Traitement du Biogaz : solutions, résultats et intérêt économique

« Le traitement n’est pas un coût, c’est une source de revenus supplémentaires »

Les principaux polluants

Humiditéle biogaz est naturellement saturé d’humiditéCondensation = corrosion, engorgement des tuyauteries,..Mauvaise combustion dans les moteurs

SiloxanesDérivés du silicone (cosmétiques et entretien), concentrations de + en + élevéesDépôt de silice, encrassement moteurs, huile et échangeurs

H2SFormation d’acide en présence d’humidité (=corrosion)Rejets de SO2 dans les fuméesDépôts sur les tuyauteries, moteurs, échangeurs…

Les principaux effets

Des rendements moteurs qui chutentDes échanges de chaleur moins performantsDes opérations de maintenance fréquentesDes risques de casse aggravésTemps masqués importants client et motoriste

= des revenus issus de la vente de la production électrique en baisse

Éviter ça …

Dépôt de Silicium …

Solutions de traitement

- Résultats garantis

- Quantités de consommables garanties

Séchage (tous sites)

Enlever l’eau du biogaz pour augmenter son PCI, éviter la corrosion des pièces mécaniques et éviter les réactions chimiques (formation d’acide)

Système composé de groupes froid, échangeurs gaz/eau, économiseur gaz/gaz (économiser la consommation des groupes froid) et dévésiculeur

Résultats Point de rosée du gaz garanti à 5°C Biogaz en sortie à 15°Ctaux d’humidité inférieur à 80%

Filtres dédiés H2S(sites au débit>1000 m3/h ou taux de H2S>1000 mg/m3)

Systèmes biologiquesAvantages :

• Système le moins cher quand H2S>30kg/jourInconvénients :

• Pas de disponibilité de 100% : les variations de débit, de teneur de H2S ou de température diminuent l’efficacité du système

• Nécessite un système complémentaire passif ayant une disponibilité de 100% + un système de séchage performant

Éponges ferrugineuses : Système passif, disponibilité de 100%, Maintenance complexe

Swop–élimination des COV(Sites au débit > 3.000 m3/h)

Système d’adsorption / désorption et élimination des COVAuto régénération des billes carbonéesPermet d’éliminer une partie importante des COV avant filtres passifsDiminution des coûts de traitement supérieure à 2

Disponibilité garantie de l’équipement > 98%Contrat de service et maintenance de 10 ans

Cuves mobiles (tous sites)

Filtration par système exclusif multi-couches Charbon actif : COV les plus grossiersImprégné : H2SGraphites actifs : siloxanes

Design optimisé pour un taux de charge maximal

Système « plug and play » : livraison de la nouvelle cuve et reprise de l’ancienne sans arrêt de l’installation, durée de l’opération : 1 h

Résultats garantis

Filtration des Siloxanes (résultats garantis <0.1 mg/m3)Total silice dans l’huile des moteurs inférieure à 10 mg/kg après 800 hFiltration du soufre et taux ramenés au seuil des limites de détection (<0.2 mg/m3), inférieurs en permanence aux limites constructeurs (100 ppm)Disponibilité des équipements >98% du temps d’exploitation des moteurs

AVANT traitement

APREStraitement

Analyses Conc. Avant filtration Conc. Entrée moteurs

µg/m3 µg/m3

SILANOL, TRIMETHYL 12.000 < 5,0DISILOXANE, HEXAMETHYL 6.500 < 5,0TRISILOXANE, OCTAMETHYL 220 < 5,0CYCLOTRISILOXANE, HEXAMETHYL 1.300 < 5,0CYCLOTETRASILOXANE, OCTAMETHYL 27.000 < 5,0CYCLOPENTASILOXANE, DECAMETHYL 2.700 < 5,0TETRASILOXANE, DECAMETHYL < 5,0 < 5,0PENTASILOXANE, DODECAMETHYL < 5,0 < 5,0SILANE, TETRAMETHYL < 5,0 < 5,0

mg/m3 mg/m3

SULFURE D’HYDROGENE 280 <1

Résultats : pas de siloxanes ni de H2S dans le biogaz

Installation cuves mobiles (multicouches charbon actif, charbon imprégné et graphite) + séchage2.000 Nm3/h traités pou 3.2 MWe au total

Résultatso Taux de siloxanes et

de H2S dans le biogaz en entrée moteurs ramenés à des taux proches des limites de détection

Résultats : pas de silice dans l’huile moteur

silice (en ppm/100h)

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

mai-05

mai-05

juin-05

juin-05

juillet-05

juillet-05

septembre-05

octobre-05

octobre-05

nov-05

19/12/2005

02/01/2006

21/09/2006

05/10/2006

26/10/2006

08/11/2006

14/11/2006

6000 heures

Sans traitement Verdesis Avec traitement Verdesis

Installation cuves mobiles (multicouches charbon actif, charbon imprégné et graphite)900 Nm3/h traités pour 1,4 MWe au total

Résultatso Taux de silice dans

l’huile ramenés à 2 ppm

o Intervalle de changement d’huile passé de 300 à 650 h

o Les courbes de TAn TBn sont stables et parallèles

Avantages du traitementÉconomiques :

Augmentation de la disponibilité des moteurs jusqu’à 95%+Fonctionnement à pleine charge 100 % des moteurs (et non 80-85%)Augmentation du rendement électrique des moteurs jusqu’à la valeur nominale 37-40%Réduction considérable de la fréquence du changement de l’huile et des opérations de maintenancesPlus de risque de casse moteur liée à la silice ou au soufre

EnvironnementauxPlus d’émissions polluantes (chlore, fluor,…)Réduction du taux de NMHX dans les fumées (permet de rester sous le seuil réglementaire de 50mg/m3)Élimination des odeurs

Des revenus globaux en augmentation significative et un environnement préservé

Le traitement n’est pas un coût, c’est une source de revenus supplémentaires

Caractéristiques du siteDébit 1500 Nm3, taux méthane 45%, COV : 800 mg/m3 (dont 36 mg siloxanes), H2S : 400 mg/m3, valorisation de la chaleur (tarif 105 €/MWh)Puissance installée : 2,5 MWe

Impact traitementDisponibilité de 86 à 90%Rendement de 35 à 38% (et taux de charge 100%)Maintenance : -15% sur les coûts

Coût du traitement : moins de 7 €/MWhGain supplémentaire : + 290 000 € / anGain net après charges traitement : + 145 000 € / an

Exemple économique sur CSDU

Merci de votre attention

Contact : Laurent Clément

Verdesis France36 rue Laffitte75009 Paris

Tél. : 01 47 70 10 25Fax. : 01 47 70 06 93E-mail : laurent.clement@verdesis.com