Principe du RotaCut®
Depuis sa création en 1929, Vogelsang s’est attaché à développer des machines pour répondre aux problématiques rencontrées par ses clients. C’est également dans ce cadre qu’a été conçu le RotaCut®.
Ce broyeur par voie humide permet la séparation des corps étrangers (piège à cailloux intégré) et la réduction des matières en suspension. Il est composé d'une robuste tête de coupe munie d'une grille et de couteaux rotatifs auto-affûtés et maintenus en pression (système ACC).
Utilisation et avantages
Le RotaCut® est utilisé aussi bien dans le domaine de la méthanisation à la ferme que dans le domaine industriel (assainissement, déconditionnement, ordures ménagères, CET), en zone ATEX ou non, sur des installations de toute taille.
Son design compact, en ligne, permet aussi bien de le prévoir à la conception de l'unité que de l'installer sur des usines existantes, selon les contraintes et évolutions des installations (extensions, diversification des intrants… etc.).
Selon les intrants, certaines installations peuvent exiger une granulométrie précise (hygiénisation notamment, < 12 mm). La combinaison de divers éléments (maille de grille, nombre de couteaux, vitesse de rotation) permet de répondre à ces exigences.
De façon générale, quelle que soit l’installation, ce dilacérateur va permettre de réduire la taille des substrats organiques, faciliter leur digestion (longues fibres notamment) mais aussi prévenir la formation de strates dans le digesteur. Même les éléments les plus résistants pourront être réduits grâce à son système de mise en pression des couteaux sur la grille (ACC). Dans le même temps, son piège à cailloux permettra d’éviter la présence de corps étrangers dans le digesteur et protégera les équipements en aval (casse, bouchage).
[Figure : Principe du RotaCut®.]
sont homogénéisés et moins visqueux, réduisant ainsi la consommation énergétique des équipements installés en aval (agitation, transfert, séparation… etc.).
Le rendement de l'installation se voit ainsi considérablement optimisé.
Hors du procédé, cette machine permet une autonomie en termes de maintenance avec un changement rapide des pièces d'usure par l’opérateur, à un coût dérisoire.
Exemples de réalisations
Combiné à une pompe à lobes Vogelsang (BioCut) ou seul, ce dilacérateur a trouvé sa place au sein de bon nombre d'installations.
La station d’épuration du SIVOM de Val Cenis en Savoie possède depuis 2007 un digesteur pour la réduction de son volume de boues à traiter et produire du biogaz. De capacité nominale 16 000 équivalent habitants, l’usine traite quotidiennement plus de 1 300 m³ d’eaux usées en moyenne. Du fait d’une concentration importante en fibres et filasses dans ces eaux, l’installation rencontrait régulièrement des problèmes d’usure prématurée des pompes de recirculation, de consommation électrique élevée (enchevêtrement de filasses sur l’agitation) allant jusqu'à la casse de l'agitateur immergé. Au-delà de l’aspect mécanique, le processus biologique de digestion était rendu difficile par une mauvaise homogénéisation des boues (couches flottantes, croûtes formées en surface du digesteur).
[Photo : RotaCut 5000 Pro compact.]
En 2011, le SIVOM a fait le choix d’installer sur la boucle de recirculation (20 m³/h, 7 % MS, 35 °C, 24 h/j) en pied de digesteur un RotaCut 5000 Pro Compact XL, motorisé 4 kW, en zone ATEX.
Après quelques semaines d'utilisation, les strates dans le digesteur avaient disparu et l'installation tournait beaucoup plus souplement. Aucun incident n’a été à déplorer depuis.
[Photo : RotaCut® sur la boucle de recirculation du digesteur de la step du SIVOM de Val Cenis (73).]
Le GAEC Les Châtelets à Gruffy en Haute-Savoie est une exploitation agricole de 150 ha spécialisée dans l’élevage bovin et la production laitière sous label AOC « Tomme des Bauges ». Pour sécuriser et développer le revenu du GAEC, les associés cherchaient à diversifier leurs activités. En 2005, les frères Domenge décidèrent de se lancer dans un projet de méthanisation agricole.
En 2006, le projet, relativement modeste (30 kW), est alors dimensionné en ne prenant en compte que les déchets organiques issus de l’exploitation agricole. Une seconde étude a été lancée fin 2007 avec une installation plus puissante, nécessitant la recherche de déchets supplémentaires pour fonctionner mais dont la rentabilité serait plus assurée qu’avec une installation plus petite (source RAEE). Cependant, l’apport de ces déchets bruts à fort potentiel méthanogène impliquait des contraintes d'incorporation et d’usure prématurée de la pompe d’alimentation du digesteur. C’est pour cette raison qu’a été installé début 2011 un RotaCut 5000 Pro Compact XL, motorisé 9,2 kW.
Aujourd’hui, l’unité peut recevoir sans problème des intrants divers (déchets de cantines, graisses extérieures notamment) et les incorporer de façon homogène via la pompe installée, sans dommages, protégée par le RotaCut®. La production est nettement accrue et les rendements attendus sont ainsi atteints. Avec cette unité, ce sont aujourd'hui 3 200 tonnes de matières organiques qui sont valorisées par an, 7 maisons qui sont chauffées pour une production globale de 175 kW.
[Photo : RotaCut® sur l’alimentation du digesteur du GAEC Les Châtelets à Gruffy (74).]
Le GAEC P2MN à Courtes dans l’Ain est
un élevage de vaches laitières de race Prim’Holstein géré par 4 associés. Le GAEC compte 295 bovins et produit 1 050 000 litres de lait par an et possède 254 ha répartis en prairie, céréales, luzerne et colza.
L'objectif de leur unité de méthanisation est de valoriser leurs effluents d’élevage tout en diversifiant les activités et les revenus du GAEC. Les associés se sont orientés vers une installation en autonomie, de 50 kW, basée essentiellement sur les effluents d’élevage de l’exploitation (fumier mou, fumier sec, eaux vertes et blanches). Le projet intègre également des déchets de maïs provenant de la coopérative agricole voisine (source RAEE).
[Photo : Système de pompage et broyage BioCut installé au GAEC P2MN à Courtes (01).]
Les fumiers étant les plus longs à digérer (lignine) et difficiles à incorporer (fibres longues), les associés ont fait le choix d’installer un BioCut (pompes à lobes Vogelsang + RotaCut® – 13 kW, 30 m³/h) dès le départ de l’installation. Le système permet une recirculation sur la fosse de mélange (14 % MS, température ambiante) pour aider à mélanger et réduire les longues fibres pailleuses. Il assure ainsi quotidiennement l'incorporation de substrats fins et homogènes pour augmenter la surface d’attaque des micro-organismes et bactéries. Le procédé est souple et l'incorporation facilitée.
Conclusion
Le RotaCut® permet donc de répondre à bon nombre de contraintes de ce marché spécifique français. Le service R&D de Vogelsang permet également aujourd’hui de proposer et développer d'autres technologies adaptées aux diverses applications que l'on peut rencontrer dans le domaine de la méthanisation (EnergyJet®, BioCut, QuickMix, BioCrack®, X-Ripper).
En effet, avec l’essor actuel de la production de biogaz et ce développement du marché du déchet, les techniques d’incorporation restent des outils clés, à choisir avec attention, pour garantir un rendement élevé des unités en fonctionnement et à venir.
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