Importance du conditionnement du biogaz
Pourquoi opter pour la valorisation des déchets ?
Ces dernières années, la valorisation des déchets est devenue une activité prioritaire et nécessaire pour les entreprises qui génèrent et gèrent des déchets industriels. D’une part, parce qu’elle s’inscrit dans les objectifs de l’Agenda 2030, en contribuant à la promotion de l’économie circulaire et à la réduction des gaz à effet de serre. Et d’autre part, parce que cette valorisation permet une gestion des déchets plus durable et rentable, car elle évite d’envoyer de grandes quantités de rejets en décharge, réduisant ainsi le coût économique de la mise en décharge ou de l’incinération.
En général, on peut classer la valorisation des déchets en deux catégories, en fonction de l’objectif poursuivi :
1. la valorisation pour l’obtention de nouvelles matières premières
2. la récupération pour la production d’énergie.
Qu’est-ce que la digestion anaérobie ?
Chez SACOME, en tant que spécialiste de la conception et de la fabrication d’échangeurs de chaleur tubulaires et d’appareils à pression, nous avons développé au cours des 10 dernières années de nombreuses collaborations avec des sociétés d’ingénierie et des entreprises qui génèrent et/ou gèrent différents types de déchets industriels. Grâce à ces collaborations, nous avons une grande expérience dans la fourniture d’équipements pour la valorisation des déchets organiques générés dans les stations d’épuration des eaux usées (STEP), à travers la production d’un biocarburant appelé biogaz à partir de ces déchets.
En particulier, SACOME conçoit et fabrique les échangeurs de chaleur tubulaires, les cuves séparatrices et les réservoirs filtrants nécessaires au conditionnement du biogaz avant son utilisation.
Description du processus de la station d’épuration des eaux usées
Une STEP produit une grande quantité de déchets organiques. Afin d’en réduire le volume et de limiter la pollution, ces déchets ou boues sont envoyés dans un dispositif appelé digesteur anaérobie. Dans cet équipement, la dégradation biochimique des boues a lieu grâce à l’action bactériologique dans un environnement à température contrôlée et en l’absence d’oxygène. Cette digestion transforme les boues en biogaz, un gaz au pouvoir calorifique élevé en raison de sa composition riche en méthane.
Bien que la composition d’un biogaz dépende de la nature des déchets organiques à partir desquels il est généré, les pourcentages suivants sont caractéristiques d’un biogaz obtenu dans une STEP :
Ces pourcentages seront différents, par exemple, dans un biogaz obtenu à partir de déchets provenant d’une décharge ou d’un marécage, ou dans un biogaz généré à partir de déchets industriels de nature différente (déchets laitiers, déchets sanitaires, etc.). Dans tous les cas, cependant, il est toujours conseillé d’effectuer un processus de conditionnement du biogaz avant de l’utiliser comme carburant dans des moteurs spécialement préparés, qui peuvent à leur tour entraîner un alternateur et produire de l’électricité, qui peut être injectée dans le réseau électrique ou utilisée à des fins d’autoconsommation.
- MÉTHANE 59% 59%
- DIOXYDE DE CARBONE 34% 34%
- OXYGÈNE 1% 1%
- AZOTE 1% 1%
- VAPEUR D’EAU 5% 5%
Quelle est l’importance du processus de conditionnement du biogaz ?
Tout d’abord, le biogaz a une teneur significative en vapeur d’eau, qui dépend du degré d’humidité (normalement 100% en conditions saturées), de la pression et de la température de fonctionnement. La présence de cette vapeur d’eau est particulièrement nocive pour les moteurs où ce biogaz est consommé, mais elle peut également endommager le reste des instruments et des équipements du système de valorisation de la STEP : soufflantes, compresseurs, etc. De même, la présence de vapeur d’eau peut endommager d’autres consommateurs de biogaz, comme une turbine à gaz ou une chaudière à vapeur.
D’autre part, le biogaz contient également un certain nombre de composés polluants ou corrosifs qu’il convient d’éliminer car ils peuvent être très nocifs pour l’installation de valorisation des déchets :
– Les siloxanes. Ils proviennent des silicones présents dans les produits ménagers tels que les huiles, les détergents, les shampooings, les déodorants, les dentifrices, les cosmétiques, etc. Lors de la combustion du biogaz, les siloxanes peuvent produire des silicates, de la silice et d’autres composés cristallins dont les incrustations provoquent une usure abrasive des pièces internes des moteurs.
-Sulfure d’hydrogène. La présence de soufre dans la matière organique et de sulfates et/ou de sulfites dans l’eau peut produire du sulfure d’hydrogène lors de la digestion anaérobie du biogaz. Ce gaz est corrosif pour toutes les machines du système et peut parfois agir comme un inhibiteur, voire interrompre la production de biogaz.
– Ammoniac. L’azote contenu dans le biogaz peut se présenter sous la forme d’ammoniac, qui peut également inhiber ou interrompre la production de biogaz et former des oxydes d’azote (NOx) lors de la combustion.
-Autres composés pouvant causer des problèmes de corrosion :
> Les hydrocarbures halogénés : principalement le chlore et le fluor.
> Composés organiques volatils : benzène, toluène, éthylbenzène et xylène, entre autres.
> Mousses.
> Particules en suspension.
> Etc.
Par conséquent, le conditionnement du biogaz en tant que processus préalable à son utilisation permet d’éviter les problèmes de corrosion et d’abrasion dans les équipements et les machines des consommateurs, améliorant ainsi leur fonctionnement et prolongeant leur durée de vie utile. En outre, ce conditionnement du biogaz permet de réduire les émissions de gaz d’échappement, conformément aux réglementations strictes applicables en la matière.
Comment le conditionnement du biogaz est-il réalisé ?
Le conditionnement du biogaz consiste donc à éliminer partiellement ou totalement les composants indésirables (vapeur d’eau et composés polluants ou corrosifs), tout en assurant des conditions d’humidité, de température et de pression appropriées.
Pour cela, il faut tout d’abord déshumidifier le biogaz en le refroidissant à une température permettant d’éliminer le maximum de vapeur d’eau sous forme de condensats. Chez SACOME, nous disposons de différents types d’échangeurs tubulaires et de séparateurs, en fonction des caractéristiques du procédé et de la nature du biogaz, afin d’obtenir un degré de déshumidification optimal.
Les composés polluants ou corrosifs (principalement ceux mentionnés ci-dessus : siloxanes, hydrogène sulfuré et ammoniac) sont ensuite éliminés par adsorption sur charbon actif ou gel de silice, à l’aide de filtres et de résines de graphite, et parfois en combinaison avec un lavage à l’aide de certains réactifs (méthanol, acide sulfurique, mélanges d’hydrocarbures, etc.). Chez SACOME, nous concevons et fabriquons ces réservoirs filtrants pour garantir une épuration et un conditionnement parfaits du biogaz.
