Un module d’épuration de biogaz par membrane

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 t/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 AIR LIQUIDE (première unité d’épuration membranaire de biogaz en France), injection du biométhane par la filiale GRDF (premier poste d’injection mis en place par la filiale GRDF en France), station d’approvisionnement au biométhane GNVERT (première station publique multisegments au biométhane carburant de la filiale GNVERT), flotte de 34 véhicules au gaz (première flotte de véhicules commerciaux au biométhane carburant).

 

L’usine de traitement des déchets METHAVALOR du Sydème à Forbach, dans l’est de la France.

 

La valorisation des biodéchets comporte cinq étapes:

La génération d’un biométhane de qualité

Avant utilisation, il est nécessaire de purifier le biogaz, qui comporte des impuretés, et surtout un taux de 40 % de dioxyde de carbone (CO₂) en sortie de l’étape de méthanisation. Cœur de toute cette chaîne de production, un module d’épuration breveté de la société AIR LIQUIDE permet de séparer le méthane (CH₄) et le CO₂, grâce à un procédé basé sur l’utilisation de membranes en polymères (Medal) spécifiques. Ce système génère un biométhane de qualité ayant une teneur en CH₄dépassant les 98 %.

C’est dans ce procédé qu’intervient le système de déshumidification du groupe CIAT, l’un des leaders européens de cette partie de traitement du gaz avec près de 1500 installations de type DRYPACK en service dans le monde. Ce groupe 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, tels des échangeurs et des séparateurs, par exemple. Ainsi, ces éléments peuvent s’intégrer au mieux dans le module d’épuration par membrane de la société AIR LIQUIDE contenu dans un container marine.

 

La fonction DRYPACK intègre des échangeurs tubulaires, un groupe de production d’eau glacée, ainsi qu’un séparateur de gouttelettes dans un système homogène et optimisé monté sur un châssis ou prêt à assembler. Trois 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 (refroidisseurs), ainsi que la haute efficacité de séparation de gouttelettes. La version DRYPACK Plus est l’offre la plus importante, 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. Cette version 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 du groupe CIAT, conjointement avec la société AIR LIQUIDE, pour adapter au mieux la solution DRYPACK à l’ensemble de la gamme de modules d’épuration par membrane (de 100 m³/h à 1500 m³/h de gaz brut).

 

À propos de GDF SUEZ GDF Suez est le deuxième groupe mondial de l’énergie, d’après le classement mondial des entreprises Global 500 de 2010, devenant la plus grande société de services au public au monde en termes de chiffre d’affaires. Il est également le premier producteur indépendant d’énergie au monde. Le groupe a vu le jour en 2008, suite à une fusion entre Gaz de France et Suez (un ancien groupe industriel franco-belge).   À propos de GrDF Gaz réseau Distribution France (GrDF), filiale du groupe GDF SUEZ, est une société française de distribution de gaz fondée en 2003. C’est le principal distributeur de gaz naturel en France et en Europe. Cette filialeassure la construction, l’exploitation et l’entretien des réseaux de distribution de gaz naturel conformément à la loi et aux contrats de concession signés avec les collectivités locales.   À propos de GNVERT GNVERT, une filiale du groupe GDF SUEZ Energie Services, est un leader européen des services multi-techniques et l’une des six branches d’activité du groupe. Acteur majeur de la filière du carburant gaz naturel en France, GNVERT fournit, depuis près de 15 ans, des solutions de mobilité durable en commercialisant des carburants propres (GNV, bio GNV, GNL, bioGNL, hythane...) aux collectivités locales et aux entreprises.