Élimination du sulfure d’hydrogène des biogaz - Partie 1

Schwefelwasserstoff Entfernung aus Biogas - Teil 1

Le sulfure d’hydrogène ou hydrogène sulfuré (H2S) est toujours présent dans le biogaz, quoique les concentrations varient en fonction des matières premières. La concentration en sulfure d’hydrogène dans le gaz est fonction du substrat qui alimente le digesteur et de la concentration en sulfate inorganique. Des déchets à haute teneur en protéines contenant des acides aminés soufrés (méthionine et cystéine) peuvent influencer significativement les niveaux de sulfure d’hydrogène des biogaz.

Elimination du sulfure d’hydrogène : techniques

Le sulfate inorganique présent dans les matières premières du processus de digestion sera aussi réduit par les bactéries sulfato-réductrices dans le digesteur et finira aussi par contribuer à la teneur en sulfure d’hydrogène du biogaz. Le sulfure d’hydrogène présent dans le biogaz est responsable d’odeurs, de corrosivité et d’émissions de soufre lors de la combustion du gaz. De hautes teneurs en sulfure d’hydrogène dans le biogaz peuvent exiger son élimination afin de protéger les équipements si le gaz est destiné à des moteurs à combustion interne, turbines ou piles à combustible.

Plusieurs méthodes de traitement, dont

  • le fer spongieux,
  • les pellets d’oxyde de fer,
  • le charbon actif,
  • le lavage à l’eau,
  • le lavage au NaOH,
  • l’élimination biologique sur lit filtrant,

sont utilisées pour l’élimination du sulfure d’hydrogène des biogaz. La comparaison des différentes technologies doit prendre en compte non seulement les coûts des adsorbeurs ou des produits chimiques utilisés mais également des paramètres tels que la capacité d’adsorption, les exigences en main d’œuvre pour effectuer les remplacements, les camions de pompage par le vide utilisés pour vider les filtres, les coûts d’élimination et de transport des déchets, ... Dans certains cas, il peut y avoir un risque d’inflammation spontanée de l’adsorbant utilisé ou usé.

Elimination du sulfure d’hydrogène par le fer spongieux

Le fer spongieux consiste par exemple en éclats ou copeaux de bois imprégnés d’oxyde de fer hydraté. Quand le fer spongieux utilisé pour purifier du biogaz est exposé à du H2S et aux mercaptans, il produira des sulfures de fer et des mercaptides de fer. L’élimination de H2S avec du fer spongieux résultera donc dans la formation de sulfures de fer selon la réaction suivante :

2Fe2O3 + H2O + 6H2S --> 2Fe2S3 + 8H2O

Lorsque le fer spongieux usé (sulfure de fer) est ensuite retiré du système de purification et est exposé à l’air, il peut être réoxydé en oxyde de fer et en soufre élémentaire, selon la réaction exothermique suivante :

2Fe2S3 + 3O2 --> 2Fe2O3 + 6S

Cette dernière réaction est exothermique avec, le cas échéant, accumulation de chaleur et combustion spontanées.

N'hésitez pas à nous contacter pour plus d'informations sur l'élimination du sulfure d'hydrogène et des solutions de traitement des biogaz en général !

 

Dans les usines de DESOTEC, la totalité du charbon usagé est analysée afin que les mesures adéquates puissent être prises pour manipuler et extraire le charbon saturé des filtres mobiles. Toutes les molécules qui ont été adsorbées par le charbon actif sur les sites des clients sont désorbées dans les fours de réactivation de DESOTEC. Ces contaminants sont ensuite entièrement détruits, conformément à la législation nationale et européenne, par un dispositif d'incinération et de neutralisation. L'ensemble de l'installation et ses émissions font l'objet d'une surveillance continue en ligne, ce qui garantit que seule de la vapeur d'eau inoffensive est visible à la sortie de la cheminée.