Filtres mobiles et filtres fixes sur le marché du biogaz
La technologie du charbon actif est largement reconnue comme une solution de filtration efficace sur les marchés du biogaz et du biométhane. Cependant, les avantages des filtres mobiles par rapport aux filtres fixes sont moins bien connus.
Le rôle de la filtration sur charbon actif dans la purification du biogaz et du biométhane
La filtration sur charbon actif est largement utilisée dans les industries du biogaz et du biométhane pour éliminer les contaminants dangereux et nuisibles du biogaz et des effluents gazeux.
À titre d'exemple, il peut éliminer le sulfure d'hydrogène (H₂S) et les composés organiques volatils (COV) tels que les siloxanes et les terpènes pour éviter d'endommager les équipements utilisés en aval pour la production de chaleur et de combustion ou pendant le processus de valorisation du biogaz en biométhane.
Principales problématiques des filtres fixes
De nombreuses installations de biogaz, notamment en France, sont de petite taille : par exemple, celles construites sur des sites agricoles pour transformer les sous-produits de la ferme en énergie verte.
La production de biogaz peut être une activité secondaire pour ces opérateurs plutôt que leur objectif principal. Avant de faire un investissement important dans un système de filtration fixe conçu pour durer 15 ans ou plus, ils doivent prendre en compte les problèmes courants suivants et les coûts cachés associés.
Des dimensions incorrectes : Les filtres fixes sont dimensionnés avant le début de la production d'une usine de biogaz, avec des calculs basés sur des installations existantes similaires. S'ils s'avèrent incorrects, il est difficile d'ajuster un filtre fixe.
Modification des paramètres : Dans les projets de longue durée, les critères tels que les débits peuvent changer au fil du temps, ce qui signifie que le filtre fixe n'est plus adapté.
Modification de la charge d'alimentation : La composition des matières organiques utilisées pour la digestion anaérobie (DA) peut également changer, ce qui affecte les polluants, en termes de concentration et de débit massique, qui doivent être traités. Par exemple, si un groupe d'agriculteurs met en place un digesteur anaérobie ensemble, le départ ou l'ajout d'un membre peut modifier la charge d'alimentation.
Polluants inattendus : Il n'est pas toujours possible de prévoir quels contaminants seront détectés dans un flux de biogaz. Les exploitants de petites installations de biogaz peuvent ne pas savoir comment s'attaquer aux polluants imprévus, et il peut être impossible d'adapter les filtres fixes.
Points chauds : Des points chauds peuvent se former dans le lit du filtre. Lorsque ceux-ci sont exposés à l'oxygène lors de la vidange des filtres fixes, ils constituent un risque d'incendie. Bien que de tels problèmes soient rares, leur probabilité augmente si les filtres fixes sont vidés par des non-experts sans précautions de sécurité appropriées.
Poussière et déchets dangereux : Le processus de vidange et de remplissage d'un filtre fixe génère de la poussière. Celle-ci est nocive pour la santé et nécessite des précautions d'utilisation spécifiques et des équipements de protection individuelle. Le charbon usagé peut devenir dangereux bien que le seuil varie selon les molécules. DESOTEC dispose d'une équipe dédiée qui peut répondre aux questions concernant les poussières et les déchets dangereux.
Stockage du carbone usé : aujourd'hui, certains producteurs de biogaz stockent encore le carbone usé en tant que déchet dans de grands sacs dans la cour sans prendre de précautions supplémentaires pour la santé et l'environnement. Les déchets issus des applications de biogaz peuvent être dangereux, surtout s'ils contiennent de grandes quantités de soufre.
Élimination du carbone usé : dans les années à venir, les réglementations sur les déchets ou les possibilités d'élimination seront renforcées. Les producteurs de biogaz sont tenus d'obtenir une certification attestant qu'ils transportent et éliminent le carbone usé en toute sécurité.
Problèmes de maintenance : Les filtres fixes nécessitent un entretien régulier pour garantir une efficacité à long terme. Si ce n'est pas le cas, le filtre peut être corrodé, par exemple par le H₂S ou l'humidité.
S'ils se bouchent, leur efficacité diminue : la chute de pression augmente, et il faut plus d'énergie pour pousser le gaz à travers le filtre, ce qui augmente les coûts.
Temps d'arrêt : Pendant la vidange, le remplissage et l'entretien des filtres fixes, la production de biogaz doit s'arrêter, ce qui entraîne une perte de bénéfices et une dégradation de l'environnement par le torchage ultérieur. La vidange d'un filtre nécessite la location d'un camion pour aspirer le contenu, ce qui peut prendre environ une journée. Il faut également respecter les consignes de sécurité, ce qui ajoute du temps.
Avantages des solutions de filtration mobiles DESOTEC
DESOTEC propose une solution de service complet autour de la filtration mobile au charbon actif. Cela comprend non seulement les unités de filtration et le charbon, mais aussi l'expertise et les conseils en matière d'ingénierie, les services d'échange, la maintenance et le traitement des déchets.
Les solutions DESOTEC présentent les avantages suivants par rapport aux filtres fixes pour les producteurs de biogaz.
Dimensionnement
Le système DESOTEC est modulaire, ce qui facilite son optimisation. Si les calculs de conception initiaux avant les opérations se révèlent inexacts, quelle qu'en soit la raison, ou si les processus changent au fil du temps, il est simple de remplacer le filtre par une taille différente, d'ajouter des filtres mobiles en série ou en parallèle, ou de supprimer un filtre.
Contaminants
Les ingénieurs de DESOTEC disposent d'une grande expertise et d'une grande expérience dans le traitement d'un large éventail de polluants. Lorsqu'une molécule inattendue est détectée, ils peuvent recommander la manière de la traiter : par exemple, en adaptant la configuration de la filtration ou en changeant le type de charbon à l'intérieur du filtre.
Changement de filtre
Le remplacement d'un filtre mobile ne prend qu'une heure environ, ce qui minimise les temps d'arrêt. Il est effectué par nos techniciens.
Dépannage
Avec les filtres fixes, les clients peuvent rencontrer des difficultés en cas de problème. Avec les filtres mobiles, les ingénieurs de DESOTEC enquêtent de manière réactive, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, et recommandent des solutions appropriées pour maintenir une production efficace de biogaz.
Entretien et mise à niveau
Après le remplacement, nous inspectons tous les filtres mobiles pour détecter d'éventuels signes de corrosion et de colmatage, et effectuons des réparations et un nettoyage si nécessaire.
De temps en temps, nous améliorons notre technologie brevetée, par exemple en remplaçant les unités de filtration en acier inoxydable par des unités en polyéthylène dans certaines circonstances. Nos clients peuvent être sûrs de bénéficier de la technologie la plus récente.
Traitement des déchets
DESOTEC transporte les unités de filtration mobiles fermées en toute sécurité vers ses propres installations, éliminant ainsi les problèmes de poussière sur les sites des clients. Les techniciens de DESOTEC sont entièrement formés et équipés pour manipuler les déchets dangereux en toute sécurité. Nous nous occupons également de toutes les formalités administratives, en restant parfaitement au courant de l'évolution des réglementations.
Stockage des déchets
Les déchets de carbone sont ramenés aux installations de DESOTEC, où ils sont échantillonnés et analysés pour découvrir la charge et les possibilités de recyclage. Les déchets dangereux sont stockés dans des conditions soigneusement contrôlées.
Durabilité
Plutôt que d'éliminer le carbone usé, nous sommes en mesure d'en réactiver une grande partie dans nos installations de pointe en Belgique et de le renvoyer aux clients pour qu'ils le réutilisent, ce qui leur permet de faire des économies.
Les contaminants sont entièrement détruits conformément à la législation nationale et européenne.
DESOTEC recherche en permanence des moyens d'améliorer encore la durabilité, par exemple en développant de nouveaux types de carbone fabriqués à partir de ressources renouvelables. Nous travaillons également avec nos clients sur les moyens d'optimiser leur système afin de réduire la consommation de carbone.
Dimensionnement des filtres mobiles
Les ingénieurs de DESOTEC travaillent avec les clients pour s'assurer que les filtres mobiles soient correctement dimensionnés.
Nous avons besoin d'informations sur le débit probable ou existant de l'usine et sur le type de polluants attendus. Non seulement les paramètres du gaz sont essentiels, mais aussi les conditions de fonctionnement : la température, la pression, la concentration en oxygène et l'humidité des conditions.
Nous demandons également aux clients comment ils proposent de contrôler et de suivre leur système, et à quelle fréquence. Les grandes usines peuvent investir dans un suivi en ligne, tandis que les petites usines peuvent mesurer les émissions une fois par mois seulement.
L'empreinte au sol des filtres mobiles DESOTEC est faible, ce qui est également important pour les sites où l'espace est limité.
3 exemples de filtres mobiles en action - études de cas
1. Dans une station d'épuration des eaux usées, deux filtres fixes ont été installés, chacun contenant deux tonnes de charbon actif, pour traiter un débit de 300 m³/h. Cependant, la contamination était quatre à cinq fois plus élevée que prévu, de sorte que le filtre fixe devait être vidé et rempli à nouveau tous les mois.
L'entreprise a maintenant installé un grand filtre mobile DESOTEC pour contourner les filtres fixes d’origine. Celui-ci ne doit être remplacé qu'une fois tous les neuf à dix mois. Les coûts d'exploitation ont diminué de 25 %.
2. Un filtre fixe situé sur une décharge s'est colmaté, réduisant de 30 % la quantité de carbone qu'il pouvait contenir et provoquant une augmentation de la perte de charge. Un filtre mobile DESOTEC a été installé en amont pour éliminer la majeure partie de la pollution.
3. Le filtre fixe d'une usine de biométhane installée sur un site agricole s'est avéré plus sensible aux COV qu'on ne le pensait au départ, nécessitant beaucoup plus de maintenance. Un filtre mobile DESOTEC a été ajouté pour réduire les niveaux de COV conformément à ce qui était initialement prévu.
Notre analyse de l'ERRC
Nous avons récemment effectué une analyse de grille « Eliminate-Reduce-Raise-Create » (ERRC) et avons constaté que notre solution présente de nombreux avantages :
Éliminer
Le client n'a pas à s'occuper des coûts de manutention sur site, des coûts de traitement des déchets (puisque ceux-ci sont recyclés), des services supplémentaires tels que la vidange des filtres, le stockage et l'élimination des déchets, les services supplémentaires et les investissements initiaux.
Réduire
Réduit considérablement les coûts de possession et les risques liés aux projets.
Relever
Elle soutient la production en limitant les temps d'arrêt, la flexibilité pour s'adapter aux circonstances changeantes, la sécurité et, bien sûr, les revenus.
Créer
Le filtre mobile crée un circuit fermé et renforce la durabilité.
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Notre service unique
Notre modèle de service complet en boucle fermée est aussi unique que les besoins de votre entreprise. Nous définirons la bonne configuration de filtration et recyclerons en toute sécurité les déchets de filtration, ce qui facilitera le passage au vert. -
Votre parcours en matière de développement durable
Nous nous soucions de la protection de l’air, de l’eau et du sol pour les générations futures, tout comme vous. Nos solutions de filtration vous aident à respecter les normes environnementales et à réduire votre empreinte carbone. -
Purification de l’air et du gaz
Nos solutions de filtration durables assurent la purification de l’air, le contrôle des odeurs et la production de gaz de traitement de haute qualité tels que le biogaz et le biométhane.