Épuration du biogaz par lavage de l'eau

colonne di lavaggio in un impianto di upgrading che sfrutta il pressure water scrubbing

Le processus de valorisation – axé sur la purification du biogaz pour le transformer en biométhane– peut exploiter différentes technologies pour atteindre cet objectif. Un aperçu de ces derniers a été donné dans l’un de nos articles précédents, décrivant rapidement leurs avantages et leurs inconvénients.

La technologie la plus populaire, également utilisée par CMA en raison de ses nombreux avantages par rapport aux autres techniques de valorisation du biogaz, est appelée lavage à l’eau sous pression (Pressure Water Scrubbing – PWS).

Examinons ses principes de base, ses composants et ses caractéristiques.

Nettoyage à l’eau sous pression

Le lavage à l’eau sous pression est une méthode qui exploite la plus grande solubilité du CO2 par rapport au CH4, en particulier à basse température. Ce principe est à la base des installations PWS, qui sont similaires aux installations de lavage chimique et physique avec des solvants organiques, mais qui utilisent un matériau différent pour absorber le CO2.

Dans le cas des installations PWS, le gaz non purifié passe par une colonne de traitement remplie de corps de remplissage en PVC dont la fonction est d’augmenter la surface de contact entre le gaz et le liquide. Dans cette colonne, le gaz entre en contact avec un courant d’eau qui s’écoule dans la direction opposée. Le liquide sortant de la colonne sera donc riche en CO2, tandis que le gaz sortant sera principalement constitué de CH4.

Cette configuration permet de séparer efficacement le CO2 du gaz brut, garantissant ainsi un gaz purifié de haute qualité.

Colonnes de lavage

Le cœur du système de lavage à l’eau est une colonne verticale appelée« laveur » ou« colonne de lavage« , spécialement dimensionnée pour assurer le temps de contact nécessaire entre le gaz et l’eau de lavage. Cette colonne est traversée par un courant d’eau froide injecté par le haut et un courant de biogaz sous pression par le bas.

En raison de la loi de Henry mentionnée dans un article précédent, les composants tels que NH3, H2S, CO2 et CH4 se dissolvent dans l’eau au fur et à mesure que le gaz monte dans la colonne, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de prétraiter le biogaz.

L’eau évacuée de la colonne de lavage est envoyée dans le réservoir de flash , où une partie du CH4 dissous dans l’eau de lavage est encore récupérée. Le CH4 obtenu à la fin du processus est séché et ses caractéristiques sont contrôlées afin de respecter les valeurs requises par le code de réseau SNAM.

Depuis le réservoir de flash, l’eau passe ensuite dans la colonne dite de régénération. Ici, le flux d’eau est traversé par un flux d’air généré par une soufflerie dont la tâche est de refroidir l’eau pompée par le bas et réinjectée par le haut dans la colonne de lavage via une pompe verticale.

Les avantages du lavage à l’eau

Le faible nombre de composants requis, qui sont faciles à entretenir et dont le fonctionnement exclut la phase de prétraitement du biogaz, fait de la technologie PWS un processus simple, durable et efficace. Contrairement à d’autres technologies d’amélioration, le lavage à l’eau sous pression nécessite des systèmes de contrôle moins complexes. Il en résulte des coûts d’exploitation plus faibles et une moindre dépendance à l’égard de la maintenance et du remplacement des composants sensibles. Enfin, le lavage à l’eau sous pression est également une méthode respectueuse de l’environnement pour l’épuration du biogaz. Le rinçage de l’eau permet de traiter jusqu’à 500 ppm de H2S en régime permanent et jusqu’à 1 000 ppm en période de pointe, jusqu’à 500 ppm de NH3 et jusqu’à 50 mg/NM3 de COV, sans nécessiter l’utilisation de produits chimiques ou de réactifs coûteux.

Cela permet non seulement de réduire les coûts, mais aussi l’impact environnemental global du processus.

Par rapport aux autres technologies présentes sur le marché, la principale différence du système proposé par CMA Srl réside dans la simplicité de sa gestion et dans sa durabilité (en s’appuyant exclusivement sur l’utilisation de l’eau en circuit fermé, sans introduire d’agents chimiques particuliers). Ce système convient aux installations les plus courantes, produisant entre un et trois mégawatts, et s’adresse principalement au secteur de l’agriculture et de l’élevage. Cependant, il peut également être exploité pour la production de biométhane à partir de déchets solides municipaux (FORSU).

En conclusion, la solution proposée par CMA peut rendre la production de biométhane simple et durable, en réduisant les coûts d’exploitation et de gestion et en permettant son utilisation dans diverses situations.

Contactez notre service technique pour en savoir plus !