Echangeurs de chaleur boue-eau pour une installation de biométhanisation à Drammen, Norvège

WarmtewisselaarsBiogasDrammen

Echangeurs de chaleur Läckeby dans une installation d’hydrolyse thermique – récupération d’énergie

Les boues de méthanisation entrantes n’étant pas stériles, le premier pas à faire est l’hygiénisation. Lindum A/S le réalise à l’aide d’un procédé d’hydrolyse thermique (à la vapeur), les média sont chauffés jusqu’à 133°C minimum, pendant 20 minutes. La température maximale est limitée à 160°C, ce qui demande une pression de 5-6 bar. Au terme de cette période d’échauffement, la température est réduite rapidement jusqu’à 40°C, faisant, par le choc thermique, réduire les parois cellulaires et fibres en petites particules. L’hydrolyse thermique favorise la décomposition de la matière organique. La biomasse étant réduite de cette façon est plus vite décomposée. L’échangeur de chaleur Läckeby contribue à l’efficacité et la réduction des coûts de ce procédé.

Gestion circulaire des déchets pour une économie verte

Le client final Lindum A/S est une importante entreprise norvégienne, active dans la collecte, tri et valorisation de déchets. Dans cette position, Lindum est continuellement à la recherche de systèmes de traitement de déchets efficaces et durables. La gestion circulaire des déchets est le premier souci de Lindum, tant sur le plan de la collecte, que sur le plan de la valorisation des déchets. Lindum vise à réutiliser tous les aspects des déchets collectés. Un bon exemple est le biogaz que la société produit lors du traitement de lisier, de boues de digestion et de déchets ménagers. Lindum investit pas mal de temps et d’argent dans sa recherche continue de nouvaux systèmes de traitement responsable et d’économie circulaire, brisant ainsi avec notre schéma traditionnel de production linéaire. La sociéte Lindum est à juste titre fière de son rôle de pionnier sur le plan de la protection environnementale.

Biogas Drammen schéma du processus

L’échangeur de chaleur boue-eau: la contribution Läckeby

En 2016, Läckeby fut contacté par Lars Erik Smith de la société norvégienne COWI, actif dans le secteur du batiment, de l’environnement, de l’énergie et des travaux d’infrastructure. La mission de Cowi fut de trouver une solution pour réutiliser les eaux de process pour refroidir les boue de méthanisation et de réintroduire l’énergie des ces eaux de process dans la production. Les eaux de process n’ayant pas la fraicheur souhaitée et compte tenu de l’espace disponible très limité dans le bâtiment, nous n’avons pas pu atteindre les 40 °C souhaités en un seul pas. Pourtant Läckeby a obtenu un meilleur chiffre, que celui calculé au début par Cowi. Après refroidissement, les boues sont mélangées avec de l’eau, avant de les conduire à la cuve de fermentation. C’est ainsi que la température souhaitée des boues de 40 °C est obtenue. Cette proposition de Läckeby, supportée par les bonnes expériences chez Lindum, avec d’autres échangeurs de chaleur de la marque Läckeby, ont menées à un nouveau projet. En 2017, l’échangeur de chaleur Läckeby du type HSW 40-120-6 a été mis en service.

Récupération d’énergie: le résultat

Des boues hydrolysées ont une teneur en matière sèche de 12 – 14% et une viscosité correspondentes à des boues ménagères avec une teneur en matière sèche d’à peu près 6%. Les boues hydrolysées de la citerne flash ont une température entrante de 107 °C et un débit de 8 m3/h en entrant l’échangeur de chaleur HSW 40-120-6. A l’aide des eaux de process de 56°C, à un débit de 5,9 m3/h, les boues de méthanisation sortantes ont une température de 73,3°C, ce qui est bien dans les expectations. Tout le procédé a été mis en marche juste après l’été 2017. Au début, il y avait quelques problèmes à cause d’une augmentation soudaine des chutes de pression sur l’échangeur de chaleur, bloquant le processus. Ensemble, nous avons rapidement détecté la cause, se situant au niveau du remplissage d’effluent dans la citerne flash. Depuis que ce problème est résolu, l’installation fonctionne parfaitement.