Digestion anaérobie (DA) et biogaz
Le biogaz est un combustible gazeux contenant de grandes quantités de méthane (biométhane) produit par la digestion anaérobie de matières biologiques dans des conditions contrôlées.
DIGESTION ANAÉROBIE ET BIOGAZ
Outre le biogaz, la digestion anaérobie (DA) produit également un coproduit appelé digestat, qui peut être solide, liquide ou une combinaison des deux.
HRS Heat Exchangers produit des échangeurs de chaleur et d’autres systèmes utilisés tout au long du processus de digestion anaérobie, notamment :
- Refroidissement des gaz d’échappement et récupération d’énergie
- Chauffage des matières premières et/ou des boues
- Digestat / pasteurisation des boues
- Concentration et évaporation du digestat
REFROIDISSEMENT DES GAZ D’ÉCHAPPEMENT
Le refroidissement et la récupération de la chaleur des gaz d’échappement peuvent accroître l’efficacité des centrales de cogénération utilisées pour produire de l’électricité à partir de biogaz. L’utilisation d’échangeurs de chaleur de la série HRS G avec des tubes ondulés sur les gaz d’échappement permet de récupérer de l’énergie qui peut être utilisée ailleurs dans l’usine, notamment pour le chauffage des matières premières et du digesteur, la pasteurisation et la concentration du digestat.
CHAUFFAGE DES MATIÈRES PREMIÈRES ET DU DIGESTAT
Le contenu du digesteur doit être chauffé afin de maintenir la température idéale pour le travail des bactéries. Le préchauffage de la matière première avant son entrée dans le digesteur permet de minimiser la quantité de chaleur nécessaire dans le digesteur lui-même et d’améliorer l’efficacité globale du processus.
Pour de telles applications, HRS recommande les échangeurs de chaleur de la série DTI. Grâce à la conception ondulée du tube dans le tube, un niveau élevé de transfert de chaleur est maintenu, sans le risque d’obstruction ou de blocage associé aux échangeurs de chaleur à spirale, ce qui garantit un fonctionnement continu dans des environnements difficiles.
LA PASTEURISATION DES MATIÈRES PREMIÈRES OU DU DIGESTAT
Lorsque la législation ou les exigences de qualité l’imposent pour contrôler les agents pathogènes dans le digestat (par exemple lors du traitement de sous-produits animaux ou de la production de digestat selon les diverses normes de qualité mondiales), la pasteurisation peut être nécessaire à un moment donné du processus de digestion anaérobie. En outre, les exploitants d’installations de digestion anaérobie considèrent la pasteurisation comme un moyen de démontrer la qualité de leur digestat et d’en augmenter la valeur.
Le système de pasteurisation du digestat (HRS DPS) a été conçu pour traiter les matières premières difficiles et pour maximiser l’efficacité énergétique, que la matière première soit pasteurisée avant la digestion ou après le passage du digestat dans le processus de digestion assistée.
CONCENTRATION ET ÉVAPORATION DU DIGESTAT
Après la digestion et la production de biogaz, le digestat est séparé mécaniquement en phases solide et liquide (la phase liquide est souvent traitée comme un flux de déchets, mais peut être convertie en un produit de valeur). Il peut ensuite être utilisé comme engrais biologique et, en fonction de la matière première, il peut être riche en composants clés d’engrais (NPK), bien que les deux flux aient des exigences différentes en matière de stockage et de manipulation.
Dans certains cas, les exploitants de biogaz doivent faire appel à des entreprises de traitement des déchets pour éliminer le digestat, ce qui entraîne des coûts d’exploitation supplémentaires.
Le système de concentration du digestat HRS DCS (Digestate Concentration System) applique un processus d’évaporation pour concentrer le digestat. Cela signifie que, que votre digestat crée un produit qui peut être utilisé ou vendu, la réduction de son volume diminuera les frais de stockage, de transport, d’application et d’élimination.
Dans un processus d’évaporation en plusieurs étapes, le volume de digestat liquide peut être réduit jusqu’à 80 %. En même temps, contrairement à d’autres technologies, le système HRS DCS augmente la teneur en nutriments des cultures tout en récupérant l’énergie pour l’utiliser dans les phases de concentration ultérieures, ce qui augmente l’efficacité énergétique et permet de réutiliser le condensat ailleurs dans l’installation de digestion anaérobie, évitant ainsi des rejets supplémentaires dans l’environnement.
SYSTÈMES DE DÉSHUMIDIFICATION DU BIOGAZ
La série HRS BDS est une solution efficace pour refroidir et déshumidifier le biogaz destiné à la combustion, avec deux options standard. Le système condense jusqu’à 90 % de l’eau contenue dans le gaz, qui est séparée en continu avant que le biogaz propre ne soit prêt à être utilisé. Il s’agit d’un processus nécessaire pour toutes les centrales bioénergétiques qui utilisent le biogaz comme combustible dans les moteurs de cogénération.
Une étape de récupération de la chaleur peut être incluse en option, ce qui permet de réduire les coûts énergétiques jusqu’à 20 %. Du gaz froid à 5 °C est utilisé pour pré-refroidir le gaz entrant à 40 °C, tout en augmentant la température du gaz déshumidifié à environ 36 °C avant son utilisation. Un refroidisseur est inclus pour fournir l’énergie nécessaire au processus.
Le BDS est livré complet avec les commandes dans un skid « plug and play ».