Optimisation de l'élimination du H₂S et réduction du coût total de possession grâce au charbon actif DESOTEC pour le biogaz
La nouvelle unité de production de charbon actif PF5 de DESOTEC pour le marché du biogaz, est la première au monde capable de traiter, de réactiver et de valoriser le charbon actif imprégné à haute teneur en soufre et issu de la désulfuration des flux de biogaz et de biométhane. Elle génère un produit renouvelable d'une qualité équivalente au charbon actif vierge, qui est ensuite imprégné de produits chimiques spécifiques pour améliorer la chimisorption du sulfure d'hydrogène (H₂S). Cette étude de cas montre comment un client français du secteur du biogaz est récemment passé au charbon PF5 et a rapidement constaté des améliorations considérables de sa capacité de charge et de la durée de vie de ses filtres, ce qui lui a permis de réaliser des économies et d'optimiser ses opérations.
Points clés à retenir
- Le passage d'un charbon imprégné standard au charbon imprégné PF5 de DESOTEC a considérablement augmenté l'adsorption de H₂S, ce qui a permis de réaliser d'importantes économies.
- Il capture également davantage de composés organiques volatils (COV), prolongeant ainsi la durée de vie des filtres à COV situés en aval.
- La solution de service complet de DESOTEC réduit le coût total de possession (CTP) et épargne des tracas au client : nous fournissons un soutien continu pour optimiser les installations de filtration ; et nous prenons en charge tous les déchets de filtration, y compris la documentation, la logistique, ainsi que le traitement et le recyclage du charbon usagé – même avec une charge élevée en soufre.
- Le nouveau produit issu de notre usine PF5 étant plus efficace, fabriqué en Europe à partir de sources renouvelables et recyclable, son empreinte carbone est bien inférieure à celle du charbon actif vierge provenant de sources non renouvelables, souvent originaires d'Asie.
Le défi
Cette multinationale spécialisée dans la gestion des déchets produit du biogaz pour la cogénération sur son site d'enfouissement en France. Afin de protéger les moteurs de cogénération situés en aval, le biogaz doit être purifié du H₂S et des COV, notamment des siloxanes .
DESOTEC fournit à ce client des services de filtration performants depuis plusieurs années. Initialement, nous utilisions un premier filtre rempli de charbon actif imprégné standard pour adsorber le H₂S, suivi d'un second filtre rempli de charbon actif non imprégné pour capturer les COV.
Une fois saturés, ces filtres étaient remplacés par des neufs, et nous transportions les anciens filtres hors du site du client pour un traitement sécurisé des déchets carbonés. Le charbon chargé de COV était réactivé dans nos fours pour être réutilisé, mais la technologie permettant de réactiver le charbon chargé de H₂S n'existait pas encore ; il était donc envoyé à un prestataire externe pour son élimination sécurisée – jusqu'à ce que DESOTEC développe son installation PF5.
Grâce au développement de notre installation innovante de production de charbon actif pour le secteur du biogaz, PF5, nous souhaitions proposer à ce client une solution encore plus performante, durable et économique. Nous lui avons donc recommandé d'opter pour notre nouveau charbon actif PF5 , produit localement en Europe et d'une qualité équivalente à celle du charbon vierge.
La solution
Pour illustrer les avantages de notre charbon actif PF5 à ce client, nous avons mis en avant l'expérience d'autres clients du biogaz qui avaient déjà effectué la transition :
- Certains ont constaté que la nouvelle qualité de charbon actif était si efficace pour l'élimination du H₂S qu'ils ont pu supprimer les prétraitements de leur système de filtration.
- L'un d'eux a constaté une prolongation d'au moins 20 % de la durée de vie de son filtre COV aval, rempli de charbon actif classique – un chiffre que DESOTEC prévoit désormais d'améliorer grâce à une optimisation plus poussée du système sur le site de ce client.
Grâce à notre partenariat de longue date, ce client français était prêt à nous faire confiance et à tester la nouvelle qualité de charbon actif PF5, étant entendu qu'il serait facile de revenir en arrière si nécessaire.
Fin 2023, nous avons donc remplacé les deux filtres du client par un seul modèle AIRCON HC-XL , rempli de notre nouveau charbon actif imprégné PF5 pour capturer à la fois le H₂S et les COV.
Pour les applications émettant de fortes concentrations de COV, nous installons généralement un second filtre rempli de charbon actif standard, mais cela est rarement nécessaire pour le biogaz issu des décharges. Une installation simplifiée est plus rentable et plus simple à exploiter pour les clients, car elle nécessite moins de changements de filtres et ne génère qu'un seul flux de déchets.
Les résultats
La solution s'est rapidement avérée encore plus efficace que prévu par DESOTEC. Suite au passage d'un charbon imprégné standard à notre charbon imprégné PF5, la capacité de rétention d'H₂S est passée d'environ 30 % en moyenne à 60 % et plus, comme le montre le graphique ci-dessous.
La durée de vie des filtres a été considérablement prolongée : auparavant, le client devait effectuer cinq changements de filtres par an, mais ce nombre a maintenant été réduit à trois, ce qui réduit considérablement les coûts.
Les mesures en sortie montrent que les concentrations de H₂S sont réduites de 5500 ppm à zéro ou à seulement quelques ppm, tandis que les siloxanes sont constamment en dessous des niveaux détectables.
Comme de nombreux producteurs de biogaz, ce client disposait également d'un petit filtre fixe en guise de système de secours, qui est désormais rarement nécessaire, ce qui réduit encore les coûts d'exploitation.
Sur nos conseils, le client optimisera prochainement le système en installant un second filtre AIRCON HC-XL en série, rempli du même produit PF5. En doublant la capacité de filtration au charbon actif, cette configuration permettra d'atteindre des capacités de rétention encore plus élevées pour le H₂S et les COV, prolongeant ainsi la durée de vie du filtre et réduisant les coûts et les contraintes.
Le client est ravi du résultat, et le responsable du site envisage désormais de reproduire ce système de filtration dans neuf autres installations de biogaz qu'il gère.
Pour boucler la boucle, non seulement le charbon saturé est réactivé et recyclé dans notre usine PF5 , mais le soufre récupéré sert également à la fabrication de gypse. Ce dernier est ensuite vendu au secteur de la construction comme matériau de construction, réduisant ainsi l'empreinte carbone de DESOTEC et rendant l' ensemble du processus de recyclage parfaitement circulaire .
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Pour découvrir comment le nouveau charbon actif imprégné PF5 de DESOTEC pourrait améliorer la rentabilité et la durabilité de votre solution de filtration dans votre installation de biogaz, contactez nos experts dès aujourd'hui.
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