Bibliographie & annexes
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English
Auteur(s)
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Jérôme GAY : Ingénieur INSA (Institut national des sciences appliquées) - Chef de projets Environnement, société OSER (Ouverture Scientifique, Études et Réalisations)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les boues de stations d’épuration sont des résidus de l’assainissement des eaux usées d’origine industrielle ou domestique. L’élimination des boues par épandage agricole est la principale voie de valorisation en France.
Lorsque leur recyclage s’avère impossible en agriculture, les boues constituent un déchet humide difficile à brûler et à valoriser par voie thermique. La valorisation énergétique regroupe différentes technologies permettant de convertir la fraction organique des boues en énergie. La valorisation énergétique peut être une voie d’élimination complémentaire ou alternative à la valorisation matière en agriculture.
Les technologies de valorisation énergétique des boues de station d’épuration permettent de tirer profit de la nécessité d’éliminer et de détruire les boues. La valorisation des boues, sur le site de la station d’épuration, permet d’améliorer le bilan environnemental en diminuant le transport des boues et en produisant une énergie (chaleur, électricité) directement consommée sur la station.
Ces technologies sont pour certaines relativement nouvelles et ne bénéficient encore que de retour d’expérience ponctuel. Il s’agit cependant d’alternatives sérieuses à l’incinération classique présentée bien souvent comme la seule voie thermique possible.
Les premiers critères de choix sont le gisement de boues (quantité) et l’impossibilité technique d’une valorisation agricole des boues (qualité). Pour envisager une valorisation énergétique, le gisement de boues doit être significatif, au minimum pour les stations d’épuration de plus de 50 000 équivalents habitants soit environ 750 tonnes de matière sèche.
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Pyrolyse
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3. Co-incinération en centrale thermique
3.1 Processus thermique
Les centrales thermiques à charbon sont des centrales énergétiques produisant de l’électricité et de la chaleur à partir de charbon, par cogénération.
Le charbon est pulvérisé dans un broyeur et mélangé avec de l’air préchauffé. Le mélange est introduit dans une chambre de combustion par des brûleurs. La chaudière est tapissée de tubes dans lesquels circule de l’eau sous pression. La chaleur dégagée par la combustion du charbon porte la température de la vapeur d’eau à 560 oC environ, sous une pression de 165 bar. La vapeur produite est détendue dans des turbines. Elles assurent la conversion de l’énergie thermique de la vapeur en énergie mécanique. Les turbines sont couplées à des alternateurs produisant l’électricité. La détente de la vapeur est réalisée dans trois étages successifs : haute (165 bar), moyenne (34 bar) et basse pression (0,3 bar). La vapeur est alors dirigée vers le condenseur dans lequel circule de l’eau de refroidissement issue d’un fleuve ou de la mer. La vapeur est condensée et cette eau est réintroduite dans le circuit de génération de vapeur. Les fumées de combustion sont traitées par des dépoussiéreurs électrostatiques qui éliminent les cendres volantes et sont évacuées par une grande cheminée. Les fumées contiennent encore des oxydes de soufre et des oxydes d’azote. Les centrales sont de plus en plus équipées de systèmes de désulfuration qui permettent d’éliminer près de 90 % des oxydes de soufre par un lavage humide des gaz de combustion.
Il faut environ une centaine de tonnes de charbon à l’heure pour développer une puissance électrique de 250 MW. Le rendement des centrales thermiques à flammes est aujourd’hui de 38 % pour les centrales classiques et peut monter jusqu’à 55 % en cycle combinée (récupération de la chaleur résiduelle pour un nouveau turbinage). Le charbon est un combustible fossile qui peut être remplacé, dans une certaine mesure, par des déchets homogènes (boues sèches). Ces dernières permettent alors de diminuer la quantité de gaz à effet de serre produit par la centrale thermique (tableau 14).
Le choix de cette voie est évidemment lié à la proximité de la station d’épuration avec...
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Co-incinération en centrale thermique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ADEME, GDF - Le biogaz et sa valorisation, guide méthodologique - . ISBN 2-86817-310-1 (1999).
-
(2) - Netherlands Association For Water Management (NVA) - Valorization of sludge residuals - . Presentation of on going projects in the Netherlands and Belgium, Aquatech (1998).
-
(3) - Juniper - Pyrolysis and gasification of waste : a worldwide technology and business review - , Vol. 1 et 2 (2000).
-
(4) - SPIEGEL (R.J.), THORNELOE (S.A.), TROCCIOLA (J.C.), PRESTON (J.L.) - Fuel Cell operation on anaerobic digester gas : conceptual design and assessment - . Waste Management, Vol. 19, 389-399 (1999).
-
(5) - Office fédéral de l’environnement des forêts et du paysage - Incinération des boues d’épuration, étude des filières d’incinération des boues d’épuration en Suisse - . Cahier de l’environnement no 156 (1991).
-
...
ANNEXES
Agence pour la défense de l’environnement et la maîtrise de l’énergie (ADEME)
Agences de l’eauGaz de France (GDF)Solagro HAUT DE PAGE
Thermolyse :
Société Wastegas Technologie :
Procédé ENERSLUDGE :
http://www.oberon.com.au/esi/index.html
Digestion anaérobie :
Société OTV :
Société Degremont :
Organic Waste Systems (OWS) :
https://schwarting-biosystem.de/unternehmen.html
Valorisation du biogaz :
Société ENTEC
Société ONSI :
(pile à combustible)
Société SOFFIMAT :
Gazéification :
Société Lurgi :
Boues :
(dossier...
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