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Article de méthode

Purification du biogaz par l’utilisation d’un système microalgue-bactérien dans des étangs semi-industriels à haute teneur en algues

3.9K vues

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DOI :

10.3791/65968

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22 mars 2024

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1Instituto de Ingeniería, Ciudad Universitaria, Universidad Nacional Autónoma de México, 2Granos y Servicios Integrales

Dans cet article

Résumé

La pollution de l’air a un impact sur la qualité de vie de tous les organismes. Nous décrivons ici l’utilisation de la biotechnologie des microalgues pour le traitement du biogaz (élimination simultanée du dioxyde de carbone et du sulfure d’hydrogène) et la production de biométhane par le biais de bassins d’algues semi-industriels ouverts à haut débit et l’analyse ultérieure de l’efficacité du traitement, du pH, de l’oxygène dissous et de la croissance des microalgues.

Résumé

Ces dernières années, un certain nombre de technologies ont vu le jour pour purifier le biogaz en biométhane. Cette épuration implique une réduction de la concentration de gaz polluants tels que le dioxyde de carbone et le sulfure d’hydrogène afin d’augmenter la teneur en méthane. Dans cette étude, nous avons utilisé une technologie de culture de microalgues pour traiter et purifier le biogaz produit à partir de déchets organiques de l’industrie porcine afin d’obtenir du biométhane prêt à l’emploi. Pour la culture et l’épuration, deux photobioréacteurs à bassin ouvert de 22,2m3 couplés à un système de colonne d’absorption-désorption ont été mis en place à San Juan de los Lagos, au Mexique. Plusieurs rapports liquide/biogaz de recirculation (L/G) ont été testés pour obtenir les meilleures efficacités d’élimination ; d’autres paramètres, tels que le pH, l’oxygène dissous (OD), la température et la croissance de la biomasse, ont été mesurés. Les L/G les plus efficaces étaient de 1,6 et 2,5, ce qui a permis d’obtenir un effluent de biogaz traité avec une composition de 6,8 % vol et 6,6 % vol en CO2, respectivement, et des efficacités d’élimination pour H2S allant jusqu’à 98,9 %, ainsi que le maintien de valeurs de contamination en O2 inférieures à 2 % vol. Nous avons constaté que le pH détermine grandement l’élimination du CO2 , plus que le L/G, pendant la culture en raison de sa participation au processus photosynthétique des microalgues et de sa capacité à faire varier le pH lorsqu’il est solubilisé en raison de sa nature acide. L’oxygène dissous et la température ont oscillé comme prévu à partir des cycles naturels lumière-obscurité de la photosynthèse et de l’heure de la journée, respectivement. La croissance de la biomasse a varié en fonction de l’alimentation en CO2 et en nutriments ainsi que de la récolte dans le réacteur ; Cependant, la tendance est demeurée propice à la croissance.

Introduction

Ces dernières années, plusieurs technologies ont vu le jour pour purifier le biogaz en biométhane, favorisant ainsi son utilisation en tant que combustible non fossile, atténuant ainsi les émissions de méthane non désaérosables1. La pollution de l’air est un problème qui touche la majeure partie de la population mondiale, en particulier dans les zones urbanisées ; En fin de compte, environ 92 % de la population mondiale respire de l’air pollué2. En Amérique latine, les taux de pollution de l’air sont principalement générés par l’utilisation de carburants, alors qu’en 2014, 48 % de la pollution de l’air était provoquée par le secteur de la production d’électricité et de chaleur3.

Au cours de la dernière décennie, de plus en plus d’études sur la relation entre les polluants dans l’air et l’augmentation des taux de mortalité ont été proposées, arguant qu’il existe une forte corrélation entre les deux ensembles de données, en particulier dans les populations d’enfants.

Afin d’éviter la poursuite de la pollution de l’air, plusieurs stratégies ont été proposées ; L’une d’entre elles est l’utilisation de sources d’énergie renouvelables, notamment les éoliennes et les cellules photovoltaïques, qui diminuent les émissions deCO2 dans l’atmosphère 4,5. Une autre source d’énergie renouvelable provient du biogaz, un sous-produit de la digestion anaérobie de la matière organique, produit avec un digestat organique liquide6. Ce gaz est composé d’un mélange de gaz, dont les proportions dépendent de la source de matière organique utilisée pour la méthanisation (boues d’épuration, fumier de bovin, ou biodéchets agro-industriels). Généralement, ces proportions sont CH4 (53 %-70 %vol), CO2 (30 %-47 %vol), N2 (0 %-3 %vol), H2O (5 %-10 % vol), O2 (0 %-1 % vol), H2S (0-10 000 ppmv), NH3 (0-100 ppmv), hydrocarbures (0-200 mg/m3) et siloxanes (0-41 mg/m3)7,8,9, où la communauté scientifique s’intéresse au méthane car il s’agit du composant énergétique renouvelable du mélange.

Cependant, le biogaz ne peut pas être simplement brûlé tel qu’il est obtenu, car les sous-produits de la réaction peuvent être nocifs et contaminants ; Cela soulève la nécessité de traiter et de purifier le mélange pour augmenter le pourcentage de méthane et diminuer le reste, le convertissant essentiellement en biométhane10. Ce processus est également connu sous le nom de mise à niveau. Même si, à l’heure actuelle, il existe des technologies commerciales pour ce traitement, ces technologies présentent plusieurs inconvénients économiques et environnementaux 11,12,13. Par exemple, les systèmes avec lavage au charbon actif et à l’eau (ACF-WS), lavage à l’eau sous pression (PWS), perméation au gaz (GPHR) et adsorption modulée en pression (PSA) présentent certains inconvénients économiques ou autres en termes d’impact environnemental. Une alternative viable (Figure 1) est l’utilisation de systèmes biologiques tels que ceux qui combinent des microalgues et des bactéries cultivées dans des photobioréacteurs ; Parmi les avantages, citons la simplicité de conception et d’utilisation, les faibles coûts d’exploitation et les opérations et sous-produits respectueux de l’environnement 10,13,14. Lorsque le biogaz est purifié en biométhane, ce dernier peut être utilisé comme substitut du gaz naturel, et le digestat peut être mis en œuvre comme source de nutriments pour soutenir la croissance des microalgues dans le système10.

Une méthode largement utilisée dans cette procédure de valorisation est la croissance de microalgues dans des photoréacteurs à circuit ouvert couplée à une colonne d’absorption en raison des coûts d’exploitation inférieurs et du capital d’investissement minimal nécessaire6. Le type de réacteur à couloir le plus utilisé pour cette application est le bassin d’algues à haut débit (HRAP), qui est un bassin de chemin de roulement peu profond où la circulation du bouillon d’algues se fait par l’intermédiaire d’une roue à aubes de faible puissance14. Ces réacteurs ont besoin de grandes surfaces pour leur installation et sont très sensibles à la contamination s’ils sont utilisés dans des conditions extérieures ; dans les procédés de purification du biogaz, il est conseillé d’utiliser des conditions alcalines (pH > 9,5) et d’utiliser des espèces d’algues qui se développent à des niveaux de pH plus élevés pour améliorer l’élimination du CO2 et du H2S tout en évitant la contamination15,16.

Cette recherche visait à déterminer l’efficacité du traitement du biogaz et la production finale de biométhane à l’aide de photobioréacteurs HRAP couplés à un système de colonne d’absorption-désorption et à un consortium de microalgues.

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Protocole

1. Configuration du système

REMARQUE : Un schéma de tuyauterie et d’instrumentation (P&ID) du système décrit dans ce protocole est illustré à la figure 2.

  1. Installation du réacteur
    1. Préparez le sol en le nivelant et en le compactant pour améliorer la stabilité du réacteur.
    2. Sur un champ ouvert, creusez deux trous allongés et à 3 m de l’extrémité, creusez un trou de 3 m2 et 1 m de profondeur (connu sous le nom de puits d’aération).
    3. Placez deux PARH (figure 3) dans l’espace sur des supports métalliques recouverts d’une géomembrane. Chaque réacteur doit avoir une capacité d’exploitation de 22,2 m3.
    4. Placer une pompe à air par réacteur de 1728,42 watts (2,35 ch) près du point des HRAP où les puits d’aération ont été creusés.
    5. Fixez une roue à aubes (mue par un moteur électrique de 1103,24 watts [1,5 ch]) à travers le réacteur pour favoriser le contact entre la biomasse et les fluides.
  2. Mise en place d’un système de traitement des gaz (Figure 4)
    1. Construisez la colonne de désorption à l’aide d’un tube en polychlorure de vinyle (PVC) de 6 po, où le courant d’entrée entre à 2 m par le haut couvert et le courant de sortie s’écoule par le bas (Figure 2).
    2. Mettre en place le réservoir d’absorption (Vt : 2,55 m3), où le courant d’entrée gazeux (biogaz non traité) est bouillonné par le bas à travers 11 tubes diffuseurs et provient du digesteur anaérobie à travers une canalisation en PVC de 4 » passant par une soufflante de biogaz, un rotamètre de 1 » et un orifice d’échantillonnage, tandis que le liquide provient de la recirculation du média après la colonne de désorption au fond du réservoir. La sortie de liquide est située sur le côté du réservoir. Il transporte le milieu enrichi en CO2 vers la colonne de contrôle de niveau, et le gaz sort de la sortie située en haut du réservoir, qui est relié à une canalisation en PVC de 1 pouce pour conduire le biométhane obtenu vers un brûleur pour sa combustion continue (figure 2).
    3. Connectez le réservoir d’absorption à la colonne de désorption à l’aide d’un tube en PVC de 4 po, en passant par un orifice d’échantillonnage entre les deux opérations (Figure 2).
    4. Construisez la colonne de contrôle de niveau avec un tube en PVC de 6 po à l’endroit où l’entrée est située en bas. Il dispose de deux sorties (contrôlées par des vannes papillon), en fonction des besoins du système ; le premier est situé à une hauteur de 2,5 m et le second à 3 m du sol (figure 2).
    5. Connectez les photobioréacteurs HRAP à travers une canalisation en PVC de 2 pouces à la colonne de désorption de 6 pouces, en passant par une pompe centrifuge à recirculation (1103,24 watts [1,5 ch]) et un rotamètre de 1 » (Figure 2).
    6. Connectez la colonne de contrôle de niveau à travers un tube en PVC de 4 » à un tube en PVC de l’annexe 40, en passant par un orifice d’échantillonnage. Ensuite, connectez-le à une portion de tube en PVC flexible, suivi d’un autre tube en PVC de l’annexe 40, et enfin, d’un tube en PVC de 4 pouces, qui s’ouvre sur les photobioréacteurs HRAP (Figure 2).
    7. Mettez en place la dérivation de la colonne de désorption avec une canalisation en PVC de 2 po et connectez-la au tube principal avant l’orifice d’échantillonnage (Figure 2).

2. Test fonctionnel du système

  1. Pompe centrifuge à recirculation (1103,24 watts [1,5 ch])
    1. Pour déterminer le débit maximal de la pompe, amorcez l’intérieur pendant au moins 10 min pour éviter l’aspiration d’air et démarrez-la à 230 V et 1 phase.
    2. Testez le débit de recirculation en le laissant s’écouler à travers le rotamètre de 1 po.
  2. Système de bulles de biogaz
    1. Pour déterminer la force nécessaire pour faire bouillonner au moins une colonne d’air équivalente à 200 mbar, testez au moins 3 soufflantes de puissances différentes (485,52 watts [0,66 ch], 1838,74 watts [2,5 ch] et 3309,74 watts [4,5 ch]) en faisant bouillonner de l’air dans le réservoir d’absorption.
    2. Vérifiez visuellement la taille et la distribution atteintes par les bulles d’air à l’intérieur du réservoir. Dans les conditions de fonctionnement décrites ici, le diamètre moyen prévu des bulles est de 3 mm.

3. Inoculation et croissance dans des conditions intérieures

  1. Transférer une souche pure d’Arthrospira maxima à partir de plaques de gélose à 15 mL de milieu minéral aqueux17 (NaHCO3 [10 g/L], Na3PO4 ·12H2O [0,033 g/L], NaNO3 [0,185 g/L], MgSO4 ·7H2O [0,014 g/L], FeSO4 ·7H2O [0,0008 g/L], NaCl [0,4 g/L]).
  2. Augmenter la culture à des flacons de 500 ml avec un milieu aqueux Jourdan inoffensif, en utilisant 100 % du volume du flacon, et laisser croître dans des photopériodes de 12 h de lumière / 12 h d’obscurité à l’aide de lampes à diodes électroluminescentes (LED) avec dispositif de montage en surface (SMD) 2835 fournissant une lumière froide à 2000 lm et sous mélange continu par bulles d’air (0,3 L / min ou 0,6 vvm). (étape d’environ 1 mois).
  3. Poursuivez le processus de mise à l’échelle en ajoutant 20 % du volume précédent au nouveau volume jusqu’à ce que 50 L soient atteints.
  4. Adapter la culture à la lumière naturelle, aux conditions de fonctionnement et aux milieux de culture Jourdan en serre dans des sacs transparents de 50 L (étape d’environ 2 mois).
  5. Poursuivre la mise à l’échelle dans ces conditions jusqu’à 5 m3 photobioréacteurs HRAP (étape d’environ 2 mois).

4. Mise en service du système dans des conditions extérieures

  1. Ajouter le volume total de ces photobioréacteurs HRAP de 5 m3 aux photobioréacteurs HRAP de 13 m3 situés à l’extérieur et remplir le reste du volume avec un milieu de culture Jourdan. Commencez à mélanger à l’aide d’une roue à aubes à une vitesse de 30 cm/s, en cultivant en mode batch pendant 15 jours ou jusqu’à ce qu’elle atteigne 0,7 g/L (étape d’environ 1 mois).
  2. Une fois que la croissance atteint 0,7 g/L, transférez le volume sur le HRAP de 22,2 m3 en fonctionnement, remplissez le reste avec du média Jourdan et réglez la roue à aubes à une vitesse de 30 cm/s. Laisser croître la biomasse jusqu’à ce qu’elle atteigne 0,7 g/L et un pH de 10 ; Une fois ces conditions remplies, commencez l’échantillonnage et la récolte, si nécessaire.
  3. Démarrer la recirculation du liquide du photobioréacteur HRAP vers le réservoir d’absorption à débit variable pour augmenter la productivité de la biomasse. Commencer à faire bouillonner le biogaz à un débit moyen de 3,5 m3/h après 2 h pour fournir du carbone inorganique à la culture. Faites attention au pH car il doit rester au-dessus de 9.
    REMARQUE : Avant de faire recirculer le fluide dans le réservoir d’absorption, amorcez la pompe centrifuge décrite ci-dessus.
  4. Ajout d’éléments nutritifs : Surveiller les conditions d’éléments nutritifs chaque semaine jusqu’à la récolte et le bilan global de l’azote en supposant l’état d’équilibre calculé comme indiqué ci-dessous :
    MNaNO3 = (Mbiomasse x 0,10)/0,12 [g]
    Où:
    MNaNO3 = Masse de nitrate de sodium [g]
    MBiomasse = Biomasse récoltée [g]
    1.10 : Rendement massique de l’azote/biomasse16 [g/g]
    1.12 : Fraction massique de l’azote dans le nitrate de sodium [g/g]
  5. Avec les résultats du bilan azoté, reformuler le milieu de Jourdan pour ajouter la quantité proportionnelle de Na3PO4·12H2O, MgSO4·7H2O et FeSO4·7H2O. N’ajoutez plus de bicarbonate de sodium ou de chlorure de sodium.
    REMARQUE : Dissoudre les nutriments dans de l’eau propre avant de les ajouter aux réacteurs.
  6. Surveillez l’évaporation de l’eau et ajoutez-en chaque semaine si nécessaire.

5. Échantillonnage et analyse

  1. Biogaz
    1. Échantillonner le biogaz à partir de la sortie d’échantillonnage avant le réservoir d’absorption et de l’orifice d’échantillonnage après le réservoir en raccordant un sac de polyfluorure de vinyle de 10 L à la sortie avec un tube flexible de diamètre approprié ; Placez chacun d’eux dans des sacs de fluorure de polyvinyle séparés.
    2. Calibrez l’analyseur de gaz portable en réglant le transducteur de pression à zéro et en attendant la stabilisation. Pour ce faire, appuyez sur Démarrer, puis sur Suivant, et connectez un tube transparent et un tube jaune comme indiqué par l’analyseur. Appuyez sur Suivant et enfin, Lectures de gaz.
    3. Connectez chaque échantillon contenu dans les sacs de polyfluorure de vinyle à l’analyseur, appuyez sur Suivant et mesurez les concentrations de CH4, CO2, O2 et H2S en % vol des deux points du système.
    4. Déterminer le rapport volumétrique liquide/biogaz de recirculation (L/G) en divisant le débit de recirculation du liquide par le débit de production de biogaz. Calculez le débit de gaz correspondant (m3/h) qui présente l’efficacité la plus élevée d’élimination du CO2 et H2S.
  2. Mesure en ligne de l’état du système (pH, oxygène dissous, température)
    1. Calibrez tous les capteurs selon les spécifications du fabricant.
    2. Placez une sonde de pH, une sonde d’oxygène dissous (OD) et une sonde de température dans le liquide de chaque HRAP.
      REMARQUE : Pour la marque et les spécifications de chacun des capteurs, consultez le fichier Table des matériaux.
    3. Connectez les capteurs de pH et d’oxygène dissous à un dispositif d’acquisition de données composé d’un processeur quad-core 64 bits de 1,4 GHz connecté à un écran portable qui stocke un programme Python prédéfini écrit dans l’environnement de développement et d’apprentissage intégré (IDLE) 2.7.
      1. Ouvrez le programme à travers l’écran et indiquez les intervalles de temps pour stocker chaque point de données (dans ce cas, toutes les 2 minutes).
      2. Créez une feuille de calcul dans laquelle le programme stockera automatiquement les données qu’il collecte.
      3. Cliquez sur le bouton qui indique ON, indiquant qu’il est prêt à commencer à stocker des données.
      4. Pour arrêter l’acquisition de données, cliquez sur le bouton qui indique OFF.
      5. Pour télécharger les informations, insérez un bus série universel (USB) et importez la feuille de calcul.
    4. Connectez le capteur de température à un enregistreur thermique pour stocker les données enregistrées pendant les expériences.
  3. Tests exploratoires courts
    1. Déterminer le L/G le plus efficace
      1. Réglez le débit de biogaz entrant pour sélectionner la valeur L/G à tester (0,5, 1, 1,5, 1,6, 2, 2,5, 3,3, 3,4).
      2. Mesurez le pH et les concentrations d’entrée et de sortie de chaque gaz (CH4, CO2, H2S, O2, N2) au départ et toutes les 15 min pendant une heure (60 min), à l’aide des instruments décrits précédemment.
      3. Déterminez le L/G le plus efficace en comparant les valeurs de sortie et choisissez celui qui vous convient le mieux en fonction des besoins de l’expérience.
    2. Relation entre le L/G, le pH et le CO2
      1. Choisissez au moins deux L/G à comparer.
      2. Pour chaque L/G, mesurez le pH et les concentrations d’entrée et de sortie de CO2 et de H2S, O2 et N2 comme témoin au début, toutes les 15 min pendant 60 min, puis toutes les heures pendant un total de 5 h, à l’aide des instruments décrits précédemment.
      3. Calculez les pourcentages d’élimination du CO2 à l’aide de l’équation :
        %Élimination du CO2 = ((CO2entrant - CO2sortant)/(CO2in)) x 100
      4. Tracez graphiquement les résultats et comparez le comportement du pH et du CO2 pour chacun des L/G testés.
  4. Courbe d’étalonnage pour corréler le poids de la biomasse par litre de culture en fonction de l’absorbance à 750 nm18
    1. Échantillonnez la culture d’algues pour essayer d’obtenir une absorbance de 1,0. Si l’absorbance de la culture est inférieure à 1,0, extraire l’eau par filtration (filtre de 0,45 μm) d’un échantillon de culture. Si l’absorbance est supérieure à 1, elle peut être diminuée en ajoutant un milieu de culture frais.
    2. Préparez cinq suspensions cellulaires d’algues à l’aide de l’échantillon et ajoutez un milieu de culture frais, en pourcentage volume/volume (V/V) : 100 %, 80 %, 60 %, 40 % et 20 %.
    3. Mesurer et enregistrer l’absorbance à 750 nm des cinq solutions à l’aide d’un spectrophotomètre à l’aide de cuvettes en plastique, où le milieu de culture frais est le blanc.
    4. Déterminer le poids de la biomasse par litre de culture de chaque suspension en filtrant 10 mL à travers un filtre de 0,45 μm préalablement pesé et en séchant l’échantillon dans un dessiccateur de silice pendant 24 h, puis 48 h pour assurer un poids constant. Répétez cette étape pour chacune des cinq solutions.
      REMARQUE : Une température plus élevée (supérieure à 60 °C) n’est pas recommandée pour le séchage en raison de la perte de certains composés clés qui pourraient se volatiliser et modifier le poids de l’échantillon.
    5. Une fois le poids confirmé, calculez la concentration de biomasse dans le réacteur avec l’équation :
      Concentration de biomasse = (Poids de la biomasse - poids du filtre) x 1000/Volume filtré [g/L]
    6. Effectuer une régression linéaire des données de poids de la biomasse en grammes par litre de culture en fonction de l’absorbance mesurée à 750 nm à l’aide d’un tableur ou de tout autre logiciel. Le coefficient de régression linéaire doit être supérieur à 0,95 ; sinon, la courbe n’est pas utile et le protocole doit être répété.
      NOTA : Il s’agit d’un poids de biomasse et non d’un poids sec comme la plupart des méthodes, car la méthode de séchage utilisée ne permet pas d’éliminer complètement l’eau de l’échantillon, ce qui laisse une teneur en eau inférieure à 5 %19.
  5. Croissance de la biomasse
    1. Surveillez les réacteurs tous les jours. Prélevez un échantillon de 1 L à mi-chemin entre la roue à aubes et son retour de chaque culture et apportez-le au laboratoire.
    2. Vérifier la croissance de la colonie et la pureté de la culture au microscope.
    3. Mesurez et enregistrez l’absorbance à 750 nm des échantillons à l’aide d’un spectrophotomètre, où le milieu de culture frais est le blanc.
    4. Comparez avec la courbe d’étalonnage pour obtenir le poids estimé de la biomasse en grammes par litre.
    5. Enregistrez la croissance de chaque réacteur de chemin de roulement.
  6. Production de biomasse - récolte
    1. Surveillez les réacteurs tous les jours. Si la croissance de la biomasse dépasse 0,7 g/L pendant l’échantillonnage, la récolte est nécessaire.
    2. En alternant entre les deux HRAP, placez un treillis en polyester au-dessus d’une section à une extrémité du réacteur et placez l’extrémité d’un tube en PVC flexible dans l’écoulement du liquide afin que l’autre extrémité draine le liquide au-dessus du treillis.
    3. Drainer entre 4500 L et 7500 L (en fonction de la saturation en biomasse du réacteur) sur le maillage, en maintenant un flux continu vers le HRAP correspondant. La biomasse sera retenue sur le maillage.
    4. Pour récolter, retirez le treillis du haut du réacteur et placez-le sur une autre surface pour gratter la biomasse et le placer dans un entonnoir.
    5. Poussez la biomasse à travers l’entonnoir pour créer des formes allongées sur un maillage propre et sec ; Placez le maillage dans une pièce chaude et couverte (34-36 °C) pendant 48-72 h.
    6. Une fois sec, retirez la biomasse de la maille et pesez-la. Calculez la concentration de biomasse récoltée en g/L à l’aide des équations suivantes :
      Volume de liquide vidangé = Débit de la pompe x Temps de vidange [L]
      Concentration de biomasse récoltée = Poids de la biomasse récoltée/Volume de liquide drainé [g/L]

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Résultats

Conformément au protocole, le système a été construit, testé et inoculé. Les conditions ont été mesurées et stockées, et les échantillons ont été prélevés et analysés. Le protocole a été réalisé pendant un an, à partir d’octobre 2019 et jusqu’en octobre 2020. Il est important de mentionner qu’à partir de maintenant, les HRAP seront appelés RT3 et RT4.

Productivité du biométhane
Afin de déterminer les conditions qui favorisent l’élimination la plus élevée deH2S et...

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Discussion

Au fil des ans, cette technologie algale a été testée et utilisée comme alternative aux techniques physico-chimiques difficiles et coûteuses pour purifier le biogaz. En particulier, le genre Arthrospira est largement utilisé à cette fin spécifique, avec Chlorella. Cependant, il existe peu de méthodologies à l’échelle semi-industrielle, ce qui ajoute de la valeur à cette procédure.

Il est essentiel de maintenir des concentrationsd’O2 plus faibles en utilisant le bon...

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Déclarations de divulgation

Conflit d’intérêts. Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun conflit d’intérêts.

Remerciements

Nous remercions la DGAPA du projet UNAM numéro IT100423 pour le financement partiel. Nous remercions également PROAN et GSI de nous avoir permis de partager nos expériences techniques sur leurs installations complètes de valorisation du biogaz photosynthétique. Le soutien technique de Pedro Pastor Hernández Guerrero, Carlos Martin Sigala, Juan Francisco Díaz Márquez, Margarita Elizabeth Cisneros Ortiz, Roberto Sotero Briones Méndez et Daniel de los Cobos Vasconcelos est très apprécié. Une partie de cette recherche a été réalisée au laboratoire d’ingénierie environnementale de l’IIUNAM avec un certificat ISO 9001 :2015.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Rotamètre 1 »CICLOTECN/A
Rotamètre 1 »GPIA10-LMA100IA1
Réservoir d’absorptionEFISAFabriqué selon la conception
Souffleur d’air (2.35 HP)Elmo Rietschle2BH11007AH01
Souffleur de biogaz (2 CV)Elmo Rietschle2BH11007AH01
Composition du biogaz mesureGeotechBIOGAS 5000
Dispositif d’acquisition de donnéesLabJack Co.U3-LV
Tubes diffuseursAero-TubeC3060AR
capteur d’oxygène dissousApplisensZ10023525
phosphate trisodique dodécahydratéQuimica PIMAN/AEngrais (en serre et en exteriorité)
Phosphate trisodique dodécahydraté  ;Fermont35963Qualité analytique (Utilisé dans les cultures en laboratoire)
Membrane Durapore (45 µ ; m)MerckMilliporeHVLP04700  ;
Moteur électrique 1.5 HPWeg00158ET3ERS56C
Sulfate ferreux heptahydratéAgroquimica SametN/AQualité engrais (utilisation en serre et en expérioration)
Sulfate ferreux heptahydratéFermont63593Qualité analytique (Utilisé dans les cultures à l’intérieur du laboratoire)
GéomembraneGEOSINCEREN/A
Magnésium sulfate heptahydratéTepeyacN/AQualité engrais (utilisation en serre et en expérioration)
Sulfate de magnésium heptahydratéFermont63623Qualité analytique (utilisé dans les cultures à l’intérieur du laboratoire)
Roue à aubesGSIFabriqué sous la conception
capteur de pHVan London pHoenix715-772-0041
Écran portableRasspberryPi 3 B+
Pompe centrifuge à recirculation (1,5 CV)Aquapak  ;ALY 15
Bicarbonate de sodiumIndustria del alcaliN/AQualité engrais (utilisation en serre et en exteriorité)
Bicarbonate de sodiumFermont12903Qualité analytique (utilisé dans les cultures en laboratoire)
Chlorure de sodiumSal ColimaN/AQualité engrais (utilisation en serre et en exteriorité)
Chlorure de sodiumFermont24912Qualité analytique (Utilisé dans les cultures à l’intérieur du laboratoire)
Nitrate de sodiumVitraquimN/AQualité engrais (utilisation en serre et en exteriorité)
Nitrate de sodiumFermont41903Qualité analytique (Utilisé dans les cultures à l’intérieur du laboratoire)
Programme de stockage (pH, OD)  ; Fondation du logiciel Python  ;Sacs Python IDLE 2.7
TedlarSKC Inc.232-25
Enregistreur de températureT& DTR-52i
Spectrophotomètre UV-VisThermoFisher Instrument scientifiqueGENESYS 10S  ;
Pompe à videEVAREV-40
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Références

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