réacteur de type MBfR exploitant des membranes à fibres creuses à des fins de méthanation biologique, les auteurs ont démontré que le biofilm formé sur les membranes contribuait à seulement 22-36 % de la consommation de dihydrogène du réacteur, la majeure partie de du dihydrogène étant donc consommée par la flore microbienne en suspension dans le milieu liquide entourant les membranes (Luo et al., 2013).Interestingly, in a study evaluating an MBfR-type reactor using hollow fiber membranes for biological methanation purposes, the authors demonstrated that the biofilm formed on the membranes contributed to only 22-36% of the dihydrogen consumption of the reactor, most of the dihydrogen being therefore consumed by the microbial flora suspended in the liquid medium surrounding the membranes (Luo et al., 2013).

L'invention propose donc un réacteur ex situ permettant d'optimiser l’exploitation de flore microbienne présente en suspension dans un milieu liquide ou semi-liquide pour la méthanation biologique. Le réacteur faisant l’objet de l'invention exploite des membranes (non micro-poreuses), non pas pour promouvoir le développement d’un biofilm, mais pour apporter localement du dihydrogène en tous points d’un volume de milieu liquide ou semi-liquide de façon à compenser sa faible solubilité. Il présente donc des caractéristiques visant à éviter la perte de rendement due au colmatage microbien des membranes. De plus, le réacteur faisant l’objet de l'invention permet de récupérer du méthane sous forme gazeuse, ce qui évite la nécessité de maintenir un flux de liquide continu à travers le réacteur et permet d'exploiter un milieu liquide visqueux et/ou chargé en éléments solides.The invention therefore proposes an ex situ reactor making it possible to optimize the exploitation of microbial flora present in suspension in a liquid or semi-liquid medium for biological methanation. The reactor that is the subject of the invention uses membranes (non-microporous), not to promote the development of a biofilm, but to locally supply dihydrogen to all points of a volume of liquid or semi-liquid medium. liquid to compensate for its low solubility. It therefore has characteristics aimed at avoiding the loss of performance due to microbial clogging of the membranes. In addition, the reactor that is the subject of the invention makes it possible to recover methane in gaseous form, which avoids the need to maintain a continuous flow of liquid through the reactor and makes it possible to exploit a viscous liquid medium and/or loaded with solids.

Enfin, le réacteur faisant l'objet de l'invention ne nécessite pas l'échange d'importants volumes de milieu liquide ou semi-liquide avec un réacteur de biométhanisation, ce qui permet de l'installer sur un site non dédié a la production de biogaz ou de biométhane, tel un site industriel générant des rejets gazeux contenant du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone.Finally, the reactor that is the subject of the invention does not require the exchange of large volumes of liquid or semi-liquid medium with a biomethanation reactor, which makes it possible to install it on a site not dedicated to production. biogas or biomethane, such as an industrial site generating gaseous emissions containing carbon dioxide and/or carbon monoxide.

RESUME DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

L'invention concerne un réacteur de méthanation biologique, comprenant une cuve comportant : - un milieu liquide ou semi-liquide, - une entrée de gaz anoxique à traiter, comprenant du dioxyde de carbone et éventuellement du monoxyde de carbone, - une flore microbienne comprenant des Archaea méthanogènes, - au moins une membrane tubulaire non microporeuse, perméable au dihydrogène, immergée au moins partiellement dans ledit milieu liquide ou semi- liquide et au moins partiellement en contact avec ladite flore microbienne, ladite au moins une membrane comportant un conduit de membrane dans lequel un gaz LU501102 peut être injecté, ledit réacteur comportant au moins un injecteur de gaz relié audit conduit de ladite au moins une membrane et une sortie dédiée au gaz permettant la récupération 5 de méthane généré par ladite méthanation biologique produite dans la cuve par ladite flore microbienne Archaea méthanogène en contact avec ledit gaz ayant traversé ladite au moins une membrane.The invention relates to a biological methanation reactor, comprising a tank comprising: - a liquid or semi-liquid medium, - an anoxic gas inlet to be treated, comprising carbon dioxide and optionally carbon monoxide, - a microbial flora comprising methanogenic Archaea, - at least one non-microporous tubular membrane, permeable to dihydrogen, at least partially immersed in said liquid or semi-liquid medium and at least partially in contact with said microbial flora, said at least one membrane comprising a membrane duct in which an LU501102 gas can be injected, said reactor comprising at least one gas injector connected to said conduit of said at least one membrane and an outlet dedicated to the gas allowing the recovery of methane generated by said biological methanation produced in the tank by said methanogenic Archaea microbial flora in contact with said gas having passed through said at least one membrane.

De plus, ladite cuve comprend une seconde entrée pour alimenter le milieu liquide ou semi-liquide en nutriments, ainsi qu’une seconde sortie d'évacuation d'effluents.In addition, said tank comprises a second inlet for supplying the liquid or semi-liquid medium with nutrients, as well as a second effluent discharge outlet.

Le réacteur de méthanation conforme à l'invention est remarquable en ce que ladite flore microbienne exploitée est une flore microbienne anaérobie en suspension dans ledit milieu liquide ou semi-liquide et comprend des Archaea méthanogènes hydrogènotrophes et/ou comprend des bactéries homo-acétogènes et des Archaea méthanogènes acétotrophes, en ce que l’injecteur de gaz est un injecteur de dihydrogène pur, et en ce que ledit réacteur comporte un espace de recueil et de stockage de gaz, ledit gaz comportant du méthane issu de la réaction de méthanation générée par ladite flore microbienne en contact avec ledit dihydrogène pur injecté dans le milieu liquide ou semi-liquide à travers ladite au moins une membrane, ladite sortie permettant la récupération du méthane étant une sortie de gaz et étant reliée audit espace de recueil et de stockage de gaz, et ledit injecteur de gaz et ladite entrée de gaz anoxique à traiter étant deux entrées de gaz indépendantes dans ledit réacteur.The methanation reactor in accordance with the invention is remarkable in that said microbial flora exploited is an anaerobic microbial flora in suspension in said liquid or semi-liquid medium and comprises hydrogenotrophic methanogenic Archaea and/or comprises homo-acetogenic bacteria and Methanogenic acetotrophic archaea, in that the gas injector is a pure dihydrogen injector, and in that said reactor comprises a gas collection and storage space, said gas comprising methane resulting from the methanation reaction generated by said microbial flora in contact with said pure dihydrogen injected into the liquid or semi-liquid medium through said at least one membrane, said outlet allowing the recovery of methane being a gas outlet and being connected to said gas collection and storage space, and said gas injector and said inlet of anoxic gas to be treated being two independent gas inlets in said reactor.

Les caractéristiques combinées d’une flore microbienne en suspension et de l'injection séparée de dihydrogène pur et du gaz anoxique à traiter évite la formation d’un épais biofilm sur les membranes tubulaires qui risquerait de colmater celles-ci et de réduire l’efficacité de leur perméation gazeuse. En effet, les Archaea méthanogènes hydrogénotrophes manquent d’une source de carbone locale pour se développer sur la surface externe des membranes, ce qui ne serait pas le cas si le gaz anoxique à traiter (contenant du dioxyde ou du monoxyde de carbone) était injecté dans le milieu liquide ou semi-liquide en mélange avec le dihydrogéne via les membranes tubulaires, comme souvent pratiqué avec les réacteurs de type MBfR. Ainsi, le réacteur conforme à l'invention permet de maximiser le débit d'apport de dihydrogène a la flore microbienne en suspension dans le milieu-liquide ou semi liquide tout en étant moins couteux d'entretien que LU501102 les réacteurs de type MBfR actuels.The combined characteristics of a microbial flora in suspension and the separate injection of pure dihydrogen and the anoxic gas to be treated avoid the formation of a thick biofilm on the tubular membranes which could clog them and reduce efficiency. of their gas permeation. Indeed, the hydrogenotrophic methanogenic Archaea lack a local carbon source to grow on the outer surface of the membranes, which would not be the case if the anoxic gas to be treated (containing carbon dioxide or carbon monoxide) was injected in the liquid or semi-liquid medium mixed with dihydrogen via tubular membranes, as often practiced with MBfR type reactors. Thus, the reactor according to the invention makes it possible to maximize the rate of supply of dihydrogen to the microbial flora in suspension in the liquid or semi-liquid medium while being less expensive to maintain than current MBfR type reactors.

Le réacteur de méthanation conforme à l'invention peut également comprendre les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :The methanation reactor in accordance with the invention may also comprise the following characteristics, taken separately or in combination:

Avantageusement, l’espace de recueil et de stockage de gaz est compris dans ladite cuve, entre la surface dudit milieu liquide ou semi-liquide et un couvercle sommital de cuve. Cet espace de recueil et de stockage de gaz, non présent sur les réacteurs de type MBfR, permet de recueillir sous forme gazeuse le biométhane produit par la flore microbienne et de l’extraire du réacteur sous cette même forme via la sortie dédiée au gaz traité. La présence de cet espace de recueil et de stockage de gaz évite donc au réacteur faisant l’objet de l'invention de devoir être parcouru par un flux de liquide continu pour extraire sous forme soluble (ou de micro-bulles) le biométhane produit, et permet d'exploiter un milieu liquide visqueux et/ou chargé en éléments solides, ce qui est difficile avec les réacteurs de type MBfR. De plus, la présence de cet espace de recueil et de stockage de gaz évite au réacteur faisant l'objet de l'invention de nécessiter l’échange d'importants volumes de milieu liquide ou semi-liquide avec un réacteur de biométhanisation, ce qui permet de l'installer sur un site non dédié a la production de biogaz ou de biométhane, tel un site industriel générant des rejets gazeux contenant du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone. Enfin, la présence de cet espace de recueil et de stockage de gaz permet d'augmenter les performances de la méthanation biologique du réacteur en y augmentant le temps de séjour du gaz anoxique à traiter, ce qui a pour effet d'augmenter la durée de disponibilité du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone pour la flore microbienne en suspension dans le milieu liquide ou semi-liquide responsable de la conversion de ce(s) gaz en biométhane.Advantageously, the gas collection and storage space is included in said tank, between the surface of said liquid or semi-liquid medium and a tank top lid. This space for collecting and storing gas, not present on MBfR-type reactors, makes it possible to collect in gaseous form the biomethane produced by the microbial flora and to extract it from the reactor in this same form via the outlet dedicated to the treated gas . The presence of this gas collection and storage space therefore prevents the reactor that is the subject of the invention from having to be traversed by a continuous flow of liquid to extract in soluble form (or micro-bubbles) the biomethane produced, and makes it possible to operate a viscous liquid medium and/or loaded with solid elements, which is difficult with MBfR type reactors. In addition, the presence of this gas collection and storage space prevents the reactor that is the subject of the invention from requiring the exchange of large volumes of liquid or semi-liquid medium with a biomethanization reactor, which allows it to be installed on a site not dedicated to the production of biogas or biomethane, such as an industrial site generating gaseous emissions containing carbon dioxide and/or carbon monoxide. Finally, the presence of this gas collection and storage space makes it possible to increase the performance of the biological methanation of the reactor by increasing the residence time of the anoxic gas to be treated there, which has the effect of increasing the duration of availability of carbon dioxide and/or carbon monoxide for the microbial flora in suspension in the liquid or semi-liquid medium responsible for the conversion of this (these) gas into biomethane.

De préférence, l’entrée de gaz anoxique à traiter débouche dans ledit espace de recueil et de stockage de gaz.Preferably, the anoxic gas inlet to be treated opens into said gas collection and storage space.

De préférence encore, l’entrée de gaz anoxique à traiter et la sortie permettant la — récupération du méthane, comportent chacune un clapet antiretour.Preferably again, the anoxic gas inlet to be treated and the outlet allowing the recovery of the methane, each comprise a non-return valve.

En outre et suivant un mode de réalisation avantageux, le réacteur de méthanation conforme à l'invention comporte un dispositif agitateur, apte à générer une agitation dans ledit milieu liquide ou semi-liquide.Furthermore and according to an advantageous embodiment, the methanation reactor in accordance with the invention comprises a stirrer device capable of generating stirring in said liquid or semi-liquid medium.

Dans le cadre de ce mode de réalisation, ledit dispositif agitateur comporte de préférence au moins un diffuseur de gaz immergé dans le milieu liquide ou semi-In the context of this embodiment, said stirrer device preferably comprises at least one gas diffuser immersed in the liquid or semi-liquid medium.

liquide, prévu de préférence dans le fond de ladite cuve. En plaçant le diffuseur de LU501102 gaz dans le fond de la cuve, le gaz diffusé remonte toute la colonne du milieu liquide ou semi-liquide et entre ainsi en contact avec l’ensemble de la flore microbienne : Cela favorise la mise en contact de la flore microbienne et du gaz ainsi qu'une solubilisation efficace du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone dans le milieu liquide ou semi-liquide.liquid, preferably provided in the bottom of said tank. By placing the LU501102 gas diffuser in the bottom of the tank, the diffused gas rises up the entire column of liquid or semi-liquid medium and thus comes into contact with all of the microbial flora: This promotes contact with the microbial flora and gas as well as effective solubilization of carbon dioxide and/or carbon monoxide in the liquid or semi-liquid medium.

De préférence, ledit dispositif agitateur comporte une pompe de recirculation qui est reliée d’une part à l’espace de recueil et de stockage de gaz, pour y extraire du gaz, et d'autre part audit diffuseur de gaz pour alimenter ledit diffuseur de gaz avec ledit gaz extrait dudit espace de recueil et de stockage de gaz. De cette façon, le gaz anoxique à traiter est injecté par le diffuseur dans le milieu liquide ou semi- liquide et le dioxyde de carbone (et éventuellement le monoxyde de carbone) est mis en contact avec la flore microbienne pour qu’elle puisse réaliser la réaction de méthanation en présence de dihydrogène. Le fait d’injecter le gaz anoxique à traiter par le diffuseur de gaz, et non par la membrane comme il est usuel dans les solutions connues, permet d'empêcher la formation de biofilm sur les membranes, les préservant ainsi du colmatage. En effet, grâce à la solution conforme à l'invention, les Archaea méthanogènes hydrogènotrophes manquent d’une source de carbone locale pour se développer à la surface des membranes tubulaires et d’une source de dihydrogéne locale pour se développer sur les diffuseurs de gaz riche en dioxyde de carbone.Preferably, said agitator device comprises a recirculation pump which is connected on the one hand to the gas collection and storage space, to extract gas therein, and on the other hand to said gas diffuser to supply said gas diffuser. gas with said gas extracted from said gas collection and storage space. In this way, the anoxic gas to be treated is injected by the diffuser into the liquid or semi-liquid medium and the carbon dioxide (and possibly the carbon monoxide) is brought into contact with the microbial flora so that it can carry out the methanation reaction in the presence of dihydrogen. The fact of injecting the anoxic gas to be treated through the gas diffuser, and not through the membrane as is usual in known solutions, makes it possible to prevent the formation of biofilm on the membranes, thus preserving them from clogging. Indeed, thanks to the solution in accordance with the invention, the hydrogenotrophic methanogenic Archaea lack a local carbon source to develop on the surface of the tubular membranes and a local dihydrogen source to develop on the gas diffusers. rich in carbon dioxide.

De façon avantageuse, ledit au moins un diffuseur est placé sous ladite au moins une membrane tubulaire.Advantageously, said at least one diffuser is placed under said at least one tubular membrane.

Il est en outre prévu que ledit dispositif agitateur s’étende de préférence sur sensiblement 0,05 m2 pour 1m? de milieu liquide ou semi-liquide dans ladite cuve.It is further provided that said stirrer device preferably extends over substantially 0.05 m2 for 1m? of liquid or semi-liquid medium in said tank.

Cela permet une répartition du gaz à traiter dans tout le volume du milieu liquide ou semi-liquide. De plus, la remontée des bulles de gaz empêche l'accumulation locale de dihydrogène à la surface des membranes tubulaires, l’accumulation locale réduisant le débit de perméation de dihydrogene à travers la paroi des tubes.This allows distribution of the gas to be treated throughout the volume of the liquid or semi-liquid medium. In addition, the rise of gas bubbles prevents the local accumulation of dihydrogen on the surface of the tubular membranes, the local accumulation reducing the permeation rate of dihydrogen through the wall of the tubes.

Suivant un exemple de mise en œuvre de l’invention, le réacteur comporte au moins un faisceau de membranes comportant au moins deux membranes tubulaires, les axes desdites au moins deux membranes tubulaires, comprises dans ledit au moins un faisceau de membranes, étant sensiblement parallèles les uns aux autres, chacune desdites au moins deux membranes tubulaires dudit au moins un faisceau de membranes comportant chacune un conduit de membrane LU501102 alimenté en dihydrogène pur par ledit injecteur de gaz.According to an exemplary implementation of the invention, the reactor comprises at least one bundle of membranes comprising at least two tubular membranes, the axes of said at least two tubular membranes, included in said at least one bundle of membranes, being substantially parallel to each other, each of said at least two tubular membranes of said at least one bundle of membranes each comprising a membrane duct LU501102 supplied with pure dihydrogen by said gas injector.

La cuve peut accueillir un ou plusieurs ensembles de faisceaux de membranes tubulaires, pour optimiser la réaction de méthanation. Suivant la disposition des ensembles de faisceaux de membrane dans la cuve et suivant leur orientation, la cuve peut accueillir une plus ou moins grande longueur de membrane tubulaire, ce qui favorise le rendement de méthanation. Ce dernier sera d’autant plus élevé que la configuration du réseau de membranes tubulaires permet d'apporter du dihydrogène localement en tout point du volume de milieu liquide ou semi-liquide (grande longueur des membranes tubulaires par rapport au volume de milieu liquide ou semi-liquide et disposition homogène de celles-ci). Cette configuration dense et homogène du réseau de membranes tubulaires permet de compenser avantageusement la faible solubilité du dihydrogène dans le milieu liquide ou semi- liquide et de maximiser sa valorisation par la flore microbienne présente en suspension dans ce dernier.The tank can accommodate one or more sets of bundles of tubular membranes, to optimize the methanation reaction. Depending on the arrangement of the sets of membrane bundles in the tank and according to their orientation, the tank can accommodate a greater or lesser length of tubular membrane, which promotes the methanation yield. The latter will be all the higher as the configuration of the network of tubular membranes makes it possible to supply dihydrogen locally at any point in the volume of liquid or semi-liquid medium (long length of the tubular membranes compared to the volume of liquid or semi-liquid medium). -liquid and homogeneous arrangement thereof). This dense and homogeneous configuration of the network of tubular membranes makes it possible to advantageously compensate for the low solubility of dihydrogen in the liquid or semi-liquid medium and to maximize its recovery by the microbial flora present in suspension in the latter.

Il est avantageusement prévu que l’injecteur alimente en dihydrogène pur le conduit de chacune des dites membranes tubulaires au moyen d’un ensemble de tubes de raccordement, chacun des tubes de raccordement étant relié à un conduit principal d'injection dudit injecteur. Le fait de multiplier les modules d'injection de dihydrogene permet de fermer l’arrivée de dihydrogène vers l’un d’entre eux, en cas de fuite par exemple. Un seul grand module d'injection de dihydrogéne pourrait être mis en œuvre dans le réacteur sans sortir du cadre de l'invention, mais la moindre fuite impliquerait l’arrêt total d'injection de dihydrogéne. Il en résulterait une perte importante de revenu pour l'opérateur. Avec un grand nombre de modules, le procédé peut rester rentable en cas de fuite sur un ou plusieurs modules, les modules défectueux pouvant être remplacés lors d’une opération de maintenance annuelle.It is advantageously provided that the injector supplies pure dihydrogen to the duct of each of said tubular membranes by means of a set of connecting tubes, each of the connecting tubes being connected to a main injection duct of said injector. The fact of multiplying the dihydrogen injection modules makes it possible to close the arrival of dihydrogen to one of them, in the event of a leak for example. A single large dihydrogen injection module could be implemented in the reactor without departing from the scope of the invention, but the slightest leak would imply the total stoppage of dihydrogen injection. This would result in a significant loss of revenue for the operator. With a large number of modules, the process can remain profitable in the event of a leak on one or more modules, as defective modules can be replaced during an annual maintenance operation.

De préférence encore, la cuve présente un volume de cuve dédié au milieu liquide ou semi-liquide, lesdites au moins deux membranes dudit au moins un ensemble de membranes présentent une longueur spécifique totale au moins égale à 1000 m par mètre cube dudit volume dédié au milieu liquide et elles occupent un volume spécifique inférieur à sensiblement 0,2 m3 pour 1 m3 dudit volume dédié au milieu liquide ou semi-liquide (ou inférieur à 0,2 m3 pour 1 m3 dudit volume dédié au milieu liquide ou semi-liquide).Also preferably, the tank has a tank volume dedicated to the liquid or semi-liquid medium, said at least two membranes of said at least one set of membranes have a total specific length at least equal to 1000 m per cubic meter of said volume dedicated to the liquid medium and they occupy a specific volume less than substantially 0.2 m3 per 1 m3 of said volume dedicated to the liquid or semi-liquid medium (or less than 0.2 m3 per 1 m3 of said volume dedicated to the liquid or semi-liquid medium) .

En outre, ladite au moins une membrane comprend du silicone. En effet, ce LU501102 matériau présente une forte perméabilité au gaz (en particulier au dihydrogene).Furthermore, said at least one membrane comprises silicone. Indeed, this material LU501102 has a high permeability to gas (in particular to dihydrogen).

A titre d'exemple, une longueur de 1 mètre de tube de silicone de 8mm de diamètre intérieur et de 1mm d'épaisseur de paroi soumis à une différence de pression partielle de dihydrogène de 1 bar entre le conduit de membrane et l'extérieur de celle-ci permet de diffuser un débit de dihydrogène de ~1,4 L/jour.For example, a 1 meter length of silicone tubing with an inside diameter of 8 mm and a wall thickness of 1 mm subjected to a difference in partial pressure of hydrogen of 1 bar between the membrane duct and the outside of this makes it possible to diffuse a dihydrogen flow of ~1.4 L/day.

Le silicone présente en outre une excellente durabilité, un coût réduit comparé à celui des membranes à fibres creuses et une structure dense, non micro-poreuse, offrant une faible surface d'attache aux micro-organismes. Cette dernière caractéristique permet une bonne stabilité temporelle du débit de perméation gazeuse à travers la membrane, l'efficacité de celle-ci ne risquant pas d’être réduite par le développement d’un épais biofilm opposant une barrière physique au passage du gaz.Silicone also has excellent durability, a reduced cost compared to that of hollow fiber membranes and a dense, non-micro-porous structure, offering a low attachment surface to micro-organisms. This last characteristic allows a good temporal stability of the rate of gas permeation through the membrane, the efficiency of which does not risk being reduced by the development of a thick biofilm opposing a physical barrier to the passage of gas.

Dans le cadre d’un mode de réalisation avantageux, la membrane comprend au moins un tube de silicone ou plusieurs tubes de silicone alignés les uns par rapport aux autres et maintenus par leurs extrémités de tube dans des éléments distributeurs de gaz, les éléments distributeurs de gaz et les extrémités des tubes étant noyés dans une résine de polyuréthane ou de polyépoxydes.In the context of an advantageous embodiment, the membrane comprises at least one silicone tube or several silicone tubes aligned relative to each other and held by their tube ends in gas distributor elements, the gas distributor elements gas and the ends of the tubes being embedded in a polyurethane or polyepoxide resin.

De préférence encore, ledit conduit de ladite membrane tubulaire est soumis à une pression interne comprise entre sensiblement 0,5 et 1,5 bar (ou comprise entre 0,5 et 1,5 bar), gamme de pression intramembranaire permettant un débit adéquat d'apport de dihydrogène a la flore microbienne présente en suspension dans le milieu liquide ou semi-liquide. De plus, soumettre ledit conduit de membrane tubulaire a une pression réglée dans cette gamme permet d'éviter la contamination du circuit d'hydrogène avec des gaz tels l'ammoniac (NH3) ou le sulfure d'hydrogène (H2S), potentiellement toxiques pour la flore microbienne.Preferably again, said duct of said tubular membrane is subjected to an internal pressure of between substantially 0.5 and 1.5 bar (or between 0.5 and 1.5 bar), an intramembrane pressure range allowing an adequate flow rate of supply of dihydrogen to the microbial flora present in suspension in the liquid or semi-liquid medium. In addition, subjecting said tubular membrane duct to a pressure regulated in this range makes it possible to avoid contamination of the hydrogen circuit with gases such as ammonia (NH3) or hydrogen sulphide (H2S), potentially toxic to the microbial flora.

De préférence encore, le réacteur de méthanation comporte plusieurs niveaux comprenant chacun au moins une membrane tubulaire et en ce que les conduits internes des membranes tubulaire de chaque niveau sont soumis à des pressions différentes. En effet, cette configuration permet, dans le cas d’un réacteur de grande hauteur, de compenser l’effet négatif de la pression hydrostatique (due à la colonne de milieu liquide ou semi-liquide) sur le débit de perméation de dihydrogène à travers la paroi des membranes tubulaires, en soumettant les membranes immergées les plus profondément à une pression intra membranaire supérieure à celle à laquelle sont soumises les membranes immergées les moins LU501102 profondément.Preferably again, the methanation reactor comprises several levels each comprising at least one tubular membrane and in that the internal ducts of the tubular membranes of each level are subjected to different pressures. Indeed, this configuration makes it possible, in the case of a high reactor, to compensate for the negative effect of the hydrostatic pressure (due to the column of liquid or semi-liquid medium) on the rate of permeation of dihydrogen through the wall of the tubular membranes, by subjecting the most deeply immersed membranes to an intramembrane pressure greater than that to which the less deeply immersed membranes are subjected.

Avantageusement, le réacteur de méthanation comporte un premier dispositif débitmètre - régulateur de débit qui est relié audit injecteur de dihydrogène.Advantageously, the methanation reactor comprises a first flowmeter-flow regulator device which is connected to said dihydrogen injector.

Avantageusement encore, le réacteur de méthanation comporte un second dispositif débitmètre - régulateur de débit, relié à ladite entrée de gaz anoxique a traiter.Advantageously, the methanation reactor comprises a second flowmeter-flow regulator device, connected to said inlet of anoxic gas to be treated.

Le réacteur comporte de préférence également, suivant un mode de réalisation, un module de commande de l’un ou de l’autre ou des deux premier et second dispositifs débitmètres - régulateurs de débit.The reactor preferably also comprises, according to one embodiment, a control module for one or the other or of the two first and second flowmeter-flow regulator devices.

De plus, le réacteur comporte de préférence un appareil d'analyse de la composition du gaz à ladite sortie de gaz et de la composition du gaz à ladite entrée de gaz anoxique à traiter débouchant dans ledit espace de recueil et de stockage de gaz.In addition, the reactor preferably includes an apparatus for analyzing the composition of the gas at said gas outlet and the composition of the gas at said inlet of anoxic gas to be treated opening into said gas collection and storage space.

Ces dernières particularités permettent la mise en œuvre d’un procédé conforme à l'invention, pour un réacteur de méthanation tel que défini ci-avant, qui comporte les étapes suivantes : - mesure d’une première composition du gaz anoxique à traiter à ladite entrée de gaz anoxique à traiter au moyen dudit appareil d’analyse, ladite première composition du gaz anoxique à traiter comportant une concentration en dioxyde de carbone et/ou monoxyde de carbone, - mesure d’une seconde composition de gaz à ladite sortie de gaz, ladite seconde composition de gaz comportant une concentration en méthane et en dihydrogène, et - comparaison de ladite concentration en méthane avec une valeur seuil prédéterminée de méthane et comparaison de ladite concentration en dihydrogène avec une valeur seuil prédéterminée de dihydrogène, - comparaison de ladite concentration en dioxyde de carbone et/ou en monoxyde de carbone avec une valeur seuil prédéterminée de dioxyde de carbone et/ou de monoxyde de carbone, et augmentation d’une première valeur de consigne dudit premier dispositif débitmètre - régulateur de débit et/ou diminution d’une seconde valeur de consigne dudit second dispositif débitmètre - régulateur de débit et/ou augmentation d’une durée de service de ladite pompe de recirculation si ladite concentration en dioxyde de carbone et/ou en monoxyde de carbone est supérieure à ladite valeur seuil prédéterminée de dioxyde de carbone et/ou de LU501102 monoxyde de carbone, et inversement, ou - diminution de ladite première valeur de consigne dudit premier dispositif débitmètre - régulateur de débit et/ou augmentation d’une seconde valeur de consigne dudit second dispositif débitmètre - régulateur de débit et/ou augmentation d’une durée de service de ladite pompe de recirculation si ladite concentration en dihydrogéne à ladite sortie est supérieure à ladite une valeur seuil prédéterminée de dihydrogène, et inversement.These last features allow the implementation of a method in accordance with the invention, for a methanation reactor as defined above, which comprises the following steps: - measurement of a first composition of the anoxic gas to be treated at said inlet of anoxic gas to be treated by means of said analysis apparatus, said first composition of the anoxic gas to be treated comprising a concentration of carbon dioxide and/or carbon monoxide, - measurement of a second gas composition at said gas outlet , said second gas composition comprising a concentration of methane and dihydrogen, and - comparison of said methane concentration with a predetermined threshold value of methane and comparison of said concentration of dihydrogen with a predetermined threshold value of dihydrogen, - comparison of said concentration in carbon dioxide and/or carbon monoxide with a predetermined threshold value of carbon dioxide and/or carbon monoxide, and increase of a first set value of said first flow meter device - flow regulator and/or decrease of a second setpoint value of said second flow meter device - flow regulator and/or increase in a service life of said recirculation pump if said concentration of carbon dioxide and/or carbon monoxide is greater than said predetermined threshold value carbon dioxide and/or carbon monoxide, and vice versa, or - reduction of said first setpoint value of said first flowmeter device - flow regulator and/or increase of a second setpoint value of said second flowmeter device - regulator flow rate and/or increase in a service life of said recirculation pump if said concentration of dihydrogen at said outlet is greater than said one predetermined threshold value of dihydrogen, and vice versa.

L'invention concerne également un programme d'ordinateur comprenant des instructions, qui lorsqu'elles sont exécutées par ordinateur, mettent en œuvre toutes les étapes du procédé défini ci-dessus.The invention also relates to a computer program comprising instructions, which when executed by computer, implement all the steps of the method defined above.

FIGURESFIGURES

D’autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée d’un mode de mise en œuvre nullement limitatif, et des dessins annexés, sur lesquels : [Fig. 1] est une représentation schématique d’un réacteur de méthanation biologique conforme à l'invention, vu en coupe, [Fig. 2] montre un réacteur conforme à un premier mode de réalisation selon — l'invention, vu en perspective, [Fig. 3] montre le réacteur de la figure 2, vu en perspective, dont un couvercle a été retiré et dont une cuve est illustrée en transparence, afin de mieux distinguer les éléments qu’elle comporte, [Fig. 4] montre le réacteur de la figure 2, vu en perspective, dont la cuve, le couvercle et une pompe ont été retirés, [Fig. 5] montre la cuve du réacteur de la figure 2, vu en perspective, ainsi qu’un dispositif d’agitation relié a la pompe, un tuyau d'alimentation du réacteur en gaz anoxique à traiter, ainsi que la présence d’un espace de recueil et de stockage de gaz situé au-dessus du niveau du milieu liquide ou semi-liquide dans la cuve, [Fig. 6] montre un exemple de membrane que peut comporter la cuve du réacteur conforme à l'invention, vue en perspective et en coupe longitudinale, [Fig. 7] est un agrandissement de la zone VII montrée en figure 6, [Fig. 8] montre une variante de réalisation d’un réacteur conforme à l'invention, illustrant une cuve vue en coupe, avec une membrane déformable et peu perméable au gaz formant couvercle,Other advantages and characteristics of the invention will appear on examination of the detailed description of a non-limiting mode of implementation, and of the appended drawings, in which: [Fig. 1] is a schematic representation of a biological methanation reactor in accordance with the invention, seen in section, [Fig. 2] shows a reactor according to a first embodiment according to the invention, seen in perspective, [Fig. 3] shows the reactor of figure 2, seen in perspective, from which a cover has been removed and from which a tank is illustrated in transparency, in order to better distinguish the elements which it comprises, [Fig. 4] shows the reactor of FIG. 2, seen in perspective, from which the tank, the cover and a pump have been removed, [Fig. 5] shows the vessel of the reactor of FIG. 2, seen in perspective, as well as a stirring device connected to the pump, a pipe for supplying the reactor with anoxic gas to be treated, as well as the presence of a space collection and storage of gas located above the level of the liquid or semi-liquid medium in the tank, [Fig. 6] shows an example of a membrane that the vessel of the reactor according to the invention may comprise, seen in perspective and in longitudinal section, [Fig. 7] is an enlargement of zone VII shown in FIG. 6, [Fig. 8] shows an alternative embodiment of a reactor in accordance with the invention, illustrating a vessel seen in section, with a deformable membrane which is not very permeable to gas forming a lid,

[Fig. 9] illustre une vue de dessus de la cuve montrée en figure 8, et LU501102 [Fig. 10] montre une partie du réacteur illustré en figures 8, vu en perspective.[Fig. 9] illustrates a top view of the tank shown in FIG. 8, and LU501102 [Fig. 10] shows part of the reactor illustrated in FIGS. 8, seen in perspective.

DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATIONDESCRIPTION OF AN EMBODIMENT

La figure 1 illustre de façon schématique un mode de réalisation d’un réacteur de méthanation biologique conforme à l'invention.Figure 1 schematically illustrates an embodiment of a biological methanation reactor according to the invention.

Il comporte une cuve 1 qui contient un milieu liquide ou semi-liquide 2.It comprises a tank 1 which contains a liquid or semi-liquid medium 2.

Le milieu liquide ou semi-liquide 2 comporte une flore microbienne 20 comprenant des Archaea méthanogènes hydrogénotrophes et/ou comprenant des bactéries homo-acétogènes et des Archaea méthanogènes acétotrophes en suspension dans ledit milieu (2).The liquid or semi-liquid medium 2 comprises a microbial flora 20 comprising hydrogenotrophic methanogenic Archaea and/or comprising homo-acetogenic bacteria and acetotrophic methanogenic Archaea suspended in said medium (2).

Le niveau du milieu liquide ou semi-liquide 2, comportant ladite flore en suspension, est tel qu’il existe un volume libre de liquide au-dessus du milieu liquide ou semi-liquide dans la cuve : autrement dit, le milieu liquide ou semi- liquide 2 comprenant ladite flore microbienne 20 en suspension ne remplit pas tout le volume de la cuve 1.The level of the liquid or semi-liquid medium 2, comprising said flora in suspension, is such that there is a free volume of liquid above the liquid or semi-liquid medium in the tank: in other words, the liquid or semi-liquid medium - liquid 2 comprising said microbial flora 20 in suspension does not fill the entire volume of tank 1.

Ce volume laissé libre au-dessus du niveau du milieu liquide ou semi-liquide constitue un espace de recueil et de stockage de gaz 3. Ce volume est fermé en partie supérieure de la cuve 1 par un couvercle 4 sommital, avantageusement de forme bombée (voir figure 2 par exemple) pour augmenter le volume de l’espace de recueil et de stockage de gaz 3.This volume left free above the level of the liquid or semi-liquid medium constitutes a gas collection and storage space 3. This volume is closed in the upper part of the tank 1 by a lid 4 at the top, advantageously of curved shape ( see figure 2 for example) to increase the volume of the gas collection and storage space 3.

La cuve 1 du réacteur de méthanation comporte une entrée 5 de gaz à traiter qui débouche également dans l’espace de recueil et de stockage de gaz 3 : le gaz à traiter est anoxique (c’est-à-dire dépourvu d'oxygène) et comprend du dioxyde de carbone (CO) et éventuellement du monoxyde de carbone (CO).The tank 1 of the methanation reactor comprises an inlet 5 for gas to be treated which also opens into the gas collection and storage space 3: the gas to be treated is anoxic (that is to say devoid of oxygen) and includes carbon dioxide (CO) and optionally carbon monoxide (CO).

L'entrée 5 de gaz anoxique à traiter est équipée d’un clapet antiretour (référence 50).The anoxic gas inlet 5 to be treated is equipped with a non-return valve (reference 50).

Le réacteur conforme à l'invention comprend en outre un ensemble de membranes tubulaires non microporeuses 6, plongées dans le milieu liquide ou semi-liquide 2 comportant la flore microbienne 20 : les membranes tubulaires non microporeuses 6 sont ainsi en contact avec le milieu liquide ou semi-liquide 2 et également avec la flore microbienne 20 en suspension dans le milieu.The reactor in accordance with the invention further comprises a set of non-microporous tubular membranes 6, immersed in the liquid or semi-liquid medium 2 comprising the microbial flora 20: the non-microporous tubular membranes 6 are thus in contact with the liquid medium or semi-liquid 2 and also with the microbial flora 20 suspended in the medium.

Chaque membrane tubulaire 6 comprend un conduit interne 60, autrement appelé LU501102 « conduit de membrane », qui est borgne (c’est-à-dire que l’une des extrémités de la membrane tubulaire est fermée).Each tubular membrane 6 comprises an internal duct 60, otherwise called LU501102 "membrane duct", which is blind (that is to say that one of the ends of the tubular membrane is closed).

Chaque conduit de membrane 60 est alimenté en dihydrogène (Hz) par un conduit d'alimentation 70 relié a un injecteur de dihydrogène pur 7.Each membrane duct 60 is supplied with dihydrogen (Hz) by a supply duct 70 connected to a pure dihydrogen injector 7.

On comprendra par dihydrogène « pur » un gaz comprenant au moins 95% de dihydrogène, voire moins : la concentration volumique de dihydrogène au niveau de l'injecteur est d'au moins 80%, les 20% restants (ou sensiblement 20%) ne comprenant ni dioxyde de carbone, ni monoxyde de carbone.“Pure” dihydrogen will be understood to mean a gas comprising at least 95% dihydrogen, or even less: the volume concentration of dihydrogen at the level of the injector is at least 80%, the remaining 20% (or substantially 20%) including neither carbon dioxide nor carbon monoxide.

Chaque membrane 60 est perméable au dihydrogène de sorte que le dihydrogène injecté dans les conduits de membranes 60 traverse la paroi de chaque membrane 60 pour pénétrer dans le milieu liquide ou semi-liquide 2 comportant la flore microbienne en suspension 20.Each membrane 60 is permeable to dihydrogen so that the dihydrogen injected into the membrane ducts 60 passes through the wall of each membrane 60 to penetrate into the liquid or semi-liquid medium 2 comprising the microbial flora in suspension 20.

C’est ainsi que la flore microbienne 20 se retrouve en contact avec le dihydrogène.This is how the microbial flora 20 finds itself in contact with dihydrogen.

La flore microbienne 20 génère la réaction de méthanation qui consiste à transformer le dioxyde de carbone et éventuellement le monoxyde de carbone (présents dans le gaz anoxique à traiter) en présence de dihydrogène, en méthane et en eau, respectivement selon les réactions (1) et (2) suivantes :The microbial flora 20 generates the methanation reaction which consists of transforming carbon dioxide and possibly carbon monoxide (present in the anoxic gas to be treated) in the presence of dihydrogen, into methane and water, respectively according to the reactions (1) and (2) following:

CO2 + 4 H2 > CH4 + 2 H20 (1)CO2 + 4H2 > CH4 + 2H20 (1)

CO+3H2+> CHa + H2O (2).CO+3H2+> CHa + H2O (2).

Pour que la flore microbienne 20 se retrouve également en contact avec le gaz anoxique à traiter, le réacteur de méthanation conforme à l'invention comprend au moins un diffuseur de gaz 8, prévu dans le fond de la cuve 2, qui prélève le gaz de l’espace de recueil et de stockage de gaz 3 pour le réinjecter sous forme de fines bulles dans le milieu liquide ou semi-liquide 2 au moyen d’une pompe 9 extérieure à la cuve 1. En effet, le gaz anoxique à traiter est, dans le cadre de cet exemple de réalisation, injecté dans l’espace de recueil et de stockage de gaz 3.So that the microbial flora 20 is also in contact with the anoxic gas to be treated, the methanation reactor according to the invention comprises at least one gas diffuser 8, provided in the bottom of the tank 2, which takes the gas from the gas collection and storage space 3 to reinject it in the form of fine bubbles into the liquid or semi-liquid medium 2 by means of a pump 9 external to the tank 1. Indeed, the anoxic gas to be treated is , in the context of this embodiment, injected into the gas collection and storage space 3.

C’est donc dans cet espace 3 que le gaz à traiter est prélevé par la pompe 9 pour alimenter le diffuseur de gaz 8 qui l’injecte dans le milieu liquide ou semi-liquide 2 comprenant la flore microbienne en suspension.It is therefore in this space 3 that the gas to be treated is withdrawn by the pump 9 to supply the gas diffuser 8 which injects it into the liquid or semi-liquid medium 2 comprising the microbial flora in suspension.

Ce faisant, le diffuseur de gaz 8 constitue également un dispositif qui crée une agitation dans le milieu liquide ou semi-liquide, le gaz réinjecté par le diffuseur 8 remontant toute la colonne de liquide 2 et créant du mouvement dans la flore microbienne 20, ce qui permet d'éviter que cette flore ne stagne dans le milieu liquide ou semi-liquide et se dépose sur les membranes 6, pour éviter que ne se LU501102 forme un biofilm sur les membranes 6.In doing so, the gas diffuser 8 also constitutes a device which creates agitation in the liquid or semi-liquid medium, the gas reinjected by the diffuser 8 ascending the entire column of liquid 2 and creating movement in the microbial flora 20, this which prevents this flora from stagnating in the liquid or semi-liquid medium and being deposited on the membranes 6, to prevent LU501102 from forming a biofilm on the membranes 6.

L'avantage d'éviter la formation de biofilm est d'éviter le colmatage des membranes 6, empêchant partiellement la diffusion du dihydrogéne dans le milieu liquide ou semi-liquide. Ainsi, en évitant la formation de biofilm, on favorise la présence de dihydrogène dans le milieu liquide ou semi-liquide et, par conséquent la réaction de méthanation par la flore microbienne en suspension dans celui-ci.The advantage of avoiding the formation of a biofilm is to avoid the clogging of the membranes 6, partially preventing the diffusion of dihydrogen into the liquid or semi-liquid medium. Thus, by avoiding the formation of biofilm, the presence of dihydrogen in the liquid or semi-liquid medium is favored and, consequently, the methanation reaction by the microbial flora in suspension therein.

Le diffuseur de gaz 8 a ainsi une double fonction : introduire le gaz anoxique à traiter dans le milieu liquide ou semi-liquide comportant la flore microbienne en suspension (à l’origine de la réaction de méthanation) et empêcher au mieux la formation de biofilm sur les membranes 6.The gas diffuser 8 thus has a dual function: to introduce the anoxic gas to be treated into the liquid or semi-liquid medium comprising the microbial flora in suspension (at the origin of the methanation reaction) and to best prevent the formation of biofilm on membranes 6.

La formation de biofilm est également évitée du fait que le gaz injecté par les membranes dans le milieu liquide ou semi-liquide ne comporte pas de dioxyde de carbone (uniquement du dihydrogène) - en absence de dioxyde de carbone diffusé à travers la membrane, et en créant une agitation dans le milieu liquide ou semi- liquide, la flore microbienne ne se développe pas ni sur les membranes 6, ni sur le diffuseur de gaz 8.The formation of biofilm is also avoided due to the fact that the gas injected by the membranes into the liquid or semi-liquid medium does not contain carbon dioxide (only dihydrogen) - in the absence of carbon dioxide diffused through the membrane, and by creating agitation in the liquid or semi-liquid medium, the microbial flora does not develop either on the membranes 6 or on the gas diffuser 8.

C’est ainsi que le réacteur conforme à l'invention, comportant une entrée de dihydrogène indépendante de l’entrée de gaz anoxique à traiter, permet d'éviter la formation de biofilm et d'optimiser l'exploitation de la fore microbienne en suspension pour l’accomplissement de la méthanation.Thus, the reactor according to the invention, comprising an inlet of dihydrogen independent of the inlet of anoxic gas to be treated, makes it possible to avoid the formation of biofilm and to optimize the exploitation of the microbial fore in suspension. for the accomplishment of methanation.

La réaction de méthanation par la flore microbienne 20 en suspension se fait de la façon suivante :The methanation reaction by the microbial flora in suspension takes place as follows:

Le méthane généré par la réaction de méthanation est recueilli dans l’espace de recueil et de stockage de gaz 3, au-dessus du milieu liquide ou semi-liquide 2. Il est évacué de la cuve 1 du réacteur par une sortie 10, ménagée dans le couvercle 4 dans le cadre de cet exemple.The methane generated by the methanation reaction is collected in the gas collection and storage space 3, above the liquid or semi-liquid medium 2. It is evacuated from the reactor vessel 1 through an outlet 10, provided in the lid 4 in the context of this example.

La sortie 10 est équipée, comme l'entrée 5 de gaz anoxique à traiter, d’un clapet antiretour 100.Outlet 10 is equipped, like inlet 5 of anoxic gas to be treated, with a non-return valve 100.

Afin de maintenir la richesse et l’activité de la flore microbienne 20 en suspension dans le milieu liquide ou semi-liquide 2, il est prévu une seconde entrée 22 dans la cuve 1, pour alimenter le milieu liquide ou semi-liquide 2 en nutriments. Si la source de ces nutriments est une boue anaérobie issue d’un digesteur de méthanisation, l’entrée 22 permet de plus d'alimenter le milieu liquide ou semi- liquide en flore microbienne saine ainsi qu’en carbone inorganique soluble additionnel (HCOz, COs? et H>COs) pouvant être converti en méthane par la LU501102 réaction de méthanation.In order to maintain the richness and activity of the microbial flora 20 in suspension in the liquid or semi-liquid medium 2, a second inlet 22 is provided in the tank 1, to supply the liquid or semi-liquid medium 2 with nutrients. . If the source of these nutrients is anaerobic sludge from a methanization digester, the inlet 22 also makes it possible to supply the liquid or semi-liquid medium with healthy microbial flora as well as additional soluble inorganic carbon (HCOz, COs? and H>COs) that can be converted into methane by the LU501102 methanation reaction.

La seconde entrée 22, servant à l'apport de nutriments, est ménagée dans la paroi latérale de la cuve 1, en partie supérieure de cette dernière.The second inlet 22, serving for the supply of nutrients, is made in the side wall of the tank 1, in the upper part of the latter.

La cuve présente également une seconde sortie 21, pour évacuer les effluents liquides/semi-liquides du réacteur. Celle-ci est aménagée en fond de cuve de manière à permettre une évacuation des effluents par effet de la gravité.The tank also has a second outlet 21, to evacuate the liquid/semi-liquid effluents from the reactor. This is fitted at the bottom of the tank so as to allow evacuation of the effluents by the effect of gravity.

Contrairement aux réacteurs de type MBfR (réacteurs à biofilm et à membrane), le réacteur faisant l’objet de l'invention ne nécessite pas d'échange de milieu liquide permanent avec un autre réacteur ou un extracteur de gaz. Cette caractéristique permet d'adopter un temps de séjour hydraulique élevé du milieu liquide ou semi-liquide dans le réacteur assurant le maintien d’une forte densité d’Archaea méthanogènes en suspension dans le milieu liquide ou semi-liquide malgré le faible taux de reproduction inhérent à cette catégorie microbienne. Les nutriments peuvent d'ailleurs être introduits dans le réacteur sous forme séchée ou lyophilisée, ce qui permet de maximiser le temps de séjour hydraulique du réacteur en minimisant le flux de milieu liquide ou semi-liquide entre l’entrée 22 et la sortie 21.Unlike MBfR type reactors (biofilm and membrane reactors), the reactor that is the subject of the invention does not require any permanent liquid medium exchange with another reactor or a gas extractor. This characteristic makes it possible to adopt a high hydraulic residence time of the liquid or semi-liquid medium in the reactor ensuring the maintenance of a high density of methanogenic Archaea in suspension in the liquid or semi-liquid medium despite the low rate of reproduction. inherent in this microbial category. The nutrients can moreover be introduced into the reactor in dried or freeze-dried form, which makes it possible to maximize the hydraulic residence time of the reactor by minimizing the flow of liquid or semi-liquid medium between the inlet 22 and the outlet 21.

Les figures 2 à 5 montrent un mode de réalisation particulier d’un réacteur conforme à l'invention et vont maintenant être décrites.Figures 2 to 5 show a particular embodiment of a reactor according to the invention and will now be described.

La cuve 1 montrée en figure 2 est de forme sensiblement cylindrique et a une contenance de sensiblement 800 L (litres).The tank 1 shown in Figure 2 is substantially cylindrical in shape and has a capacity of substantially 800 L (liters).

La paroi de la cuve peut être équipée de moyens de chauffage, permettant d'augmenter la température du milieu liquide ou semi-liquide 2 qu’elle comporte, afin de favoriser la réaction.The wall of the tank can be equipped with heating means, making it possible to increase the temperature of the liquid or semi-liquid medium 2 that it comprises, in order to promote the reaction.

La température du milieu liquide ou semi-liquide 2 est idéalement comprise entre sensiblement 35°C et 42 °C (ou entre 35°C et 42 °C), ou bien entre sensiblement 50°C et 65 °C (ou entre 50°C et 65 °C).The temperature of the liquid or semi-liquid medium 2 is ideally between substantially 35° C. and 42° C. (or between 35° C. and 42° C.), or else between substantially 50° C. and 65° C. (or between 50° C. C and 65°C).

La cuve 1 est isolée du sol en étant montée sur quatre pieds 11.The tank 1 is insulated from the ground by being mounted on four feet 11.

La cuve 1 enferme un ensemble de membranes 6 qui sont toutes tubulaires, s'entendant suivant des directions rectilignes et dont les axes sont sensiblement tous parallèles entre eux.The tank 1 encloses a set of membranes 6 which are all tubular, extending along rectilinear directions and whose axes are substantially all parallel to one another.

Le couvercle 4 est sensiblement en forme de dôme et est fixé sur le bord de l'extrémité supérieure de la cuve 1, ouverte, au moyen d’une double bride boulonnée 40 comportant un joint d'étanchéité en EPDM.The cover 4 is substantially dome-shaped and is fixed to the edge of the upper end of the tank 1, open, by means of a bolted double flange 40 comprising an EPDM seal.

La figure 5 illustre la position de la double bride boulonnée 40 par rapport au LU501102 niveau du milieu liquide ou semi-liquide 2 dans la cuve, sans le couvercle 4, afin de mieux distinguer la distance séparant le niveau du milieu liquide ou semi-liquide dans la cuve du niveau de l’ouverture (extrémité supérieure) de la cuve 1. On observe ainsi que la double bride boulonnée 40 se trouve à une distance d au- dessus du niveau du milieu liquide ou semi-liquide 2.FIG. 5 illustrates the position of the bolted double flange 40 with respect to the level of the liquid or semi-liquid medium 2 in the tank, without the cover 4, in order to better distinguish the distance separating the level of the liquid or semi-liquid medium in the tank from the level of the opening (upper end) of the tank 1. It is thus observed that the double bolted flange 40 is at a distance d above the level of the liquid or semi-liquid medium 2.

On observe également que l'entrée 5 de gaz anoxique à traiter se fait à travers la paroi latérale de la cuve, à un niveau situé entre le niveau du milieu liquide ou semi-liquide 2 et le niveau de l’extrémité supérieure de la cuve 1.It is also observed that the inlet 5 of anoxic gas to be treated takes place through the side wall of the tank, at a level located between the level of the liquid or semi-liquid medium 2 and the level of the upper end of the tank. 1.

La sortie 10 permettant de récupérer un gaz enrichi en méthane est ménagée a travers le couvercle 4 : le clapet antiretour 10 est illustré seul en figure 5, à une distance du bord de la cuve située entre le bord de la cuve et son centre, dans une position diamétralement opposée à la position de l'entrée de gaz anoxique à traiter.The outlet 10 for recovering a gas enriched in methane is formed through the lid 4: the non-return valve 10 is shown alone in Figure 5, at a distance from the edge of the tank located between the edge of the tank and its center, in a position diametrically opposite to the position of the anoxic gas inlet to be treated.

L'injecteur de dihydrogène pur 7 est une bombonne qui est placée à proximité de la cuve 1, qui alimente (grâce au conduit d'alimentation 70) un réseau de tubes raccordés aux conduits internes des membranes 6. Cette source de dihydrogène peut être remplacée par le réservoir pressurisé de dihydrogène d’un électrolyseur d’eau.The pure dihydrogen injector 7 is a canister which is placed close to the tank 1, which supplies (thanks to the supply conduit 70) a network of tubes connected to the internal conduits of the membranes 6. This source of dihydrogen can be replaced by the pressurized hydrogen tank of a water electrolyser.

L'ensemble des conduits alimentant les membranes 6 est illustré plus en détails sur les figures 3 et 4.All of the ducts supplying the membranes 6 are illustrated in more detail in Figures 3 and 4.

Chaque conduit interne de membrane est relié par un tube d'alimentation 72 à un conduit principal 71 d'injection (de distribution), de forme torique qui s’étend autour de la cuve et qui, lui-même, est alimenté par le conduit d'injection 70.Each internal membrane duct is connected by a supply tube 72 to a main injection (distribution) duct 71, of toroidal shape which extends around the tank and which, itself, is fed by the duct injection 70.

On observe en figure 3 que chaque tube est relié au conduit principal 71 par des dispositifs d'ouverture et de fermeture 73, qui peuvent être commandés indépendamment les uns des autres. Aussi, si une fuite était détectée sur un tube de raccordement, il est possible d'arrêter l'alimentation en dihydrogéne de la membrane qui lui est associée sans toutefois avoir à arrêter l'alimentation des autres tubes reliés aux autres membranes.It is observed in Figure 3 that each tube is connected to the main conduit 71 by opening and closing devices 73, which can be controlled independently of each other. Also, if a leak were detected on a connection tube, it is possible to stop the supply of dihydrogen to the membrane associated with it without however having to stop the supply of the other tubes connected to the other membranes.

La pompe 9 de réintroduction de gaz est également placée à proximité de la cuve.The gas reintroduction pump 9 is also placed close to the tank.

Elle permet d'alimenter sept diffuseurs de gaz 8, équipant le fond de la cuve 1.It makes it possible to supply seven gas diffusers 8, fitted to the bottom of the tank 1.

Il devra être compris que l'invention ne se limite pas à la présence de sept diffuseurs de gaz et que le réacteur pourrait en comprendre plus ou moins.It should be understood that the invention is not limited to the presence of seven gas diffusers and that the reactor could comprise more or less.

De préférence, les diffuseurs de gaz s'étendent sur une surface supérieure à LU501102 sensiblement 0,05 m? pour 1m? de milieu liquide ou semi-liquide contenu dans ladite cuve, pour créer une agitation suffisante pour éviter la formation des biofilms et pour que l’ensemble de la flore microbienne en suspension puisse être en contact avec le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone du gaz anoxique à traiter injecté. Dans le cadre de l'exemple représenté, les diffuseurs de gaz 8 couvrent 34% de la surface du fond de la cuve 1.Preferably, the gas diffusers extend over an area greater than LU501102 substantially 0.05 m? for 1m? of liquid or semi-liquid medium contained in said tank, to create sufficient agitation to prevent the formation of biofilms and so that all of the microbial flora in suspension can be in contact with the carbon dioxide and carbon monoxide of the injected anoxic gas to be treated. In the context of the example shown, the gas diffusers 8 cover 34% of the surface of the bottom of the tank 1.

Les diffuseurs de gaz 8 sont placés sous les membranes tubulaires montrées plus en détails sur les figures 3 et 4.The gas diffusers 8 are placed under the tubular membranes shown in more detail in figures 3 and 4.

Un premier conduit 90 prélève le gaz contenu dans l’espace de recueil et de stockage de gaz 3 et un second conduit 91 réinjecte le gaz prélevé dans le diffuseur de gaz 8.A first pipe 90 takes the gas contained in the gas collection and storage space 3 and a second pipe 91 reinjects the gas taken from the gas diffuser 8.

La figure 5 montre plus en détail les conduits 90, 91 et les diffuseurs de gaz 8 placés au fond de la cuve 1.Figure 5 shows in more detail the ducts 90, 91 and the gas diffusers 8 placed at the bottom of the tank 1.

Le réacteur de méthanation conforme à l'invention et présenté sur les figures 2 à 5 comprend trente-sept membranes tubulaires non microporeuses 6.The methanation reactor according to the invention and shown in Figures 2 to 5 comprises thirty-seven non-microporous tubular membranes 6.

Un exemple illustrant une membrane 6 plus en détails est illustré en figures 6 et 7.An example illustrating a membrane 6 in more detail is shown in Figures 6 and 7.

Chaque membrane 6 est en réalité composée d’un faisceau de trente-six tubes de silicone 61, chaque tube étant lui-même une membrane, les tubes 61 étant positionnés verticalement et parallèlement les uns contre aux autres, maintenus ensemble par un élément supérieur de distribution 62 et un élément inférieur d'extrémité 63. Une tige de rigidification centrale 64 est également prévue au sein de chaque faisceau de membrane 6, au milieu des tubes de silicone 61 pour maintenir ensemble l’élément supérieur de distribution 62 et l'élément inférieur d'extrémité 63, notamment par vissage des extrémités de la tige 64 dans l'élément de distribution 62 et d'extrémité 63.Each membrane 6 is actually composed of a bundle of thirty-six silicone tubes 61, each tube itself being a membrane, the tubes 61 being positioned vertically and parallel to each other, held together by an upper element of distribution 62 and a lower end element 63. A central stiffening rod 64 is also provided within each bundle of membrane 6, in the middle of the silicone tubes 61 to hold together the upper distribution element 62 and the element lower end 63, in particular by screwing the ends of the rod 64 into the distribution element 62 and end 63.

Les éléments de distribution 62 et d'extrémité 63 ainsi que les extrémités des tubes en silicone qui y sont connectés sont noyés dans une résine de polyuréthane assurant l’étanchéité de la connexion entre les tubes en silicone et les éléments de distribution 62 et d'extrémité 63 (voir référence 69 sur la figure 6).The distribution 62 and end 63 elements as well as the ends of the silicone tubes which are connected thereto are embedded in a polyurethane resin sealing the connection between the silicone tubes and the distribution elements 62 and end 63 (see reference 69 in Figure 6).

L'extrémité basse des tubes de silicone est connectée à l'élément d'extrémité inférieure 63 par des tétines crénelées 65 (figure 7).The lower end of the silicone tubing is connected to lower end member 63 by castellated nipples 65 (Figure 7).

L'élément supérieur de distribution 62 de chaque faisceau de membranes comporte une entrée 66 de raccordement d’un tube d'alimentation 71, pour introduire le dihydrogéne pur dans le conduit de membrane de chacun des 36 LU501102 tubes de silicone inclus dans le faisceau de membrane. Pour ce faire, l'élément supérieur de distribution 62 comporte un espace creux 67 relié à l’entrée 66, présentant 36 sorties permettant de diffuser le dihydrogéne pur dans le conduit de membrane de chaque tube en silicone 61 via une tétine crénelée 65.The upper distribution element 62 of each bundle of membranes has an inlet 66 for connecting a supply tube 71, to introduce pure dihydrogen into the membrane duct of each of the 36 silicone tubes included in the bundle of membrane. To do this, the upper distribution element 62 comprises a hollow space 67 connected to the inlet 66, having 36 outlets allowing the pure dihydrogen to be diffused into the membrane duct of each silicone tube 61 via a crenellated nipple 65.

Les éléments supérieurs de distribution 62 et les éléments inférieurs d'extrémité 63 peuvent être réalisés par impression 3D.The upper distribution elements 62 and the lower end elements 63 can be produced by 3D printing.

La pression obtenue par injection de gaz dans le conduit de membrane de chaque tube en silicone 61 est comprise entre 0,5 et 1,5 bar (la diffusion du dihydrogène pur à travers la paroi de chaque membrane tubulaire 61 étant dépendante de la pression interne dans le conduit de membrane : plus cette pression est élevée et plus le débit de perméation du dihydrogène à travers la paroi du tube en silicone est élevé).The pressure obtained by injecting gas into the membrane duct of each silicone tube 61 is between 0.5 and 1.5 bar (the diffusion of pure dihydrogen through the wall of each tubular membrane 61 being dependent on the internal pressure in the membrane duct: the higher this pressure, the higher the permeation rate of dihydrogen through the wall of the silicone tube).

On comprendra de la description qui précède que le conduit de membrane dans lequel est injecté le dihydrogéne peut être réalisé par un seul conduit (passage avec des parois qui lui sont propres) ou par d’autres moyens tels que des espaces définis entre des tubes de silicones parallèles, positionnés les uns contre les autres, et cela sans sortir du cadre de l'invention.It will be understood from the preceding description that the membrane duct into which the dihydrogen is injected can be produced by a single duct (passage with walls of its own) or by other means such as spaces defined between tubes of parallel silicones, positioned against each other, and this without departing from the scope of the invention.

Dans le cadre de l’exemple présenté, le tube en silicone inclus dans les trente-sept faisceaux de membranes 6 présente une longueur spécifique totale de 1000 m pour 1 m3 de volume de milieu liquide ou semi-liquide dédié comportant la flore microbienne en suspension. Toutefois, le volume spécifique occupé par le tube en silicone est inférieur à 0,2 M3 pour 1 m3 de volume dédié au milieu liquide ou semi-liquide comportant la flore microbienne en suspension.In the context of the example presented, the silicone tube included in the thirty-seven bundles of membranes 6 has a total specific length of 1000 m for 1 m3 of volume of dedicated liquid or semi-liquid medium comprising the microbial flora in suspension . However, the specific volume occupied by the silicone tube is less than 0.2 M3 for 1 m3 of volume dedicated to the liquid or semi-liquid medium comprising the microbial flora in suspension.

On remarque sur les figures 3 et 4 que toutes les membranes tubulaires 61 sont orientées de la même façon, parallèlement à l'axe de la cuve.Note in Figures 3 and 4 that all the tubular membranes 61 are oriented in the same way, parallel to the axis of the tank.

Il va maintenant être fait référence à d’autres éléments du réacteur conforme a l'invention et illustré sur les figures 1 à 7, qui permettent d'optimiser encore son fonctionnement.Reference will now be made to other elements of the reactor in accordance with the invention and illustrated in FIGS. 1 to 7, which make it possible to further optimize its operation.

Il est prévu d'équiper le conduit d'alimentation 70 en dihydrogene pur par un premier dispositif 31 qui assure à la fois les fonctions de débitmètre et de régulateur de débit.Provision is made to equip the supply conduit 70 with pure dihydrogen with a first device 31 which performs both the functions of flow meter and flow regulator.

L'entrée de gaz anoxique à traiter est également équipée d’un second dispositif 32 qui assure aussi les fonctions de débitmètre et de régulateur de débit.The anoxic gas inlet to be treated is also equipped with a second device 32 which also performs the functions of flow meter and flow regulator.

Les premier et second dispositifs débitmètres / régulateurs de débit 31 et 32 sont LU501102 associés dans leur fonctionnement avec un module de commande 30 que comprend également le réacteur de méthanation conforme à l'invention.The first and second flow meter/flow regulator devices 31 and 32 are LU501102 associated in their operation with a control module 30 that also includes the methanation reactor according to the invention.

Il est également prévu que l’espace de recueil et de stockage de gaz soit équipé d’un appareil 33 d’analyse de la composition de gaz à l’entrée de gaz anoxique à traiter et que la sortie (permettant d'extraire le gaz enrichi en méthane) soit également équipée d’un appareil 34 d'analyse de la composition du gaz en méthane.Provision is also made for the gas collection and storage space to be equipped with an apparatus 33 for analyzing the composition of the gas at the inlet of the anoxic gas to be treated and that the outlet (for extracting the gas enriched in methane) is also equipped with an apparatus 34 for analyzing the composition of the gas in methane.

L'appareil 33 permet d'identifier la proportion de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone dans le gaz anoxique à traiter introduit dans le réacteur.The apparatus 33 makes it possible to identify the proportion of carbon dioxide and carbon monoxide in the anoxic gas to be treated introduced into the reactor.

L'appareil 34 permet d'identifier la proportion de dihydrogène et de méthane dans le gaz extrait du réacteur.The apparatus 34 makes it possible to identify the proportion of dihydrogen and methane in the gas extracted from the reactor.

Le mode de commande permet de contrôler les débits de dinhydrogène pur introduit et de gaz anoxique à traiter introduit en fonction des données de composition fournies par les appareils 33 et 34.The control mode makes it possible to control the flow rates of pure dinhydrogen introduced and of anoxic gas to be treated introduced according to the composition data provided by the devices 33 and 34.

En particulier, le module de commande 30 met en œuvre un programme d'ordinateur qui comprend des instructions qui, lorsqu’elles sont exécutées, mettent en œuvre toutes les étapes du procédé qui va maintenant être décrit :In particular, the control module 30 implements a computer program which includes instructions which, when executed, implement all the steps of the method which will now be described:

A l’aide de l’appareil 33, on obtient une première mesure de composition du gaz anoxique à traiter à ladite entrée de gaz : la première mesure de composition du gaz anoxique comportant une concentration en dioxyde de carbone et/ou monoxyde de carbone.Using the device 33, a first measurement of the composition of the anoxic gas to be treated at said gas inlet is obtained: the first measurement of the composition of the anoxic gas comprising a concentration of carbon dioxide and/or carbon monoxide.

Parallèlement et/ou simultanément, à l’aide de l’appareil 34, on obtient une seconde mesure de la composition du gaz à ladite sortie de gaz 10, la seconde mesure de composition de gaz comportant une concentration en méthane et en dihydrogène.In parallel and/or simultaneously, using the device 34, a second measurement of the composition of the gas is obtained at said gas outlet 10, the second measurement of gas composition comprising a concentration of methane and dihydrogen.

Deux comparaisons sont faites par le module de commande :Two comparisons are made by the control module:

D) On compare la concentration en méthane de la seconde mesure de composition de gaz avec une valeur seuil prédéterminée de méthane et on compare la concentration en dihydrogène de la seconde mesure de composition de gaz avec une valeur seuil prédéterminée de dihydrogène.D) The methane concentration of the second measurement of gas composition is compared with a predetermined threshold value of methane and the dihydrogen concentration of the second measurement of gas composition is compared with a predetermined threshold value of dihydrogen.

ID) On compare la concentration en dioxyde de carbone et/ou en monoxyde de carbone de la première mesure de composition de gaz anoxique à traiter avec une valeur seuil prédéterminée de dioxyde de carbone et/ou de monoxyde de carbone.ID) The carbon dioxide and/or carbon monoxide concentration of the first anoxic gas composition measurement to be processed is compared with a predetermined threshold value of carbon dioxide and/or carbon monoxide.

Si cette comparaison conduit à constater que la concentration en dihydrogéne en LU501102 sortie du réacteur est supérieure à ladite valeur seuil prédéterminée de dihydrogène, alors on diminue ladite première valeur de consigne dudit premier dispositif 31 débitmètre-régulateur de débit et/ou on augmente la seconde valeur de consigne dudit second dispositif 32 débitmètre - régulateur de débit et/ou on augmente la durée de service de ladite pompe de recirculation 9, et inversement.If this comparison leads to the observation that the concentration of dihydrogen in LU501102 leaving the reactor is greater than said predetermined threshold value of dihydrogen, then said first setpoint value of said first flow meter-regulator device 31 is decreased and/or the second is increased. set point value of said second device 32 flow meter - flow regulator and/or the service life of said recirculation pump 9 is increased, and vice versa.

Si cette comparaison conduit à constater que ladite concentration en dioxyde de carbone et/ou en monoxyde de carbone est supérieure à ladite valeur seuil prédéterminée de dioxyde de carbone et/ou de monoxyde de carbone, alors on augmente la première valeur de consigne dudit premier dispositif 31 débitmètre - régulateur de débit et/ou on diminue la seconde valeur de consigne dudit second dispositif 32 débitmètre - régulateur de débit et/ou on augmente la durée de service de ladite pompe de recirculation 9.If this comparison leads to the observation that said concentration of carbon dioxide and/or carbon monoxide is greater than said predetermined threshold value of carbon dioxide and/or carbon monoxide, then the first set point value of said first device is increased 31 flow meter - flow regulator and/or the second set point value of said second device 32 flow meter - flow regulator is decreased and/or the service life of said recirculation pump 9 is increased.

Il va maintenant être fait référence au fonctionnement du réacteur de méthanation qui vient d’être décrit :Reference will now be made to the operation of the methanation reactor which has just been described:

La cuve est préalablement remplie d’un volume de 800L de milieu liquide ou semi- liquide anaérobie comprenant une flore microbienne Archaea méthanogène hydrogènotrophe et/ou des bactéries homo-acétogènes et des Archaea méthanogènes acétotrophes.The tank is previously filled with a volume of 800L of anaerobic liquid or semi-liquid medium comprising a hydrogenotrophic methanogenic Archaea microbial flora and/or homo-acetogenic bacteria and acetotrophic methanogenic Archaea.

Le volume de l’espace de recueil et de stockage de gaz restant est d'environ 200The volume of the remaining gas collection and storage space is approximately 200

L : il correspond ainsi sensiblement au quart du volume dédié au milieu liquide ou semi-liquide, ou au cinquième du volume total de la cuve.L: it thus corresponds substantially to a quarter of the volume dedicated to the liquid or semi-liquid medium, or to a fifth of the total volume of the tank.

La cuve est chauffée ou maintenue à une température de sensiblement 37°C ou de sensiblement 55°C.The vessel is heated or maintained at a temperature of substantially 37°C or substantially 55°C.

Le gaz anoxique à traiter est introduit dans l’espace de recueil et de stockage de gaz 3 de la cuve 1 par l'entrée de gaz 5, ce gaz comprenant du dioxyde de carbone et éventuellement du monoxyde de carbone.The anoxic gas to be treated is introduced into the gas collection and storage space 3 of the tank 1 through the gas inlet 5, this gas comprising carbon dioxide and optionally carbon monoxide.

La pompe 9 de recirculation prélève le gaz présent dans l’espace de recueil et de stockage de gaz 3 pour alimenter les diffuseurs de gaz 8 en fond de cuve et les diffuseurs 8 injectent ce gaz dans le milieu liquide ou semi-liquide 2 comportant la flore microbienne en suspension : la flore microbienne est ainsi mise en contact avec le dioxyde de carbone et éventuellement le monoxyde de carbone.The recirculation pump 9 takes the gas present in the gas collection and storage space 3 to supply the gas diffusers 8 at the bottom of the tank and the diffusers 8 inject this gas into the liquid or semi-liquid medium 2 comprising the microbial flora in suspension: the microbial flora is thus brought into contact with carbon dioxide and possibly carbon monoxide.

En parallèle, du dihydrogène pur est introduit dans chacun des faisceaux de membranes 6.In parallel, pure dihydrogen is introduced into each of the bundles of membranes 6.

Les membranes tubulaires 61 inclues dans les faisceaux de membranes 6 diffusent LU501102 le dihydrogene dans le milieu liquide ou semi-liquide 2 comportant la flore microbienne 20 : cette dernière est ainsi également mise en contact avec le dihydrogéne nécessaire à la réaction de méthanation.The tubular membranes 61 included in the bundles of membranes 6 diffuse LU501102 the dihydrogen into the liquid or semi-liquid medium 2 comprising the microbial flora 20: the latter is thus also brought into contact with the dihydrogen necessary for the methanation reaction.

La flore microbienne 20 génère alors du méthane (CH4) à partir du dioxyde de carbone (et éventuellement à partir du monoxyde de carbone) et du dihydrogène qui lui sont fournis de façon indépendante.The microbial flora 20 then generates methane (CH4) from the carbon dioxide (and possibly from the carbon monoxide) and dihydrogen supplied to it independently.

Le méthane, peu soluble dans l’eau, remonte naturellement sous forme gazeuse en surface du milieu liquide ou semi-liquide et vient enrichir le milieu gazeux de l’espace de recueil et de stockage de gaz 3.Methane, which is not very soluble in water, rises naturally in gaseous form to the surface of the liquid or semi-liquid medium and enriches the gaseous medium of the gas collection and storage space 3.

Le gaz enrichi en méthane est évacué par la sortie 10.The methane-enriched gas is evacuated through outlet 10.

Les appareils d'analyse de compositions 33 et 34 renseignent le module de commande 30 sur, respectivement, la composition du gaz en dioxyde de carbone (et éventuellement en monoxyde de carbone) introduit dans l’espace de recueil et de stockage de gaz et la composition du gaz en dihydrogène et en méthane qui est évacué par la sortie 10.The composition analysis devices 33 and 34 inform the control module 30 on, respectively, the composition of the carbon dioxide gas (and possibly carbon monoxide) introduced into the gas collection and storage space and the composition of the gas in dihydrogen and methane which is evacuated by outlet 10.

Le module de commande 30 compare en permanence, ou à intervalles réguliers, ces compositions en dioxyde de carbone (et éventuellement en monoxyde de carbone), en méthane et en dihydrogène avec des valeurs seuils qui conditionnent le fonctionnement des dispositif 31 et 32 (faisant fonction de débitmètre et de régulateur de débit) pour réguler le flux de gaz anoxique à traiter introduit dans l’espace de recueil et de stockage de gaz et celui du dihydrogène introduit dans les conduits de membranes tubulaires.The control module 30 compares permanently, or at regular intervals, these compositions of carbon dioxide (and possibly carbon monoxide), methane and dihydrogen with threshold values which condition the operation of devices 31 and 32 (operating flow meter and flow regulator) to regulate the flow of anoxic gas to be treated introduced into the gas collection and storage space and that of hydrogen introduced into the conduits of tubular membranes.

Suivant que la concentration du gaz anoxique à traiter introduit dans l’espace de recueil et de stockage de gaz augmente ou diminue, et suivant que la concentration en méthane et en dihydrogène du gaz enrichi en méthane augmente ou diminue, le module de commande modifie les valeurs de consigne des dispositifs 31 et 32 pour augmenter ou diminuer le débit de gaz anoxique à traiter introduit ou celui de dihydrogène introduit.Depending on whether the concentration of the anoxic gas to be treated introduced into the gas collection and storage space increases or decreases, and depending on whether the concentration of methane and dihydrogen in the methane-enriched gas increases or decreases, the control module modifies the setpoints of the devices 31 and 32 to increase or decrease the flow rate of anoxic gas to be treated introduced or that of dihydrogen introduced.

Le module de commande agit également sur le mode de fonctionnement de la pompe 9 pour augmenter ou réduire la diffusion de gaz (prélevé dans l’espace de stockage de gaz) dans le milieu liquide ou semi-liquide 2.The control module also acts on the mode of operation of the pump 9 to increase or reduce the diffusion of gas (withdrawn from the gas storage space) in the liquid or semi-liquid medium 2.

On comprend de la description qui précède comment l'invention favorise la réaction de méthanation, notamment en évitant la formation de biofilm sur les membranes tubulaires 61 et en contrôlant le débit des deux gaz (anoxique à traiter et dihydrogéne) introduits de façon séparée dans le milieu liquide ou semi-liquide LU501102 comprenant la flore microbienne en suspension.It is understood from the preceding description how the invention promotes the methanation reaction, in particular by avoiding the formation of biofilm on the tubular membranes 61 and by controlling the flow rate of the two gases (anoxic to be treated and dihydrogen) introduced separately into the liquid or semi-liquid medium LU501102 comprising the microbial flora in suspension.

Il devra toutefois être compris que l'invention n’est pas spécifiquement limitée au mode de réalisation présenté sur les figures et qu’elle s'étend à la mise en œuvre de tout moyen équivalent.It should however be understood that the invention is not specifically limited to the embodiment presented in the figures and that it extends to the implementation of any equivalent means.

Par exemple, l’entrée de gaz anoxique à traiter 5 pourrait être réalisée à un autre endroit : en effet, l’entrée de gaz anoxique à traiter peut être prévue en tout point de la boucle de recirculation de gaz.For example, the inlet of anoxic gas to be treated 5 could be made at another place: indeed, the inlet of anoxic gas to be treated can be provided at any point of the gas recirculation loop.

Par exemple encore, il pourrait être prévu de brancher des pompes supplémentaires, une première dont la conduite de refoulement est connectée a l'entrée 5 et une seconde dont la conduite d'aspiration est connectée a la sortie 10, sans sortir du cadre de l'invention.For example again, it could be provided to connect additional pumps, a first whose delivery pipe is connected to the inlet 5 and a second whose suction pipe is connected to the outlet 10, without departing from the scope of the 'invention.

En outre, les figures 8 et 9 illustrent une variante de réalisation suivant laquelle la cuve peut contenir 125 m? de milieu liquide ou semi-liquide 2 :In addition, Figures 8 and 9 illustrate an alternative embodiment according to which the tank can contain 125 m? of liquid or semi-liquid medium 2:

Une application privilégiée pour un réacteur de cette échelle est l’upgrade du biogaz (i.e. obtention de biométhane injectable dans le réseau de gaz naturel à partir de biogaz) produit par une petite installation de production de biogaz (i.e. produisant de 100 à 150 Nm3 de biogaz par jour). L'enceinte du réacteur décrit possède les caractéristiques de celles équipant le design le plus répandu de digesteur ou post-digesteur de production de biogaz (réacteur cylindrique à axe vertical). De ce fait, un post-digesteur équipant une installation de biométhanisation peut être facilement transformé en un réacteur de méthanation conforme à l'invention, ce qui permet d'économiser le coût d'installation d’un nouveau réacteur sur le site.A preferred application for a reactor of this scale is the upgrading of biogas (i.e. obtaining biomethane which can be injected into the natural gas network from biogas) produced by a small biogas production facility (i.e. producing 100 to 150 Nm3 of biogas per day). The enclosure of the reactor described has the characteristics of those fitted to the most widespread design of digester or post-digester for the production of biogas (cylindrical reactor with vertical axis). Therefore, a post-digester equipping a biomethanation installation can be easily transformed into a methanation reactor in accordance with the invention, which saves the cost of installing a new reactor on the site.

Un tel réacteur est montré en figures 8 et 9 : la cuve cylindrique 1 présente un diamètre intérieur de 6100 mm et une hauteur intérieure de 6200 mm, ainsi qu’un fond plat. Elle est construite en béton armé et fermée hermétiquement à son sommet par une membrane extensible et amovible 12 faite d’un élastomère choisi pour sa faible perméabilité au gaz (par exemple du Butyle).Such a reactor is shown in Figures 8 and 9: the cylindrical tank 1 has an internal diameter of 6100 mm and an internal height of 6200 mm, as well as a flat bottom. It is constructed of reinforced concrete and hermetically sealed at its top by an extensible and removable membrane 12 made of an elastomer chosen for its low gas permeability (for example Butyl).

Un mode de mise en œuvre privilégié consiste à enterrer la cuve dans le sol sur une partie de sa hauteur. Cette configuration enterrée permet à la fois de bénéficier de l'isolation thermique du sol et de permettre un accès aisé à l’intérieur de la cuve depuis son sommet une fois la membrane enlevée, le format du réacteur permettant l’accès interne avec un engin de chantier. Ceci facilite l’installation initiale des éléments internes du réacteur ainsi que leur manutention lors des LU501102 opérations de maintenance.A preferred method of implementation consists of burying the tank in the ground over part of its height. This buried configuration allows both to benefit from the thermal insulation of the ground and to allow easy access to the interior of the vessel from its top once the membrane has been removed, the format of the reactor allowing internal access with a machine. of building site. This facilitates the initial installation of the internal elements of the reactor as well as their handling during LU501102 maintenance operations.

Le réacteur est chauffé au moyen d’un serpentin de tuyauterie parcouru par un fluide caloporteur et noyé dans le béton de la paroi latérale de la cuve (non illustré). La partie supérieure de la cuve, hors sol, est pourvue d'une isolation thermique 13 posée sur la face externe de sa paroi en béton armé et protégée par une enveloppe rigide.The reactor is heated by means of a coil of piping traversed by a coolant and embedded in the concrete of the side wall of the vessel (not illustrated). The upper part of the tank, above ground, is provided with thermal insulation 13 placed on the outer face of its reinforced concrete wall and protected by a rigid envelope.

La capacité de 125m3 du réacteur correspond à une hauteur de sensiblement 4250 mm de milieu liquide ou semi-liquide 2 propice au développement d’une flore microbienne anaérobie comprenant une population d’Archaea méthanogènes hydrogénotrophes et/ou une population comprenant à la fois des bactéries homo- acétogènes et des Archaea méthanogènes acétotrophes.The 125m3 capacity of the reactor corresponds to a height of substantially 4250 mm of liquid or semi-liquid medium 2 conducive to the development of anaerobic microbial flora comprising a population of hydrogenotrophic methanogenic Archaea and/or a population comprising both bacteria homoacetogens and acetotrophic methanogenic Archaea.

Ce milieu peut être du digestat issu d’un digesteur destiné à la production de biogaz.This medium can be digestate from a digester intended for the production of biogas.

Le contenu du réacteur en nutriments, en flore microbienne et en carbone inorganique soluble (HCOz, CO3* et H2COz) peut être régénéré via l'introduction de nouveau milieu liquide ou semi-liquide via une entrée dédiée percée dans la paroi latérale, juste au-dessus du niveau 14 du milieu liquide ou semi-liquide 2 dans le réacteur.The content of the reactor in nutrients, microbial flora and soluble inorganic carbon (HCOz, CO3* and H2COz) can be regenerated via the introduction of new liquid or semi-liquid medium via a dedicated inlet pierced in the side wall, just at the above the level 14 of the liquid or semi-liquid medium 2 in the reactor.

La conduite 15 menant à cette entrée comprend une pompe 16 d’un débit nominal de sensiblement 10 m3/jour.The pipe 15 leading to this inlet includes a pump 16 with a nominal flow rate of approximately 10 m3/day.

Les effluents liquides ou semi-liquides peuvent être évacués via une sortie dédiée 17 percée dans la paroi latérale et placée le plus près possible du fond du réacteur.The liquid or semi-liquid effluents can be evacuated via a dedicated outlet 17 pierced in the side wall and placed as close as possible to the bottom of the reactor.

Cette sortie 17 est reliée à une conduite verticale 18 permettant de faire remonter les effluents au-dessus du niveau du sol.This outlet 17 is connected to a vertical pipe 18 allowing the effluents to rise above ground level.

Les conduites 15 et 18 dédiées à la circulation de milieu liquide ou semi-liquide sont des tuyaux en acier inoxydable.Lines 15 and 18 dedicated to the circulation of liquid or semi-liquid medium are stainless steel pipes.

Le volume de la cuve en béton correspondant aux 1950 millimètres supérieurs de sa hauteur intérieure ne contient pas de milieu liquide ou semi-liquide et constitue un espace de recueil et de stockage de gaz 3 d'un volume de sensiblement 58 m3, équivalent à environ 46% du volume dédié au milieu liquide ou semi-liquide.The volume of the concrete tank corresponding to the upper 1950 millimeters of its interior height does not contain any liquid or semi-liquid medium and constitutes a gas collection and storage space 3 with a volume of substantially 58 m3, equivalent to approximately 46% of the volume dedicated to the liquid or semi-liquid medium.

Dans cet espace, la paroi latérale de la cuve comprend une entrée par laquelle du gaz contenant du CO/CO» à transformer en méthane peut être introduit dans le réacteur. La conduite de gaz à traiter 5 menant à cette entrée comprend une LU501102 pompe à gaz d'un débit nominal de 150 Nm3/jour (a pression atmosphérique) et une électrovanne de coupure placées en série.In this space, the side wall of the vessel comprises an inlet through which gas containing CO/CO₂ to be converted into methane can be introduced into the reactor. The gas line to be treated 5 leading to this inlet comprises a gas pump LU501102 with a nominal flow rate of 150 Nm3/day (at atmospheric pressure) and a cut-off solenoid valve placed in series.

L'espace de recueil et de stockage de gaz 3 comprend deux sorties dédiées au gaz.The space for collecting and storing gas 3 comprises two outlets dedicated to gas.

La première sortie permet l'évacuation du gaz enrichi en méthane du réacteur et est reliée a une conduite d'évacuation munie d’une seconde pompe à gaz d’un débit nominal de 150 Nm3/jour (à pression atmosphérique) 92 permettant d’évacuer activement du gaz traité du réacteur ainsi que d’une électrovanne de coupure 93.The first outlet allows the evacuation of the gas enriched in methane from the reactor and is connected to an evacuation pipe fitted with a second gas pump with a nominal flow rate of 150 Nm3/day (at atmospheric pressure) 92 allowing actively evacuate treated gas from the reactor as well as from a cut-off solenoid valve 93.

La deuxième sortie permet d’aspirer le gaz contenu dans l’espace de recueil et de stockage de gaz via une conduite d'aspiration 51 connectée à l’entrée d’une troisième pompe à gaz 52 d’un débit nominal de +35 Nm3/min (à pression atmosphérique). La sortie de cette pompe refoule le gaz via une conduite 53 reliée à une entrée percée dans la paroi latérale de la cuve en béton, sous le niveau du milieu liquide ou semi-liquide, à 75 mm au-dessus du fond de la cuve.The second outlet makes it possible to suck the gas contained in the gas collection and storage space via a suction line 51 connected to the inlet of a third gas pump 52 with a nominal flow rate of +35 Nm3 /min (at atmospheric pressure). The outlet of this pump delivers the gas via a pipe 53 connected to an inlet pierced in the side wall of the concrete tank, below the level of the liquid or semi-liquid medium, 75 mm above the bottom of the tank.

Cette entrée alimente en gaz cent-vingt diffuseurs de bulles 80 de type disque à membrane en EPDM microperforée via un réseau de distribution 81 inscrit dans un plan parallèle au fond de la cuve, à proximité directe de ce dernier.This inlet supplies gas to one hundred and twenty bubble diffusers 80 of the disc type with a microperforated EPDM membrane via a distribution network 81 inscribed in a plane parallel to the bottom of the tank, in direct proximity to the latter.

La surface effective totale de ces diffuseurs de gaz est de 6,832 m2, ce qui représente 0,055 m? par m3 de milieu liquide ou semi-liquide.The total effective area of these gas diffusers is 6.832 m2, which is 0.055 m? per m3 of liquid or semi-liquid medium.

L'ensemble composé par l’espace de recueil et de stockage de gaz, la sortie, la conduite d'aspiration de gaz 51, la troisième pompe 52, la conduite de refoulement 53, l'entrée, le réseau de distribution 81, les diffuseurs de gaz 80 et le milieu liquide ou semi-liquide 2 forme une boucle de recirculation permettant d'améliorer la mise en contact de la fraction de CO/CO2 du gaz à traiter avec la flore microbienne en suspension dans le milieu liquide ou semi-liquide 2.The assembly comprising the gas collection and storage space, the outlet, the gas suction line 51, the third pump 52, the discharge line 53, the inlet, the distribution network 81, the gas diffusers 80 and the liquid or semi-liquid medium 2 form a recirculation loop making it possible to improve the contacting of the CO/CO2 fraction of the gas to be treated with the microbial flora in suspension in the liquid or semi-liquid medium. liquid 2.

La conduite 5 d'introduction du gaz à traiter dans le réacteur, le réseau de tuyauterie 51, 53, 81 permettant sa recirculation dans le milieu liquide ou semi- liquide 2 et la conduite d'évacuation du gaz traité sont des tuyaux de PVC de 100 mm de diamètre extérieur et de 2,5 mm d'épaisseur.The pipe 5 for introducing the gas to be treated into the reactor, the pipe network 51, 53, 81 allowing its recirculation in the liquid or semi-liquid medium 2 and the pipe for discharging the treated gas are PVC pipes of 100mm outer diameter and 2.5mm thick.

Au volume fixe de recueil et de stockage de gaz 3 s'ajoute un volume variable 40 délimité par le sommet de la cuve et la membrane extensible 12 isolant celui-ci de l’environnement extérieur au réacteur.To the fixed gas collection and storage volume 3 is added a variable volume 40 delimited by the top of the tank and the extensible membrane 12 isolating it from the environment outside the reactor.

Le volume de cet espace 40 peut varier entre 0 m3 (membrane 12 lâche) et environ LU501102 59 m3 (membrane 12 tendue formant une demi-sphère - voir figure 8), ce volume maximal correspondant à environ 47% du volume dédié au milieu liquide ou semi- liquide.The volume of this space 40 can vary between 0 m3 (membrane 12 loose) and approximately LU501102 59 m3 (membrane 12 stretched forming a half-sphere - see figure 8), this maximum volume corresponding to approximately 47% of the volume dedicated to the liquid medium or semi-liquid.

Cette espace à volume variable 40 permet de maximiser le taux de méthane du gaz traité en faisant varier le temps de séjour du gaz dans le réacteur proportionnellement au taux de monoxyde de carbone/dioxyde de carbone dans le gaz à traiter ou au débit d'injection de ce dernier dans le réacteur.This variable-volume space 40 makes it possible to maximize the methane content of the treated gas by varying the residence time of the gas in the reactor in proportion to the carbon monoxide/carbon dioxide content in the gas to be treated or to the injection rate. of the latter in the reactor.

Son volume peut être augmenté en injectant du gaz à traiter dans le réacteur à par activation de la pompe d'injection de gaz, ou diminué en évacuant du gaz traité du réacteur par activation de la pompe d'extraction de gaz 92.Its volume can be increased by injecting gas to be treated into the reactor by activating the gas injection pump, or decreased by evacuating treated gas from the reactor by activating the gas extraction pump 92.

Ce dispositif permet également de traiter dans le réacteur des volumes de gaz par cycles successifs en utilisant la membrane extensible 12 à la manière d’un poumon - Gonflage de la membrane extensible 12 avec du gaz contenant du monoxyde de carbone/dioxyde de carbone ; - Attente de la durée nécessaire à l'obtention d'un taux de méthane compatible avec une injection du gaz traité dans le réseau de gaz naturel (cas d’une utilisation du réacteur pour upgrader du biogaz) ; - Dégonflage de la membrane extensible 12 et décharge du biométhane dans le réseau de gaz naturel ; - Recommencement du cycle.This device also makes it possible to process volumes of gas in the reactor in successive cycles using the extensible membrane 12 like a lung - Inflating the extensible membrane 12 with gas containing carbon monoxide/carbon dioxide; - Waiting for the time necessary to obtain a methane level compatible with injection of the treated gas into the natural gas network (case of use of the reactor to upgrade biogas); - Deflation of the extensible membrane 12 and discharge of the biomethane into the natural gas network; - Restart of the cycle.

Un autre mode de réalisation pour cette espace de recueil de gaz a volume variable est de placer dans la boucle de recirculation de gaz un ou plusieurs réservoir(s) contenant un volume de liquide (incompressible) surmonté d’un espace libre de liquide. La capacité de stockage de gaz de ce(s) réservoir(s) peut étre augmentée en diminuant la part du volume occupée par le liquide dans celui ou ceux-ci à l’aide d’une première pompe y aspirant du liquide et le refoulant dans une cuve de stockage de liquide indépendante du ou des réservoir(s) de stockage de gaz à volume variable. Inversement, la capacité de stockage de gaz de ce(s) dernier(s) peut être diminuée en y injectant du liquide à l’aide d’une seconde pompe aspirant du liquide dans la cuve de stockage de liquide indépendante et le refoulant dans le(s) réservoir(s) de stockage de gaz à volume variable.Another embodiment for this variable-volume gas collection space is to place in the gas recirculation loop one or more reservoir(s) containing a volume of (incompressible) liquid surmounted by a free space of liquid. The gas storage capacity of this (these) tank(s) can be increased by reducing the share of the volume occupied by the liquid in the tank(s) using a first pump sucking liquid in and pushing it back. in a liquid storage tank independent of the variable volume gas storage tank(s). Conversely, the gas storage capacity of the latter(s) can be reduced by injecting liquid into them using a second pump drawing liquid into the independent liquid storage tank and pushing it back into the (s) variable volume gas storage tank(s).

Du dihydrogène pur, qui peut être produit par un électrolyseur d’eau (non illustré), LU501102 est injecté dans le milieu liquide ou semi-liquide 2 au moyen de membranes tubulaires 6, fonctionnant sur le même principe et ayant le même mode de fabrication que celle représentée schématiquement sur la figure 6 et décrite précédemment.Pure dihydrogen, which can be produced by a water electrolyser (not shown), LU501102 is injected into the liquid or semi-liquid medium 2 by means of tubular membranes 6, operating on the same principle and having the same method of manufacture than that shown schematically in Figure 6 and described above.

Les éléments d'extrémité supérieure et inférieure 62 et 63, équipant chaque membrane 6, ont une forme parallélépipédique dans le cadre de cet exemple et accueillent cent-cinquante-sept tubes en silicone 61 de 8mm et 10mm de diamètre intérieur et extérieur, respectivement.The upper and lower end elements 62 and 63, fitted to each membrane 6, have a parallelepipedal shape in the context of this example and accommodate one hundred and fifty-seven silicone tubes 61 of 8 mm and 10 mm inside and outside diameter, respectively.

Les tubes 71 de raccordement des modules d'injection de dihydrogène sont disposés de manière que les axes des membranes tubulaires 6 soient orientés suivant une direction horizontale (voir figure 10), ce qui permet une meilleure diffusion verticale des bulles de gaz contenant du monoxyde de carbone/dioxyde de carbone dans l'intégralité du volume de milieu liquide ou semi-liquide 2.The connection tubes 71 of the dihydrogen injection modules are arranged so that the axes of the tubular membranes 6 are oriented in a horizontal direction (see FIG. 10), which allows better vertical diffusion of the gas bubbles containing hydrogen monoxide. carbon/carbon dioxide in the entire volume of liquid or semi-liquid medium 2.

En effet, les éléments d'extrémité 62 et 63 des membranes 6 font moins obstacle à la remontée des bulles de gaz dans le milieu liquide ou semi-liquide 2 car ils sont inscrits dans des plans non plus perpendiculaires mais parallèles au trajet vertical des bulles de gaz.Indeed, the end elements 62 and 63 of the membranes 6 are less of an obstacle to the rise of the gas bubbles in the liquid or semi-liquid medium 2 because they are inscribed in planes that are no longer perpendicular but parallel to the vertical path of the bubbles. gas.

Les modules d'injection de dihydrogéne sont répartis en douze unités verticales 100, radiales, d'injection de dihydrogène, chacune d’entre elle comprenant un châssis 101 à section trapézoïdale en acier inoxydable supportant cent-huit modules d'injection de dihydrogène.The hydrogen injection modules are divided into twelve vertical, radial, hydrogen injection units 100, each of which comprises a stainless steel trapezoidal section frame 101 supporting one hundred and eight hydrogen injection modules.

Chaque unité verticale 100 est suspendue via des chaînes à deux traverses métalliques 102 dont une extrémité repose sur le bord supérieur de la paroi latérale de la cuve, et l’autre extrémité repose sur le sommet d’un poteau central en béton armé.Each vertical unit 100 is suspended via chains from two metal crosspieces 102, one end of which rests on the upper edge of the side wall of the tank, and the other end rests on the top of a central reinforced concrete post.

Au sein d’une unité verticale d'injection de dihydrogène 100, les cent-huit modules d'injection sont répartis en 2 sous-unités A et B superposées verticalement (i.e. 1 sous-unité supérieure A et 1 sous-unité inférieure B) comprenant chacune six étages comprenant chacun neuf modules d'injection (ou membranes 6) de différents formats correspondant à neuf longueurs de tube en silicone.Within a vertical dihydrogen injection unit 100, the one hundred and eight injection modules are divided into 2 subunits A and B superimposed vertically (i.e. 1 upper subunit A and 1 lower subunit B) each comprising six stages each comprising nine injection modules (or membranes 6) of different formats corresponding to nine lengths of silicone tubing.

Ces neuf formats de module d'injection correspondent à 240, 340, 500, 630, 760, 890, 1020, 1150 et 1280 millimètres de longueur de tube en silicone, respectivement (voir références M1 à M9 sur la figure 10).These nine injection module formats correspond to 240, 340, 500, 630, 760, 890, 1020, 1150 and 1280 millimeters of silicone tubing length, respectively (see references M1 to M9 in Figure 10).

Le réseau de distribution qui alimente en dihydrogéne les membranes 6 inclues LU501102 dans les 12 sous-unités supérieures A est indépendant de celui qui alimente les membranes 6 dans les 12 sous-unités inférieures B.The distribution network that supplies dihydrogen to the membranes 6 included LU501102 in the 12 upper subunits A is independent of that which supplies the membranes 6 in the 12 lower subunits B.

Cette particularité permet de compenser l’effet négatif de la pression hydrostatique sur le débit de perméation de dihydrogène à travers la paroi des tubes en silicone en soumettant les membranes inclues dans les 12 sous-unités inférieures B, immergées entre 2 et 4 mètres de profondeur, à une pression intra membranaire supérieure à celle à laquelle sont soumises les membranes 6 inclues dans les 12 sous-unités supérieures A, immergées entre 0 et 2 metres de profondeur.This feature makes it possible to compensate for the negative effect of hydrostatic pressure on the permeation rate of dihydrogen through the wall of the silicone tubes by subjecting the membranes included in the 12 lower subunits B, immersed between 2 and 4 meters deep , at an intramembrane pressure greater than that to which the membranes 6 included in the 12 upper subunits A are subjected, submerged between 0 and 2 meters deep.

Le réacteur doit être alimenté par une source pressurisée de dihydrogéne, qui peut être le réservoir de dihydrogène d'un électrolyseur d’eau. Le réservoir pressurisé de dihydrogène alimente une conduite générale sur laquelle sont montés en série les organes de contrôle suivants : Une vanne de coupure générale de l'alimentation en dihydrogène, une première soupape de sécurité, un premier capteur de pression, un régulateur général de pression (vanne de première détente), une seconde soupape de sécurité, un second capteur de pression, un dispositif débitmètre-régulateur de débit massique, un troisième capteur de pression.The reactor must be fed by a pressurized source of dihydrogen, which can be the dihydrogen tank of a water electrolyser. The pressurized dihydrogen tank supplies a general pipe on which the following control devices are mounted in series: A general dihydrogen supply cut-off valve, a first safety valve, a first pressure sensor, a general pressure regulator (first expansion valve), a second safety valve, a second pressure sensor, a mass flow meter-regulator device, a third pressure sensor.

La conduite générale alimente en dihydrogène autant de conduites secondaires que de sous-unités A ou B superposées dans chaque unité verticale d'injection de dihydrogène (deux conduites secondaires dans le cas présent où sont présentes deux sous-unités).The main pipe supplies dihydrogen as many secondary pipes as subunits A or B superimposed in each vertical dihydrogen injection unit (two secondary pipes in the present case where two subunits are present).

Chaque conduite secondaire inclut, en série, les organes de contrôle suivants : Une vanne de coupure secondaire, un régulateur secondaire de pression (vanne de seconde détente) permettant d'adapter la pression intra membranaire des membranes 6 a la profondeur d'immersion de la sous-unité A ou B incluant ces derniers, un capteur de pression.Each secondary pipe includes, in series, the following control devices: A secondary cut-off valve, a secondary pressure regulator (second expansion valve) making it possible to adapt the intra-membrane pressure of the membranes 6 to the immersion depth of the subunit A or B including the latter, a pressure sensor.

Chaque conduite secondaire alimente en dihydrogène autant de conduites tertiaires que de sous-unités A ou B incluse dans chaque niveau de profondeur d'immersion (douze conduites tertiaires dans le cas présent). Chaque conduite tertiaire inclut en série les organes de contrôle suivants : Une vanne de coupure tertiaire, une soupape de sécurité, un dispositif débitmètre-régulateur de débit massique, un capteur de pression.Each secondary pipe supplies dihydrogen as many tertiary pipes as subunits A or B included in each level of immersion depth (twelve tertiary pipes in the present case). Each tertiary pipe includes the following control devices as standard: A tertiary shut-off valve, a safety valve, a mass flow rate meter-regulator device, a pressure sensor.

Chaque conduite tertiaire alimente en dihydrogène les modules d'injection inclus dans une sous-unité A ou B via : Une conduite rigide traversant la paroi du réacteur et munie d’un raccord à chacune de ses extrémités ; un tuyau flexible interne en LU501102 acier inoxydable, un réseau de distribution interne fait de conduites rigides en acier inoxydable.Each tertiary pipe supplies dihydrogen to the injection modules included in an A or B subunit via: A rigid pipe crossing the wall of the reactor and fitted with a connector at each of its ends; an internal flexible pipe in LU501102 stainless steel, an internal distribution network made of rigid stainless steel pipes.

Les réacteurs faisant l’objet de l'invention peuvent être utilisés de manière conjointe. Par exemple, plusieurs réacteurs peuvent être utilisés avec leur espace de recueil de gaz montés en parallèle sur la conduite de gaz anoxique contenant du dioxyde de carbone à traiter, ce qui permet de multiplier la valeur du débit de gaz traitable par le nombre de réacteurs utilisés. Pour maximiser le taux de méthane dans le gaz traité (cas d'une injection du gaz traité dans le réseau de gaz naturel), il est aussi possible d'utiliser plusieurs réacteurs faisant l’objet de l'invention montés en série.The reactors which are the subject of the invention can be used jointly. For example, several reactors can be used with their gas collection space mounted in parallel on the pipe for anoxic gas containing carbon dioxide to be treated, which makes it possible to multiply the value of the flow rate of treatable gas by the number of reactors used. . To maximize the level of methane in the treated gas (case of an injection of the treated gas into the natural gas network), it is also possible to use several reactors which are the subject of the invention mounted in series.

Claims (23)

REVENDICATIONS LU501102CLAIMS LU501102 1. Réacteur de méthanation biologique, comprenant une cuve (1) comportant : - un milieu liquide (2) ou semi-liquide, - une entrée (5) de gaz anoxique à traiter, comprenant du dioxyde de carbone et éventuellement du monoxyde de carbone, - une flore microbienne (20) comprenant des Archaea méthanogènes, - au moins une membrane tubulaire (6) non microporeuse, perméable au dihydrogène, immergée au moins partiellement dans ledit milieu liquide ou semi-liquide (2) et au moins partiellement en contact avec ladite flore microbienne (20), ladite au moins une membrane (6) comportant un conduit de membrane dans lequel un gaz peut être injecté, ledit réacteur comportant au moins un injecteur de gaz (7) relié audit conduit de ladite au moins une membrane (6) et une sortie (10) permettant la récupération de méthane généré par ladite méthanation biologique produite dans la cuve (1) par ladite flore microbienne (20) Archaea méthanogène en contact avec ledit gaz ayant traversé ladite au moins une membrane (6), - ladite cuve (1) comprenant une seconde entrée (21) pour alimenter le milieu liquide ou semi-liquide en nutriment et comprenant une seconde sortie d'évacuation d’effluents (22), caractérisé en ce que ladite flore microbienne (20) exploitée pour la réaction de méthanation est une flore microbienne anaérobie en suspension dans ledit milieu liquide ou semi-liquide (2) et comprend des Archaea méthanogènes hydrogènotrophes et/ou comprend des bactéries homo- acétogènes et des Archaea méthanogènes acétotrophes, en ce que l'injecteur de gaz (7) est un injecteur de dihydrogène pur, et en ce que ledit réacteur comporte un espace (3) de recueil et de stockage de gaz, ledit gaz comportant du méthane issu de la réaction de méthanation générée par ladite flore microbienne (20) en contact avec ledit dihydrogène pur injecté dans le milieu liquide ou semi-liquide (2) à travers ladite au moins une membrane (6), ladite sortie (10), permettant la récupération du méthane, étant une sortie de gaz et étant reliée audit espace (3) de recueil et de stockage de gaz, et ledit injecteur de gaz (7) et ladite entrée de gaz anoxique à traiter (5) étant LU501102 deux entrées de gaz indépendantes dans ledit réacteur.1. Biological methanation reactor, comprising a tank (1) comprising: - a liquid (2) or semi-liquid medium, - an inlet (5) for anoxic gas to be treated, comprising carbon dioxide and optionally carbon monoxide , - a microbial flora (20) comprising methanogenic Archaea, - at least one non-microporous tubular membrane (6), permeable to dihydrogen, immersed at least partially in said liquid or semi-liquid medium (2) and at least partially in contact with said microbial flora (20), said at least one membrane (6) comprising a membrane duct into which a gas can be injected, said reactor comprising at least one gas injector (7) connected to said duct of said at least one membrane (6) and an outlet (10) allowing the recovery of methane generated by said biological methanation produced in the tank (1) by said microbial flora (20) methanogenic Archaea in contact with said gas having passed through said at least one membrane (6) , - said tank (1) comprising a second inlet (21) for supplying the liquid or semi-liquid medium with nutrients and comprising a second effluent discharge outlet (22), characterized in that said microbial flora (20) exploited for the methanation reaction is an anaerobic microbial flora in suspension in said liquid or semi-liquid medium (2) and comprises hydrogenotrophic methanogenic Archaea and/or comprises homoacetogenic bacteria and acetotrophic methanogenic Archaea, in that the gas injector (7) is a pure dihydrogen injector, and in that said reactor comprises a space (3) for collecting and storing gas, said gas comprising methane resulting from the methanation reaction generated by said microbial flora ( 20) in contact with said pure dihydrogen injected into the liquid or semi-liquid medium (2) through said at least one membrane (6), said outlet (10), allowing the recovery of methane, being a gas outlet and being connected to said gas collection and storage space (3), and said gas injector (7) and said inlet of anoxic gas to be treated (5) being two independent gas inlets in said reactor. 2. Réacteur de méthanation biologique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’espace (3) de recueil et de stockage de gaz est compris dans ladite cuve, entre la surface dudit milieu liquide ou semi-liquide (2) et un couvercle (4) sommital de cuve.2. Biological methanation reactor according to claim 1, characterized in that the space (3) for collecting and storing gas is included in said tank, between the surface of said liquid or semi-liquid medium (2) and a lid (4) tank top. 3. Réacteur de méthanation biologique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite entrée de gaz anoxique à traiter (5) débouche dans ledit espace (3) de recueil et de stockage de gaz.3. Biological methanation reactor according to claim 1 or 2, characterized in that said inlet of anoxic gas to be treated (5) opens into said space (3) for collecting and storing gas. 4. Réacteur de méthanation biologique selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite entrée de gaz anoxique à traiter (5) et ladite sortie (10), permettant la récupération du méthane sous forme gazeuse, comportent chacune un clapet antiretour (50, 100).4. Biological methanation reactor according to claim 1, 2 or 3, characterized in that said inlet of anoxic gas to be treated (5) and said outlet (10), allowing the recovery of methane in gaseous form, each comprise a check valve (50, 100). 5. Réacteur de méthanation biologique selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite entrée de gaz anoxique à traiter (5) et ladite sortie (10), permettant la récupération du méthane, comportent chacune une pompe.5. Biological methanation reactor according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that said inlet of anoxic gas to be treated (5) and said outlet (10), allowing the recovery of methane, each comprise a pump. 6. Réacteur de méthanation biologique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif agitateur (8, 9) apte à générer une agitation dans ledit milieu liquide ou semi-liquide (2).6. Biological methanation reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a stirring device (8, 9) capable of generating stirring in said liquid or semi-liquid medium (2). 7. Réacteur de méthanation selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit dispositif agitateur (8, 9) comporte au moins un diffuseur de gaz (8) immergé dans le milieu liquide ou semi-liquide.7. Methanation reactor according to claim 6, characterized in that said stirrer device (8, 9) comprises at least one gas diffuser (8) immersed in the liquid or semi-liquid medium. 8. Réacteur de méthanation selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit dispositif agitateur (8, 9) comporte une pompe de recirculation (9) qui est reliée, d’une part, audit espace (3) de recueil et de stockage de gaz pour y extraire du gaz et qui est reliée, d'autre part, audit diffuseur de gaz (8) pour alimenter ledit diffuseur de gaz (8) avec ledit gaz extrait dudit espace (3) de recueil et de stockage de gaz.8. Methanation reactor according to claim 7, characterized in that said stirrer device (8, 9) comprises a recirculation pump (9) which is connected, on the one hand, to said space (3) for collecting and storing gas to extract gas therefrom and which is connected, on the other hand, to said gas diffuser (8) to supply said gas diffuser (8) with said gas extracted from said space (3) for collecting and storing gas. 9. Réacteur de méthanation selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit au moins un diffuseur de gaz (8) est placé sous ladite au moins une membrane tubulaire (6).9. Methanation reactor according to claim 7 or 8, characterized in that said at least one gas diffuser (8) is placed under said at least one tubular membrane (6). 10.Réacteur de méthanation selon la revendication 6 ou l’une quelconque des revendications 7 ou 8 dépendante de la revendication 6, caractérisé en ce que ledit dispositif agitateur (8, 9) s’étend sur sensiblement 0,05 m2 pour LU501102 1m? de milieu liquide ou semi-liquide contenu dans ladite cuve.10.Methanation reactor according to claim 6 or any one of claims 7 or 8 dependent on claim 6, characterized in that said stirrer device (8, 9) extends over substantially 0.05 m2 for LU501102 1m? liquid or semi-liquid medium contained in said tank. 11.Réacteur de méthanation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un faisceau de membranes (6) comportant au moins deux membranes tubulaires, les axes desdites au moins deux membranes tubulaires, comprises dans ledit au moins un faisceau de membranes (6), étant sensiblement parallèles les uns aux autres, chacune desdites au moins deux membranes tubulaires dudit au moins un faisceau de membranes (6) comportant chacune un conduit de membrane (60) alimenté en dihydrogène pur par ledit injecteur de gaz (7).11.Methanation reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one bundle of membranes (6) comprising at least two tubular membranes, the axes of said at least two tubular membranes, included in said at least at least one bundle of membranes (6), being substantially parallel to each other, each of said at least two tubular membranes of said at least one bundle of membranes (6) each comprising a membrane duct (60) supplied with pure dihydrogen by said injector gas (7). 12.Réacteur de méthanation selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit injecteur de gaz (7) alimente en dihydrogène pur le conduit de chacune desdites membranes tubulaires (6) au moyen d'un ensemble de tubes de raccordement (71), chacun des tubes de raccordement (71) étant relié à un conduit principal d'injection (72).12. Methanation reactor according to claim 11, characterized in that said gas injector (7) supplies pure dihydrogen to the conduit of each of said tubular membranes (6) by means of a set of connecting tubes (71), each connection tubes (71) being connected to a main injection duct (72). 13.Réacteur de méthanation selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que ladite cuve (1) présente un volume de cuve dédié au milieu liquide ou semi-liquide (2), en ce que lesdites au moins deux membranes (6) dudit au moins un ensemble de membranes présentent une longueur spécifique totale au moins égale à 1000 m par mètre cube dudit volume dédié au milieu liquide ou semi-liquide et occupent un volume spécifique inférieur à sensiblement 0,2 m3 pour 1 m3 dudit volume dédié au milieu liquide ou semi-liquide.13. Methanation reactor according to claim 11 or 12, characterized in that said tank (1) has a tank volume dedicated to the liquid or semi-liquid medium (2), in that said at least two membranes (6) of said at least one set of membranes have a total specific length at least equal to 1000 m per cubic meter of said volume dedicated to the liquid or semi-liquid medium and occupy a specific volume less than substantially 0.2 m3 for 1 m3 of said volume dedicated to the medium liquid or semi-liquid. 14.Réacteur de méthanation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite membrane (6) comprend au moins un tube de silicone.14. Methanation reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that said membrane (6) comprises at least one silicone tube. 15.Réacteur de méthanation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite membrane comprend plusieurs tubes de silicone (61) alignés les uns par rapport aux autres et maintenus par leurs extrémités de tube dans des éléments distributeurs de gaz (62, 63), lesdits éléments distributeurs de gaz (62, 63) et les extrémités de tube étant noyées dans une résine de polyuréthane ou de polyépoxyde.15. Methanation reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that said membrane comprises several silicone tubes (61) aligned relative to each other and held by their tube ends in gas distributor elements (62 , 63), said gas distributor elements (62, 63) and the tube ends being embedded in a polyurethane or polyepoxide resin. 16.Réacteur de méthanation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit conduit de ladite membrane tubulaire (6) est soumis à une pression interne comprise entre sensiblement LU501102 0,5 et 1,5 bar.16. Methanation reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that said conduit of said tubular membrane (6) is subjected to an internal pressure of between substantially LU501102 0.5 and 1.5 bar. 17.Réacteur de méthanation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte plusieurs niveaux comprenant chacun au moins une membrane tubulaire et en ce que les conduits internes des membranes tubulaire (6) sont soumis à des pressions différentes.17. Methanation reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises several levels each comprising at least one tubular membrane and in that the internal ducts of the tubular membranes (6) are subjected to different pressures. 18. Réacteur de méthanation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un premier dispositif (31) débitmètre - régulateur de débit qui est relié audit injecteur de dihydrogéne18. Methanation reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a first device (31) flow meter - flow regulator which is connected to said dihydrogen injector (7).(7). 19.Réacteur de méthanation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un second dispositif (32) débitmètre - régulateur de débit relié à ladite entrée de gaz anoxique à traiter (5).19. Methanation reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a second device (32) flow meter - flow regulator connected to said inlet of anoxic gas to be treated (5). 20.Réacteur de méthanation selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce qu’il comporte un module (30) de commande de l’un ou de l'autre ou des deux premier et second dispositifs (31, 32) débitmètres - régulateurs de débit.20. Methanation reactor according to claim 18 or 19, characterized in that it comprises a module (30) for controlling one or the other or the two first and second devices (31, 32) flowmeters - regulators of debt. 21.Réacteur de méthanation selon la revendication 3 ou selon l’une quelconque des revendications précédentes dépendante de la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un premier appareil (34) d’analyse de la composition du gaz à ladite sortie (10) de gaz et un second appareil (33) d'analyse de la composition du gaz à ladite entrée (5) de gaz anoxique à traiter débouchant dans ledit espace (3) de recueil et de stockage de gaz.21. Methanation reactor according to claim 3 or according to any one of the preceding claims dependent on claim 3, characterized in that it comprises a first apparatus (34) for analyzing the composition of the gas at said outlet (10 ) of gas and a second apparatus (33) for analyzing the composition of the gas at said inlet (5) of anoxic gas to be treated opening into said space (3) for collecting and storing gas. 22.Procédé de mise en œuvre d’un réacteur de méthanation selon les revendications 8 et 21, associé aux caractéristiques des revendications 18 a 20, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes : - obtention d’une première mesure de composition du gaz anoxique a traiter à traiter à ladite entrée (5) de gaz anoxique au moyen dudit second appareil d'analyse (33), ladite première mesure de composition du gaz anoxique à traiter comportant une concentration en dioxyde de carbone et/ou monoxyde de carbone, - obtention d’une seconde mesure de composition de gaz à ladite sortie (10) de gaz, au moyen dudit premier appareil (34), ladite seconde mesure de composition de gaz comportant une concentration en méthane et en dihydrogéne, et LU501102 - comparaison de ladite concentration en méthane avec une valeur seuil prédéterminée de méthane et comparaison de ladite concentration en dihydrogéne avec une valeur seuil prédéterminée de dihydrogène, - comparaison de ladite concentration en dioxyde de carbone et/ou en monoxyde de carbone avec une valeur seuil prédéterminée de dioxyde de carbone et/ou de monoxyde de carbone, et augmentation d’une première valeur de consigne dudit premier dispositif (31) débitmètre - régulateur de débit et/ou diminution d’une seconde valeur de consigne dudit second dispositif (32) débitmètre - régulateur de débit et/ou augmentation d’une durée de service de ladite pompe de recirculation (9) si ladite concentration en dioxyde de carbone et/ou en monoxyde de carbone est supérieure à ladite valeur seuil prédéterminée de dioxyde de carbone et/ou de monoxyde de carbone, et inversement, ou diminution de ladite première valeur de consigne dudit premier dispositif (31) débitmètre - régulateur de débit et/ou augmentation d’une seconde valeur de consigne dudit second dispositif (32) débitmètre - régulateur de débit et/ou augmentation d’une durée de service de ladite pompe de recirculation (9) si ladite concentration en dihydrogène à ladite sortie (10) est supérieure à ladite une valeur seuil prédéterminée de dihydrogène, et inversement.22. Method for implementing a methanation reactor according to claims 8 and 21, associated with the characteristics of claims 18 to 20, characterized in that it comprises the following steps: - obtaining a first measurement of the composition of the anoxic gas to be treated to be treated at said inlet (5) of anoxic gas by means of said second analysis device (33), said first measurement of the composition of the anoxic gas to be treated comprising a concentration of carbon dioxide and/or carbon monoxide , - obtaining a second gas composition measurement at said gas outlet (10), by means of said first apparatus (34), said second gas composition measurement comprising a concentration of methane and dihydrogen, and LU501102 - comparison of said methane concentration with a predetermined threshold value of methane and comparison of said concentration of dihydrogen with a predetermined threshold value of dihydrogen, - comparison of said concentration of carbon dioxide and/or carbon monoxide with a predetermined threshold value of dihydrogen of carbon and/or carbon monoxide, and increase of a first setpoint value of said first device (31) flowmeter - flow regulator and/or decrease of a second setpoint value of said second device (32) flowmeter - regulator flow rate and/or increase in a service life of said recirculation pump (9) if said concentration of carbon dioxide and/or carbon monoxide is higher than said predetermined threshold value of carbon dioxide and/or monoxide of carbon, and vice versa, or decrease of said first setpoint value of said first device (31) flowmeter - flow regulator and/or increase of a second setpoint value of said second device (32) flowmeter - flow regulator and/or increasing a service life of said recirculation pump (9) if said dihydrogen concentration at said outlet (10) is greater than said one predetermined dihydrogen threshold value, and vice versa. 23. Programme d'ordinateur comprenant des instructions, qui lorsqu'elles sont exécutées par ordinateur, mettent en œuvre toutes les étapes du procédé selon la revendication 22.23. Computer program comprising instructions, which when executed by computer, implement all the steps of the method according to claim 22.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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PL444110A1 (en) * 2023-03-17 2024-09-23 Ludomir Duda Flow biomethane reactor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090130734A1 (en) * 2006-06-13 2009-05-21 Laurens Mets System for the production of methane from co2
US8058058B2 (en) 2008-05-19 2011-11-15 Coskata, Inc. Submerged membrane supported bioreactor for conversion of syngas components to liquid products
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WO2018096287A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-31 Arkolia Energies Methanation device and method
WO2019034819A1 (en) * 2017-08-16 2019-02-21 Engie Biological methanation reactor
EP3555258A1 (en) 2016-12-14 2019-10-23 Syddansk Universitet Membrane bioreactor for biological upgrading of biogas and conversion of co2 to methane

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090130734A1 (en) * 2006-06-13 2009-05-21 Laurens Mets System for the production of methane from co2
US8058058B2 (en) 2008-05-19 2011-11-15 Coskata, Inc. Submerged membrane supported bioreactor for conversion of syngas components to liquid products
EP2771472A1 (en) 2011-10-24 2014-09-03 Technical University of Denmark Methods and apparatus for hydrogen based biogas upgrading
WO2018096287A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-31 Arkolia Energies Methanation device and method
EP3555258A1 (en) 2016-12-14 2019-10-23 Syddansk Universitet Membrane bioreactor for biological upgrading of biogas and conversion of co2 to methane
WO2019034819A1 (en) * 2017-08-16 2019-02-21 Engie Biological methanation reactor

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