CIAT équipe le module d’épuration de biogaz par membrane AIR LIQUIDE avec un système de déshumidification DRYPACK

Le nouveau site de production de biogaz METHAVALOR, situé dans l’est de la France, utilise le système exclusif d’épuration de biogaz par membrane AIR LIQUIDE. CIAT, leader européen des solutions de déshumidification de biogaz, a été retenu pour ce projet.

Le Sydème (Syndicat Mixte de Traitement des Déchets Ménagers de Moselle Est) traite les déchets de 291 communes pour une population de 390 000 habitants, dans la région de Forbach, dans l´est de la France. Le Sydème a mis en place une unité de méthanisation, baptisée Méthavalor, alimentée à partir de biodéchets ménagers. Cette unité, inaugurée en Octobre 2012, dispose d´une capacité de 45 000 tonnes par an, et produit 5 500 000 m³. Le projet global du Sydème est le premier en France à réunir toutes les technologies innovantes de transformation des biodéchets en biométhane réseau et biométhane carburant sur un même site : méthanisation des biodéchets issus d´un tri à la source (première expérience de méthanisation de biodéchets issus d´une collecte multiflux), épuration du biogaz par AIR LIQUIDE (première unité d´épuration membranaire de biogaz en France), injection du biométhane par GRDF (premier poste d´injection mis en place par GRDF en France), station d´approvisionnement au biométhane par GNVERT (première station publique multisegments au biométhane carburant en France), flotte de 34 véhicules au gaz (première flotte de véhicules commerciaux au biométhane carburant).

La valorisation des biodéchets comporte 5 étapes : le prétraitement (extraction des éléments indésirables tels que les métaux, les plastiques...), la préparation des biodéchets à la digestion anaérobie (méthanisation), l´introduction des biodéchets dans le digesteur (réacteur de méthanisation) et la maturation, l´extraction et la déshydratation de la matière, et enfin le compostage.

Avant utilisation, il est nécessaire de purifier le biogaz, qui comporte des impuretés, et surtout un taux de 40% de CO₂ en sortie de l´étape de méthanisation. Coeur de toute cette chaîne de production, un module
d´épuration breveté de l´AIR LIQUIDE permet de séparer le méthane et le dioxyde de carbone grâce à un procédé basé sur l´utilisation de membranes polymères (Medal) spécifiques. Ce système génère un biométhane de qualité avec une teneur en CH4 dépassant 98%.

C´est dans ce process qu´intervient le système de déshumidification CIAT. Leader européen de cette partie de traitement du gaz avec près de 1500 installations de type DRYPACK en service dans le monde, CIAT réalise avec ce système une condensation de la vapeur d´eau en refroidissant le gaz à des températures adaptées à la qualité du gaz entrant et une séparation poussée des gouttelettes afin de ne pas réentrainer l´humidité. Ce procédé présente l´avantage d´éliminer simultanément une partie des impuretés du gaz en les piégeant dans les condensats qui sont évacués. Dans le cas de cette installation, c´est une fonction DRYPACK Plus qui a été livrée par modules séparés pour des raisons d´intégration, groupe de froid, échangeur et séparateur, non skidés. Ils peuvent ainsi s´intégrer au mieux dans le module d´épuration par membrane AIR LIQUIDE contenu dans un container marine.

DRYPACK intègre des échangeurs tubulaires, un groupe de production d´eau glacée, et un séparateur de gouttelettes dans un système homogène et optimisé monté sur un châssis ou prêt à assembler. 3 versions sont proposées : DRYPACK One, DRYPACK Flex et DRYPACK Plus. Elles garantissent performances et rentabilité en associant l´optimisation des échanges thermiques, l´efficacité énergétique des chillers, et la haute efficacité de séparation de gouttelettes. DRYPACK Plus est l´offre la plus puissante, jusqu´à 6000 Nm³/h, et qui donne la plus grande liberté d´adaptation. Quels que soient le type de gaz, le débit, les températures et le degré d´humidité souhaité, les composants CIAT se combinent sans limite. Il peut par exemple intégrer un pré-refroidissement composé d´un échangeur tubulaire couplé à un aéroréfrigérant qui permet de délester le chiller et d´abaisser la consommation d´énergie du système. Le pré-refroidissement réduit fortement le coût d´exploitation de l´ensemble.

De multiples études sont menées par les équipes CIAT, conjointement avec l´AIR LIQUIDE, pour adapter au mieux la solution DRYPACK à l´ensemble de la gamme de modules d´épuration par membrane (de 100 m³ par heure à 1500 m³ par heure de gaz brut). La capacité de CIAT à suivre l´AIR LIQUIDE dans des réalisations partout dans le monde est également un facteur clé de succès pour cette collaboration.

Au sein de l´activité Energie & Environnement propre aux univers du Traitement de l'Eau, du Traitement des dechets et des Energies, CIAT a développé des offres et des approches système notamment pour :
- le traitement du biogaz (refroidissement, déshumidification, ...)
- la gestion de la chaleur des cogénérateurs
- la valorisation de la chaleur moteur (récupération de chaleur, préparateurs d´air pour des applications de séchage, ...) permettant la captation de la prime efficacité.
- la récupération de chaleur sur rejets liquides ou sur compresseurs d´air d´aération
- le traitement d´air en ambiances H2S.

Methavalor1.jpg : Module de purification AIR LIQUIDE intégrant un système de déshumidification DRYPACK CIAT

Methavalor2.jpg : Usine de traitement des déchets METHAVALOR du SYDEME à Forbach

Methavalor3.jpg, Methavalor4.jpg et Methavalor5.jpg : Détails du procédé de purification AIR LIQUIDE intégrant des composants CIAT

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