Méthanisation industrielle et injection biométhane

Méthanisation industrielle et injection biométhane Etude de cas: APTUNION - 29/11/18

Chiffres clés Veolia 2017

96 millionsde personnes desservies

en eau potable

40 millionsd’habitants desservis

en collecte pour le compte des collectivités locales

45 millionsde MWh produits

62 millionsd’habitants raccordés

en assainissement

47 millionsde tonnes

de déchets traités

40 210installations thermiques

gérées

579unités de traitement

exploitées

2 291sites industriels gérés

595réseaux de chaleur et de froid opérés

737 977entreprises clientes

2 878usines de traitement

des eaux usées opérées

4 117 usines de production d’eau potable gérées

25 125 M€de chiffre d’affaires à travers le monde

168 800collaborateurs à travers le monde

Slide VEOLIA GENERALTraitement anaérobie des effluents industriels

3#Présentation Aptunion - Pollutec 2018

Utilisation de biogaz

Technologie anaérobie

Effluents industriels

Effluent prétraité

BiogazChaudière à

biogaz

Chaleur85 % de

rendement

Cogénération

Chaleur40 % de

rendement

Electricité38 % de

rendement

Valorisation biogaz

Biométhane99 % de

rendement

Off-gazCO2

Gaz naturel en réseau

Bio GNV


Contexte français


Un tarif réglementé indicatif garanti pendant 15 ans !


De la méthanisation à l’injection : répartition des rôles


Source : GRDF

Méthanisation industrielle : quels secteurs ?

#Présentation Aptunion - Pollutec 2018 8

Aptunion - Apt (84)

● Spécialiste fruits confits et inclusions fruitières○ Clients : industrie agroalimentaire

➢ chocolaterie, biscuiterie, boulangerie, glaces...

● ∈ groupe MIREOLIAN depuis 2015○ BERTIN : huile noisette & amande○ HLR : praline et noix caramélisé○ VALIA : ingrédients à base de viande et de poisson

● Chiffres clé APTUNION○ 22 Ha en Provence○ 35 M€ CA○ 200 employés○ 10 000 T produits finis○ 2 000 références○ 500 clients (>50 pays)


● Effluents à traiter○ eau de lavage ○ saumures○ ~ 3 000 tDCO/an & ~ 250 000 m3/an

● STEP existante parfois saturée○ extension déjà réalisée en 2012 (MBBR)○ non conformité périodique des rejets nécessitant des

recours à l’épandage○ facteur limitant extension usine

● Coût environnemental élevé : ~ 1,5M°€/an○ compostage des boues○ électricité ○ saumures : traitement extérieur

Projet nécessaire pour assurer la pérennité du site

Contexte


Raisons écologiques○ sucre -> énergie verte (biogaz)○ ↘ 70% électricité & boues○ traitement in situ saumures○ conformité rejets○ suppression épandage○ ↘ empreinte carbone

Un projet de méthanisation… Pour quoi faire ?

Raisons économiques○ revenu régulier : énergie verte○ ↘ coût exploitation○ ↗ capacité (évolution site)○ source revenu si traitements intrants extérieurs

1 Tonne DCO éliminée = 350 Nm3 de CH4 = 3,75 MWh = 330 à 500 €


Méthanisation VS Procédés aérobie


● Réalisation essais pilote○ prétraitement saumures soufrés○ méthanisation

● Marge pour extension usine

● Contraintes○ saisonnalité○ réutilisation ouvrages existants○ continuité traitement

DONNEES DE BASE

Volume 700 - 1600 m3/j

DCO 7 - 21 t/j

MES ~ 500 mg/L

pH 5 - 6

T 18 - 30°C

NORMES DE REJET

DCO < 90 mg/l

DBO5 < 30 mg/l

MES < 35 mg/l

NGL < 10 mg/l

PT < 2 mg/l

Présentation du projet


Solutions VeoliaStockage des saumures

150 m3

Prétraitement

Autres effluents

Bassin tampon 3 500 m3

(ouvrage existant)

Méthanisation 850 m3

BiobedⓇ Advanced

Prétraitement biogazSulfothaneTM

Purification du biogazMemGasTM

Injection biométhane vers le réseau GrDF

Traitement aérobie(ouvrage existant)

Clarificateur(ouvrage existant)

Effluent traité

RecirculationProcédé Calthane

Conditionnement et déshydratation

Boues déshydratées 14#Présentation Aptunion - Pollutec 2018

BIOBED® EGSB, procédé biologique anaérobie

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Cliquez ici pour accéder à la page web et à la vidéo.

http://www.otv.fr/fr/expertise/industries/effluents-industriels/methanisation-liquide/

Prétraitement du biogaz / Désulfurisation - Sulfothane™


Absorption de HS-/H2S du biogaz dans une solution

faiblement alkaline

Biogaz OUT200 Nm3/h

@ 100 ppm H2S

- Oxydation de l’H2S et production de sulfure élémentaire

- Régénération de la solution alkaline

Biogaz IN200 Nm3/h

@ 11 000 ppm H2S

Scrubber Column

BioréacteurDécanteur des boues

Décantation et évacuation des

boues

Boues sulfurées

Aération

Prétraitement du biogaz / Désulfurisation - Sulfothane™


Pour une concentration élevée en H2S

Technologie standardisée

S extrait avec la boue après décantation, faible OPEX

Débit Biogaz [Nm³/h] 100 –250

250 –500

500 –1000

1000 –1500

Flux de S

[kg S / j]

Type A B C D

40 – 100 I AI BI CI DI

100 – 200 II AII BII BIII DII

200 – 375 III AIII BIII CIII DIII

375 – 500 IV AIV BIV CIV DIV

Purification du biogaz - MemGas™


Séchage du biogaz à un point de rosée de 5°C

Lavage du biogaz pour

éliminer COV/Siloxanes et résiduel H2S

Compression du biogaz de 12 à 15 bargSéparation CH4/CO2 avec

membranesOff-gas

CO2 > 98%

BiométhaneCH4 > 97%

Sulfothane™Désulfurisation

biologique

120 Nm3/h

Avantages de la combinaison Sulfothane™ / Memgas™

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● Rendement du Sulfothane™ > 99% sur l’H2S

● Récupération de soufre élémentaire

● Pas d’ajout d’air dans le flux de biogaz

● Rendement du MemGas™ ≥ 99.5% sur le CH4

● Biométhane conforme (type H) et comprimé pour l’injection au réseau

● CH4 < 0.5% dans les gaz résiduaires (off-gaz)

● Aucun auxiliaire requis comme l’eau ou les solvants de sorption

● Faible consommation d’énergie - 0.3 à 0.4 kWh/Nm3 de biogaz

Méthanisation granulaire = procédé mésophile• Nécessité de chauffer les effluents

Optimisation thermique• Récupération chaleur effluents &

équipements

Optimisation électrique• Equipements existants

• Variateurs de fréquence• Modification automatisme…

• Faible consommation sur nouveaux équipements

Injection de la totalité du biogaz produitPas de consommation d’énergie fossile

Optimisation énergétique

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Investissement : 4 M°€

Subventions• ADEME, agence de l’eau & région

Gain vente biométhane • 800 000 Nm3/an soit 8 560 000 kWh/an• 1 M°€/an (tarif garanti 15 ans)

↘ Coûts d’exploitation• Boues & électricité

TRI : 5 ans

Financement & gains

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CONCLUSION

Veolia Water Technologies dispose aujourd’hui de toutes les

technologies dans son portefeuille pour proposer un ensemble

complet de traitement de l‘effluent brut à la valorisation du biogaz.

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DES QUESTIONS ?

Marie [email protected]

Marie-Laure [email protected]

www.otv.fr/fr/profil/conception-construction-industriellehttp://www.otv.fr/fr/expertise/industries/effluents-industriels/methanisation-liquide/

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