Générateurs d'oxygène pour l'élimination du sulfure d'hydrogène présent dans le biogaz
Les dernières tendances comme la transition écologique et l'augmentation des coûts énergétiques ont entraîné une hausse de la demande en biométhane produit à partir de biogaz. La production de biométhane, également appelé gaz naturel renouvelable (GNR), nécessite l'élimination du dioxyde de carbone (CO2), du sulfure d'hydrogène (H2S) et de l'eau présents dans le biogaz. Dans le cadre d'une approche en plusieurs étapes, les générateurs d'oxygène (O2) peuvent être utilisés pour éliminer le H2S. Ces machines injectent de l'oxygène dans un digesteur qui traite les déchets de matières premières et sont par ailleurs utilisées conjointement avec d'autres technologies pour de meilleurs résultats.
Dans cet article, nous nous concentrons sur les générateurs d'oxygène pour biogaz en relation avec le H2S. Cela est dû au fait que ce gaz est un sous-produit des déchets utilisés pour la production du biogaz. S'il n'est pas traité, le H2S hautement corrosif peut entraîner des problèmes de production d'énergie. Dans les faits, la plupart des réseaux de gaz naturel imposent des limites admissibles pour ce gaz. Après une brève présentation du biogaz, continuez la lecture pour découvrir les raisons qui font de l'oxygène la méthode optimale pour l'élimination du H2S.
Que sont le biogaz et le biométhane ?
La production de biogaz emploie différents types de déchets, parmi lesquels les déchets agricoles, organiques et industriels. Le biogaz est essentiellement formé lors de leur décomposition, un procédé appelé « digestion anaérobie ». Comme ces déchets contiennent de fortes concentrations de composés de soufre, y compris du H2S, ils doivent être séparés. En plus d'être corrosif, le H2S est nocif pour l'environnement.
Comme nous l'avons mentionné, l'élimination du H2S est un aspect essentiel de la transformation du biogaz en biométhane. Le procédé en plusieurs étapes implique généralement un digesteur, un surpresseur de biogaz, un sécheur frigorifique à basse pression, la compression du biogaz et l'élimination du CO2 par PSA ou membrane et/ou d'autres technologies. La récupération du CO2 est également possible et constitue un moyen pour les usines de biogaz d'augmenter leurs revenus.
Comme décrit précédemment, l'oxygène est introduit dans le digesteur, où il est microdosé pour l'élimination du H2S. Dans le digesteur, les déchets se décomposent et sont transformés en gaz. Par conséquent, le biométhane est du biogaz qui a été purifié et qui est considéré comme du gaz naturel.
Pourquoi utiliser de l'oxygène pour l'élimination du H2S ?
Il existe plusieurs approches pour éliminer le H2S du biogaz. Parmi les plus courantes figurent le dosage d'oxygène et le dosage ferrique. Pour déterminer la meilleure approche, il est important de tenir compte du fait que, de manière générale, le dosage d'oxygène nécessite moins d'entretien et s'avère plus rentable.
Le dosage ferrique nécessite quant à lui un réapprovisionnement régulier en sel/chlorure ferrique. De même, les filtres à charbon actif doivent être remplacés, ce qui implique des coûts d'exploitation supplémentaires. Ces coûts s'appliquent aussi à d'autres méthodes, comme indiqué ci-dessous. De plus, nous expliquons pourquoi le dosage d'oxygène constitue la meilleure méthode.
Méthodes supplémentaires
Les autres approches incluent l'épuration à l'hydroxyde de fer, l'épuration à l'hydroxyde de sodium (NaOH) et les pastilles d'oxyde de fer. Les deux premières impliquent un procédé chimique, ce qui nécessite une régénération et une gestion minutieuse des déchets, tandis que les pastilles d'oxyde de fer impliquent un stockage correct avant leur utilisation et une régénération pouvant s'avérer complexe.
L'épuration à l'eau utilise de l'eau facilement disponible, mais elle ne convient pas au biogaz présentant de fortes concentrations de H2S. De plus, l'eau saturée en H2S doit être éliminée de manière appropriée.
Production d'oxygène : une alternative efficace et économique
Comme alternative à toutes ces approches, il est possible d'injecter de l'oxygène pour réduire les concentrations de H2S. Cela se produit à l'aide d'une réaction biochimique entre l'oxygène et le H2S, appelée réaction aérobie, qui convertit le H2S en soufre et en eau. Il est donc important d'utiliser les niveaux d'oxygène appropriés. Le contrôle s'effectue sur une plage comprise entre 0,3 et 3 %. En général, 1 % d'oxygène est nécessaire dans le biogaz pour obtenir les meilleurs résultats.
Comme mentionné dans l'introduction, un générateur d'oxygène sur site est optimal dans ce scénario. Ne nécessitant aucun produit chimique, il s'agit d'une approche plus durable par rapport au dosage ferrique, par exemple. En outre, la maintenance requise est relativement faible, ce qui garantit un faible coût total de possession. Nous expliquons plus en détail les générateurs d'oxygène ci-dessous.
Considérations relatives à la pureté de l'oxygène
Lors de l'utilisation de l'oxygène pour convertir le biogaz en biométhane, il est important de faire attention à la pureté de l'O2. Si les niveaux sont trop bas, une quantité excessive d'azote (N2) peut être introduite, ce qui réduit l'énergie du biogaz. A l'inverse, une quantité excessive d'oxygène (pureté et débit) peut être inutile et présenter des risques pour la sécurité. Par conséquent, il est recommandé de travailler avec des experts en gaz bien informés sur les niveaux de pureté de l'oxygène adaptés pour la production de biométhane.
Générateurs d'oxygène sur site pour biogaz
Comme l'explique cet article, le meilleur moyen de contrôler votre approvisionnement en oxygène est d'utiliser un générateur sur site. Cet équipement offre la possibilité de définir des niveaux de pureté, ce qui permet d'atténuer les risques mentionnés plus haut. Vous économiserez également de l'argent en évitant de générer de l'oxygène excessivement pur.
Bien que la livraison d'oxygène puisse être envisageable, elle risque de créer des goulets d'étranglement dans la production. Avec la production sur site, vous éviterez toute logistique. En outre, la livraison est moins respectueuse de l'environnement en raison du CO2 généré par les véhicules de transport. Ces avantages, entre autres, sont abordés dans notre article connexe sur la production d'oxygène.
Nous sommes là pour vous aider
Nous espérons que cet article vous aura donné un bon aperçu des avantages de la génération d'oxygène sur site pour la production de biométhane. Si vous souhaitez en savoir plus sur les sujets abordés, notre équipe se fera un plaisir de vous aider. Nous sommes à votre disposition pour discuter de notre gamme complète de générateurs d'oxygène sur site. N'hésitez pas à nous contacter dès aujourd'hui.
