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Le Procédé DAVID

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Le procédé DAVID

Description technique du
brevet

Applications du brevet

Calculer les quantités de
réactif selon les polluants

Ses principaux avantages

Les techniques
concurrentes

Inconvénients et dangers
des techniques
concurrentes

Origines des pollutions
par l'hydrogène sulfuré

Origines des pollutions
par le dioxyde de soufre

 

Odeurs et olfaction

Désodorisation industrielle
par l'eau de Javel

Eau de Javel, en user
sans en abuser

Le lisier de porc et le
procédé David

 

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En France, c'est bien connu, nous n'avons plus de pétrole mais nous avons encore des idées:

Le procédé DAVID - Odeurs
Secteur Industriel
Procédé d'épuration d'effluents gazeux ou liquides contenant des dérivés soufrés

Préambule

La gêne procurée par les mauvaises odeurs est devenue un problème de société.
Certaines mauvaises odeurs sont, de plus, préjudiciables à notre santé comme d'autres produits peu ou pas odorants.
Les odeurs nocives ou non, que nous respirons quotidiennement sont déterminantes pour notre bien-être et notre santé.
Avec le temps, l'individu parvient à s'habituer aux mauvaises odeurs et celles-ci étant invisibles, aucune disposition n'est généralement prise pour s'en protéger.

 

Qui est l'inventeur ?

L'inventeur, Ingénieur chimiste de Recherche & Développement en industrie pharmaceutique, aujourd'hui retraité et chercheur indépendant, est le neveu de André Bondouy, le Président fondateur de la société SEPPIC.

Le procédé est né de l'imagination d'un chimiste normand né dans le village mythique qui a vu circuler la toute première voiture munie d'un moteur a explosion conçue par Édouard Delamare-Deboutteville
(1856 à 1901) qui eut l'idée en 1883 de doter un break de chasse d'un moteur à gaz.

Mais l'expérience s'acheva abruptement par l'explosion du récipient à gaz.
L'année suivante il conçut et fit rouler la première voiture à pétrole actionnée par un moteur à explosion.

Comment est né le procédé DAVID ?

L'idée du procédé est le résultat de l'observation de la réaction d'une molécule organique avec un dérivé soufré très malodorant, en l'occurrence la condensation entre le chloroéthanol et le dodécylmercaptan, ayant donné naissance à une nouvelle molécule organique parfaitement inodore très facilement biodégradable.

Cette observation a été le déclic pour rechercher un réactif simple et peu coûteux et si possible facilement accessible.
Le procédé DAVID est ainsi né.
Les recherches ont été entreprises pour le choix d'une molécule organique déjà commercialisée, d'un coût abordable, facile et sûre d'utilisation.

Le procédé a ensuite fait l'objet d'un brevet français et européen dont l'extension porte jusqu'en 2035.

Comment fonctionne ce nouveau procédé ?

La présente invention s'est donné pour but de pourvoir à un procédé d'épuration d'effluents gazeux ou liquides contenant un ou plusieurs dérivés soufrés, tels que H2S, mercaptans ou SO2, qui élimine les inconvénients des solutions visant au même but proposées dans l'art antérieur, notamment en ce que le procédé selon la présente invention permet un rendement d'épuration quantitatif de l'ordre de 100%, ne nécessite pas d'installation particulière (utilisation de n'importe quelle colonne de lavage de gaz, par exemple), et fournit un produit de substitution stable, biodégradable et non toxique.

La présente invention a pour objet un procédé d'épuration d'effluents (gazeux ou liquide) contenant des dérivés soufrés:

Hydrogène sulfuré, anhydride sulfureux, méthanethiol, éthanethiol, 1-propanethiol, 2-propanethiol, ter-butanethiol, etc,…

caractérisé en ce qu'il comprend:

(A) l'alcalinisation de l'effluent à traiter à un pH > 9 en présence d'une base de formule générale M-OH dans laquelle M représente un métal alcalin, un métal alcalino-terreux, un agent de condensation entre la partie organique d'un réactif spécifique et le dérivé soufré ou un agent de transfert de phase et notamment un ammonium quaternaire ou un ligand.

(B) la mise en contact du produit obtenu en (A) avec un réactif organique spécifique.

Selon un mode de mise en oeuvre avantageux du dit procédé, les étapes (A) et (B) sont réalisées simultanément.
Ce procédé de captage et de dépollution s'applique également au traitement simultané de plusieurs dérivés soufrés.

(C) La destruction finale des produits de captage après le procédé simultané d'absorption et de modification chimique (A+B) L'opération est effectuée en station d'épuration biologique.
Les composés organiques présents et formés lors de la réaction de condensation sont digérés par le processus de bioépuration aérobie de la station d'épuration.

Description technique du procédé DAVID

Le procédé DAVID est mis en oeuvre dans un processus de désodorisation physico-chimique consistant en un transfert de molécules gazeuses odorantes vers une phase liquide. Ce procédé se caractérise par un lavage chimique de l'air vicié à contre courant, à l'aide de solutions aqueuses alcalines, à l'intérieur de tours de lavage placées en série.
Ces tours sont garnies de matériau inerte qui favorise le contact gaz-liquide.
Suivant la nature du composé à éliminer, un agent neutralisant basique est ajouté à l'eau de lavage afin d'accélérer le transfert gaz-liquide, et ainsi augmenter l'efficacité du traitement. L'addition complémentaire d'un réactif spécifique contribue à son tour, non seulement à intensifier ce processus de transfert, mais aussi à régénérer les eaux de lavage en modifiant chimiquement les molécules absorbées qui possèdent la propriété d'être inodores et biodégradables.

Le procédé conforme à l'invention permet d'obtenir un produit traité liquide absolument inodore et incolore qui peut être directement évacué vers un bassin d'auto-neutralisation d'une station d'épuration; de plus, l'acidification ne régénère pas de mercaptan, de SO2 ou d'hydrogène sulfuré.

Le procédé DAVID, revendiqué pour la destruction des odeurs, repose sur la modification chimique de la molécule odorante qui est transformée en une autre molécule " inodore " et non toxique. On peut opposer cette nouvelle forme de
" désodorisation ACTIVE " face aux autres procédés que nous qualifions " désodorisation PASSIVE " (masquages ou neutralisateurs d'odeurs).

Le traitement biologique en station d'épuration ne crée pas non plus de nouvelle nuisance, ni au niveau de la station
elle-même, ni au niveau du réseau d'assainissement.
Les mesures DBO (Demande Biologique en Oxygène) et DCO (Demande Chimique en Oxygène) sont améliorées comparativement aux procédés de destruction oxydants classiques.

Le procédé DAVID permet de traiter des effluents gazeux très concentrés pouvant aller jusqu'à 1000 mg/m3 de composés odorants. Très fiable, cette technique atteint des rendements épuratoires supérieurs à 99 % garantissant l'absence totale de nuisances olfactives.
Les caractéristiques d'un matériau inerte qui favorise le garnissage (nature, surface spécifique, volume, hauteur) sont calculées pour optimiser le temps de contact gaz-liquide et le transfert des molécules.
Le captage et l'épuration par le procédé "DAVID", s'applique aussi bien dans le cas de gaz pur, en qualité de mercaptan ou d'H2S , qu'en mélange entre eux.

Équipement nécessaire pour le procédé DAVID

Le procédé DAVID est mis en oeuvre dans un processus physico-chimique consistant en un transfert de molécules gazeuses vers une phase liquide.

Ce processus est réalisable sur une seule tour de lavage:


Le procédé se caractérise par un lavage physico-chimique du flux gazeux vicié à contre courant, à l'aide de solutions aqueuses alcalines, à l'intérieur de la tour de lavage.
L'agent neutralisant basique (soude ou potasse) est ajouté à l'eau afin d'accélérer le transfert gaz-liquide, et ainsi augmenter l'efficacité du traitement.

L'addition complémentaire d'un réactif spécifique contribue à son tour, non seulement à intensifier ce processus de transfert, mais aussi à régénérer les eaux de lavage en modifiant chimiquement les molécules absorbées qui possèdent la propriété d'être inodores et biodégradables.

Dans la tour, l’air est introduit de bas en haut et les solutions de lavage pulvérisées à contre-courant, de haut en bas.
Ces tours sont garnies de matériau inerte qui favorise le contact gaz-liquide. 
La tour est équipée d’une pompe de recyclage.
Le pied de la tour sert de volume de rétention et de bâche d’aspiration de la pompe de recirculation des bains.

 

Mode opératoire:

Un classeur EXCEL de calcul automatique comporte un onglet de calcul des rejets et un onglet de calcul des charges permettant, d’une part de déterminer les quantités de réactif et de soude ou de potasse du flux gazeux considéré et d’autre part de comparer le coût de traitement avec l’eau de Javel.
Pour cela il est important de connaître et de renseigner précisément dans les cases bleues :

  •           Le débit horaire du flux en m3
  •           La durée de traitement journalier
  •           La concentration des composés à capter en mg/m3

Dans la bâche d’aspiration on charge dans l’ordre les quantités calculées de solution alcaline de soude ou de potasse, puis la solution à 40% du réactif.
On charge l’eau complémentaire déterminée dans la feuille de calcul correspondant à 20 volumes du réactif pur.
Le milieu réactionnel affiche une valeur de pH >11.
La pompe de circulation est activée puis la vanne de débit des gaz est progressivement libérée et contrôlée au débit désiré.
La fin de réaction est déterminée et contrôlée par pH <9.

Le procédé s'adapte à tout type d'installation dèja existante:

- Dans le cas d’une installation pourvue d’une seule tour, il s’agit d’une opération unitaire (batch) :

La tour est vidangée, l’effluent liquide est évacué vers le bassin de réception des eaux industrielles.
La tour peut être rechargée pour une autre opération.

 

 

 

 

- Dans le cas d’une installation pourvue de plusieurs tours, elle permet une opération en continu :

Ce type d’installation à 2 ou 3 étages, ou plus, conviendra pour un traitement en continu.
Une fois la 1ère tour arrivée en saturation contrôlée par pH-métrie ( pH<9 ), le flux est basculé vers la 2ème tour.
Pendant ce temps, la 1ère tour est rechargée et ainsi de suite….

 

Le procédé conforme à l'invention ne nécessite donc pas d'équipement spécifique particulier.



Traitement biologique des effluents liquides en station d'épuration:

Le procédé conforme à l'invention permet d'obtenir un produit traité liquide absolument inodore et incolore qui peut être directement évacué vers un bassin d'auto-neutralisation ou un bassin des eaux à traiter d'une station d'épuration, de plus, l'acidification ne régénère pas de mercaptan, de SO2 ou d'hydrogène sulfuré.
Le traitement biologique en station d'épuration ne crée pas non plus de nouvelle nuisance, ni au niveau de la station elle-même, ni au niveau du réseau d'assainissement.
Les mesures DBO (Demande Biologique en Oxygène) et DCO (Demande Chimique en Oxygène) sont conformes aux normes de rejet et améliorées comparativement aux procédés de destruction oxydants classiques.



Les principaux avantages du procédé DAVID

Le procédé DAVID est une technologie originale d'épuration d'effluents gazeux contenant des dérivés soufrés malodorants et nocifs voire mortels comme l'hydrogène sulfuré (H2S).

Domaine d'efficacité du procédé DAVID
Le procédé s'applique dans le domaine du traitement des odeurs générées par l'ensemble des dérivés soufrés du type Mercaptan et Hydrogène sulfuré (H2S).
Ces pollutions olfactives se rencontrent dans de très nombreux secteurs dont les principaux:

  • Le secteur industriel:
    Les
    activités industrielles.
  • Le secteur des déchets:
    Les déchets ou leur transformation impliquent des nuisances olfactives.
    Il convient de comprendre le terme de déchets au sens large: odeurs ménagères, carcasses d'animaux, déchets de poissons, déjections d'animaux....
  • Le secteur de traitement des eaux:
    Dans les stations d'épuration, les bactéries anaérobies sont responsables d'émission d'H2S et de mercaptans rencontrés dans les réseaux de collecte d'effluents et dans les stations d'épuration.
    Les unités de traitement des boues créent aussi ces nuisances.

Parfaite intégration dans un système classique de lavage des gaz sans autre installation particulière
Le procédé DAVID consiste en un lavage basique couplé avec une réaction chimique simultanée, destiné à capter puis à transformer le polluant en un composé inodore.
Le captage et la destruction par contact gaz/liquide sont généralement effectués par une méthode classique à contre-courant dans des tours de lavage sur un ou plusieurs étages.
Le procédé DAVID ne nécessite pas d'installation particulière :
Le procédé s'intègre sur des installations déjà existantes mais peut aussi se contenter d'une seule tour de lavage.

Larges possibilités d'utilisations en présence d'autres composés
Le captage et l'épuration par le procédé "DAVID", s'applique aussi bien dans le cas de gaz pur, en qualité de mercaptan ou d'H2S , qu'en mélange entre eux.

Rendement et taux de conversion proches de la théorie
Le réactif du procédé DAVID permet une forte amélioration du transfert de masse gaz/liquide.
Le taux de conversion de la réaction chimique est quantitatif pour une quantité de produit mise en oeuvre très proche de la théorie.
Les composés traités sont convertis à 100% en espèces biodégradables.

Sécurité et simplicité de la chimie du procédé
Cette réaction se réalise quasi instantanément lors de l'opération de lavage à contre-courant sans condition particulière de température ou de pression.
La mise en oeuvre du réactif est sûre et commode, elle ne comporte pas les risques des oxydants et des dérivés chlorés couramment utilisés.
Le réactif est un solide pulvérulent, stable au stockage et à la manipulation.

Le composé de transformation obtenu est stable chimiquement
mais facilement biodégradable
L'effluent liquide obtenu est parfaitement inodore, limpide et incolore.
La grande stabilité chimique du composé organique formé rend impossible la génération d'une nouvelle pollution soufrée gazeuse par émission de sulfures volatils, lors d'une acidification. Le composé organique formé est parfaitement bio-dégradable. La biodégradation est très rapide et le traitement bactériologique ne crée pas de nouvelle nuisance tant au niveau du réseau d'assainissement qu'au niveau de la station elle-même.

Des performances techniques et économiques manifestes
Les unités de traitement existantes, conçues pour les techniques courantes d'abattage aux oxydants, sont surdimensionnées pour l'utilisation du procédé DAVID.
Le procédé DAVID permet une optimisation des unités existantes et une diminution du coût d'une installation à créer. 
Avec le procédé DAVID, la consommation de réactif est proche de la théorie ce qui le différencie de la concurrence des procédés oxydants qui demandent des excès de réactif pour un résultat acceptable.

Avec le procédé DAVID:

  • d'une part, le besoin en réactif est divisé par un facteur compris entre 5 et 30 suivant le polluant traité et suivant le réactif concurrent utilisé de façon classique.
  • d'autre part, le coût de dépollution varie d'un facteur de 4 à 25 suivant le polluant avec l'eau de Javel, voire beaucoup plus avec le dioxyde de chlore ou le Perhydrol (eau oxygénée).

Voir les tableaux suivants:

Quantités nécessaires en Kg pour traiter 1 Kg de polluant

Pour 1 Kg
Réactif pur
Soude pure
Soude 30%
Eau Javel 47° Cl
Dioxyde de chlore
Perhydrol 30%
Hydrogène sulfuré
14,4
2,5
8,2
71,5
79,7
164,9
Methanethiol
2,7
0,9
3,1
82,7
79,8
82,7
Ethanethiol
2,1
0,7
2,4
64,1
61,8
64,1
Propanethiol 1 ou 2
1,7
0,6
1,9
52,2
50,4
52,2

Rapport pondéral entre les techniques concurrentes et le procédé DAVID

Hydrogène sulfuré
5
6
11
Methanethiol
31
30
31
Ethanethiol
31
29
31
Propanethiol 1 ou 2
31
30
31
Rapport entre chacun des réactifs concurrents et le réactif du procédé DAVID


Coûts comparés en € pour traiter 1 Kg de polluant

Pour 1 Kg
Réactif pur
Soude pure
Soude 30%
Eau Javel 47° Cl
Dioxyde de chlore
Perhydrol 30%
Hydrogène sulfuré
5
0,4
1,8
19,3
70,9
67,6
Methanethiol
0,9
0,2
0,7
22,3
71
33,9
Ethanethiol
0,7
0,1
0,5
17,3
55
26,3
Propanethiol 1 ou 2
0,6
0,1
0,4
14,1
44,8
21,4

Rapport des coûts entre les techniques concurrentes et le procédé DAVID

Hydrogène sulfuré
4
14
14
Methanethiol
25
79
38
Ethanethiol
25
79
38
Propanethiol 1 ou 2
24
75
36
Rapport entre chacun desréactifs concurrents et le réactif du procédé DAVID


En résumé, l'analyse de ce tableau montre l'intérêt économique du procédé DAVID face à la concurrence:

Pour 1 kg de polluant
à traiter
Réactif "DAVID"
Eau de Javel
dioxyde chlore
Eau oxygénée
Hydrogène sulfuré
5,00 €.
19,30 €.
70,90 €.
67,60 €.
Méthylmercaptan
0,90 €.
22,30 €.
71,00 €.
33,90 €.
Dioxyde de soufre
Uniquement le coût de la soude: 0.20€
Pas de traitement connu
(uniquement captage à la soude)

Des avantages écologiques remarquables
L'utilisation du procédé DAVID permet une réduction considérable des sels minéraux rejetés après traitement, comme c'est le cas avec les traitements oxydants (facteur compris entre 5 et 30 suivant le polluant traité et suivant le réactif concurrent utilisé de façon classique).

Le procédé DAVID permet de s'affranchir des zones, spécialement aménagée pour le stockage des réactifs, qui sont très dangereux. Avec les traitements oxydants, Il est courant de stocker ainsi:

    • H2SO4 : 4 m3
    • Eau de Javel, NaClO à 47° chlorométrique: 40 m3.

Avec le procédé DAVID qui met en oeuvre un réactif "neutre" (ni oxydant ni réducteur), on s'affranchit des risques tant du stockage que de l'utilisation.

 

RÉSUMÉ DES SECTEURS CONCERNÉS PAR LE PROCÉDÉ DAVID - ODEURS

  • les raffineries,
  • la pétrochimie,
  • les industries de traitement des déchets des hydrocarbures,
  • les industries de chimie minérale: production d'acide sulfurique et d'oxyde de titane,
  • chimie organique et chimie fine,
  • les industries du papier, les industries agro-alimentaires et les industries des matériaux,
  • les concepteurs et constructeurs de stations d'épuration,
  • les unités de stations d'épuration,
  • les unités d'abattage existantes,
  • les unités de bio-désodorisation,
  • les concepteurs et fabricants de colonnes d'abattage,
  • les instances territoriales (région, département, agglomérations, communautés de communes et communes)

 


Le procédé DAVID - Odeurs
Secteur ménager

Procédé d'épuration d'effluents gazeux ou liquides contenant des dérivés soufrés

Les mauvaises odeurs domestiques proviennent des toilettes, cuisines, bac à graisse, tout à l'égout...
Plusieurs de ces composants sont réputés nocifs pour la santé (irritants, allergisants, voire cancérigènes,…).
En les vaporisant dans l'atmosphère ils viennent s'ajouter aux polluants qui la contaminent déjà.

A la lecture des solutions aujourd'hui proposées pour lutter contre ce que l'on appelle les " mauvaises odeurs ", on voit bien que le slogan universel est :


" Tout doit sentir bon "

Les producteurs l'ont bien compris ; le marché des odeurs est vaste et rapporte gros !
Désodorisants permanents, vaporisateurs, plaquettes W-C pour masquer les pestilences, tissus parfumés, diffuseurs de parfum et multiples senteurs pour rafraîchir et embaumer.
Les gammes sont larges et proposées dans une multitude de conditionnements.

Ces produits contiennent généralement un support, un parfum naturel ou synthétique, un gaz propulseur (aérosol) et des additifs (conservateurs, désinfectants,…).
Si pendant longtemps les parfums d'intérieur ont tenté tant bien que mal de masquer temporairement les mauvaises odeurs, un nouveau concept est né depuis quelques années : le produit " destructeur d'odeur " aussi appelé neutralisateur d'odeurs.

Ces familles de molécules " destructrices d'odeur " ont la particularité de se lier avec les molécules responsables des odeurs qui nous importunent, sans pourtant entrer en réaction chimique. Contrairement aux bombes et sprays odorants, les destructeurs d'odeurs ne prétendent plus masquer les odeurs mais bien de les neutraliser.
Le concept est qu'à chaque mauvaise odeur correspond une autre odeur qui, mélangée à la première l'annule.
Évidemment, si le principe est simple à comprendre, pour le mettre en oeuvre et neutraliser la plupart des odeurs, on s'aperçoit que les produits utilisés sont, soit des huiles essentielles, soit des principes odorants dont l'avantage revendiqué est de laisser une agréable et légère senteur dans l'atmosphère.

Des essais impliquant un mélange d'huiles essentielles diffusées par vapeur sèche ont été étudiés en laboratoire. L'analyse des résultats a démontré qu'il n'y a pas d'interactions chimiques entre les molécules. Son mode d'action est uniquement olfactif et répond au principe de Zwaardemaker (neutralisation de deux odeurs opposées).
Il existe aussi la " désodorisation biochimique active " qui met en contact des sels métalliques et des produits biochimiques à base de parfum aromatisé entièrement biodégradable, agissant en oxydo-réduction sur les molécules malodorantes. La notion de " désodorisation ACTIVE " est respectée mais pourquoi y ajouter un parfum aromatisé ?
Toute personne sensée ne manquera pas de remarquer qu'aucun de ces " destructeurs d'odeur " ne possède la propriété d'être inodore.
Je rappelle que la notion inodore signifie que cette substance ne laisse pas d'empreinte sur nos organes d'analyse sensorielle olfactive.

Le procédé DAVID, revendiqué pour la destruction des odeurs, repose sur la modification chimique de la molécule odorante qui est transformée en une autre molécule " inodore " et non toxique. On peut opposer cette nouvelle forme de " désodorisation ACTIVE " face aux autres procédés que nous qualifions " désodorisation PASSIVE " (masquages ou neutralisateurs d'odeurs).

Contrairement aux produits dont nous avons parlé plus haut, le procédé DAVID ne masque pas les odeurs, il utilise une molécule qui agit directement sur les composants chimiques odorants.
Composé d'un agent neutralisant, le principe actif du procédé DAVID transforme ainsi les substances organiques odorantes en substances organiques inodores. Le produit utilisé est inoffensif pour l'environnement, ils ne contient ni métaux lourds, ni autres substances toxiques et les produits de dégradation des odeurs ainsi obtenus sont parfaitement inodores et biodégradables.

Le procédé DAVID revendique l'absence de nécessité d'ajout de substance " parfumée ".

Les domaines Grand-Public & Collectivités

Le développement et l'industrialisation du procédé dans le domaine Grand-Public demande des moyens importants qui ne peuvent être supportés seuls par un chercheur indépendant.
Dans ma démarche, je ne cherche pas une offre d'emploi mais un partenariat avec un groupe dynamique et visionnaire qui de plus aura compris l'intéret de se démarquer de la concurrence.

Les propriétés désodorisantes du réactif utilisé dans le procédé DAVID sont mises en application dans le secteur Grand-Public.
Des propriétés détartrantes et déshydratantes complètent avantageusement l'action destructrice d'odeurs.

La ligne de produits C'CLEAN

   

C'CLEAN mousse active pour W-C et Canalisations

Une spécialité innovante par sa composition moussante qui nettoie, détartre, et désodorise canalisations et W-C sans ajout de Javel et de parfum.

 

Toute dernière nouveauté en développement

C'CLEAN gel W-C

Nous proposons une formule très active sans Javel constituée du principe actif utilisé dans le Procédé DAVID. Ce principe actif chimique, en association avec un acide organique, possède des propriétés détartrantes puissantes.

 


Déboucheur C'CLEAN

Une formule puissante prête à l'emploi composée d'une solution de soude à 30% additionnée du principe actif utilisé dans le Procédé DAVID et d'une trace d'ammoniaque comme répulsif.

 


HUMI'CLEAN sécheur d'humidité

Essentielle, la qualité déshydratante du Chlorure de Calcium est améliorée par le présence du principe actif utilisé dans le procédé DAVID.

Toujours plus performante, la nouveauté assure la désodorisation des atmosphères viciés en transformant les molécules responsables des mauvaises odeurs en composés inodores non toxiques.

Spécialité commerciable de suite

 


Après le procédé DAVID - Odeurs

Une société multinationale s'intéresse particulièrement au Procédé DAVID - Odeurs

Cette première expérience dans le domaine des odeurs a conduit cet Ingénieur à réfléchir et à orienter ses recherches dans d'autres domaines de l'industrie et de l'environnement.

Les recherches ont rapidement abouti à des améliorations innovantes et à une refonte complète du procédé DAVID vers le Développement Durable avec notamment l'invention du système P.T.C. (Pollution Trap Concept).
Ce tout nouveau système fait actuellement l'objet d'une demande de brevet.

Le système P.T.C. s'inscrit aujourd'hui principalement dans le domaine de la méthanisation des déchets (purification des biogaz), un domaine particulièrement en pointe.

Selon l’Ademe, la filière pourrait assurer plus de 14 % de la consommation française de gaz en 2030. Dans son document “Contribution à l’élaboration de visions énergétiques 2030-2050”, l’agence évalue qu’avec 600 installations de méthaniseurs par an (soit presque deux fois moins qu’en Allemagne), le gisement accessible serait de 6 Mtep primaires en 2030 (soit 20 % de la consommation de gaz estimée pour cette période).

Les déchets méthanisés peuvent être d’origine :

  • - Agricole : déjections animales, résidus de récolte (pailles, spathes de maïs …), eaux de salle de traite, etc...
  • - Agro-industrielle : abattoirs, caves vinicoles, laiteries, fromageries, ou autres industries agro-alimentaires, chimiques et pharmaceutiques, etc...
  • - Municipale : tontes de gazon, fraction fermentescible des ordures ménagères, triée à la source (biodéchets) ou non (TMB), boues et graisses de station d’épuration, matières de vidange, etc...

 


  Le système P.T.C. ©

Quelle que soit la nature du biogaz, le système PTC sépare le biogaz de ses impuretés (CO2, H2S, COV, Siloxanes).
Le taux de méthane du biogaz passe alors de 45 % à 98 % et peut être directement injecté dans le réseau national de distribution de gaz de ville.
L’avantage de notre procédé PTC est qu’il utilise une technologie fiable, robuste, largement éprouvée et provenant directement de l’industrie. Ce système s'adapte en fonction de la variation de la richesse en méthane selon la composition du biogaz brut entrant.

Pourquoi méthaniser nos déchets ?

la méthanisation, encore à ce jour sous-utilisée, apparaît comme une réponse à la double question de la gestion des déchets et du développement des énergies renouvelables; sans oublier la lutte contre les gaz à effet de serre dont le CO2 fait partie.

Le principe de la méthanisation consiste à récupérer les déchets organiques pour les valoriser sous forme de biogaz par fermentation anaérobie.
Les déchets organiques peuvent provenir des activités agricoles (lisiers, fumiers), industrielles et tertiaires (notamment déchets des IAA) ou des collectivités (déchets de restauration, tontes de gazon…).
Le biogaz est composé notamment de méthane en proportion variable, qui lui confère un potentiel énergétique.
Ce biogaz, après épuration, est utilisé pour produire de l’électricité et/ou de la chaleur. Il peut également être injecté dans le réseau de distribution de gaz, voire être utilisé en gaz carburant.
A ce jour, l'épuration du biogaz demande une succession de phases opératoires.
Le système P.T.C. a l'avantage de traiter l'ensemble des composés indésirables en une seule opération.

Outre le biogaz, la méthanisation agricole permet l’obtention d’une matière fertilisante, le digestat, qui peut être épandu
(dans le cadre d’un plan d’épandage, ou comme produit normé après compostage).
Le développement de la méthanisation s’inscrit pleinement dans les objectifs de la loi de transition énergétique pour la croissance verte promulguée le 18 août 2015.

La France souhaite développer à l’horizon 2020 les énergies renouvelables à hauteur de 23 % du mix énergétique, avec une forte contribution de la biomasse à ces objectifs (bois-énergie et méthanisation).
Ainsi, l’État fixe un objectif de 1 500 méthaniseurs en 3 ans, et la méthanisation est au coeur du plan Énergie Méthanisation Autonomie Azote (EMAA) du 29 mars 2013 (voir site internet http://agriculture.gouv/Plan-Energie-Methanisation).

On notera que dans cette configuration, le biogaz n'est pas épuré donc source de nuisances olfactives dues à H2S et NH3.
D'autre part, le CO2 de fermentation est rejeté à l'atmosphère (gaz à effet de serre).

La filière actuelle biogaz-biométhane

Les utilisations du biométhane sont les mêmes que celles du gaz naturel : eau chaude sanitaire, chauffage, cuissons, besoins industriels, etc. Une des valorisations pertinente encore méconnue est la valorisation en carburant.
L’utilisation de biométhane en carburant dans les transports (on parle de bioGNV) permettrait de réduire les émissions de gaz à effet de serre dans ce secteur.
En outre, étant entendu que le bioGNV et le GNV (gaz naturel pour véhicules) ont la même composition chimique, les véhicules roulant au gaz ainsi que les stations de remplissage peuvent être alimentés par du bioGNV sans modifications techniques.


Schéma de la filière classique

La purification des biogaz

A ce jour, la purification des biogaz est effectuée principalement pour la valorisation du biométhane par injection dans les réseaux de distribution du gaz naturel d'origine fossile.

Le schéma ci-dessous montre la complexité d'une telle installation de purification comportant plusieurs unités de traitement et on notera que le CO2, momentannément piégé, est relargué à l'atmosphère. De telles installations représentent un coût important en investissement et en fonctionnement (Coûts du charbon actif entre autres).

Le système P.T.C., innovant par sa technologie simple mais particulièrement efficace, trouve une place prépondérante parmi les techniques de purification actuelles des biogaz.
Il est le seul connu pour éliminer totalement dans la même opération et sur une seule unité de traitement CO2, N2, O2, H2O, H2S, NH3, Siloxanes, Organochlorés ou Organofluorés.

Actuellement, quel est le bilan CO2 d'une unité de méthanisation ?

Chaque m3 de biogaz issu de la méthanisation a participé à éviter le rejet dans l’atmosphère de 2,3 kg de dioxyde de carbone (CO2) responsable du réchauffement climatique.
Une unité de méthanisation de 2 MW électrique, par le principe de la méthanisation, permet ainsi d’éviter l’émission d’environ 9 000 t de CO2 dans l’atmosphère.

Cependant, il faut avoir présent à l’esprit que chaque m3 de biogaz produit contient toujours entre 20 et 40% de CO2 soit entre 3 kg et 6 kg qui sont finalement rejetés à l’atmosphère, soit lors de la purification en biométhane par les techniques concurrentes, soit dans l'utilisation du biogaz sans purification.

On notera que cette même unité de méthanisation de 2 MW et qui a consommé environ 4 Mm3 de biogaz a malgré tout émis entre 800 t et 1 600 t de CO2 dans l’atmosphère selon la nature des substances méthanisées.

La composition des biogaz et donc de ses impuretés varie suivant la nature

Composants

Ordures ménagères

Boues de station d’épuration

Déchets agricoles

Déchets de l’industrie
 agro-alimentaire

CH4 % vol

50 - 60

60 - 75

60 - 75

68

CO2 % vol

38 - 34

33 - 19

33 - 19

26

N2 % vol

5  -0

1-0

1 - 0

-

O2  % vol

1 - 0

< 0,5

< 0,5

-

H2O % vol

6 (à 40 ° C)

6 (à 40 ° C)

6 (à 40 ° C)

6 (à 40 ° C)

H2S mg/m3

100 - 900

1000 - 4000

3000 – 10 000

400

NH3 mg/m3

-

-

50 - 100

-

Siloxanes mg/m3

20 - 250

Traces

-

-

Organochlorés ou organofluorés mg/m3

100 - 800

-

-

 -

Un rapport INERIS (15/12/2009) mentionne des concentrations d'oxysulfure de carbone (COS) de l'ordre de 0,047 à
0,29 mg/m3 dans le biogaz issu de la méthanisation des boues de stations d'épuration.

Le biométhane: Vers un coût de production enfin compétitif ?

le Système P.T.C. est la seule technologie connue à ce jour, permettant d'éliminer durablement et de récupérer avantageusement le CO2 issu de la méthanisation sous forme de carbonates et qui est valorisable notamment en industrie.
Il permet le captage total, durable et en une seule opération du CO2 mais aussi de l'ensemble des composés volatils polluants (N2, O2, H2O, H2S, NH3, Siloxanes, Organochlorés ou Organofluorés).

Le système P.T.C. permet un coût de production de biométhane 3 fois moins cher que la concurrence et permet donc de réduire l'écart de coût entre le méthane d'origine fossile et le biométhane pour l'incorporer dans le réseau.



 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La valorisation du biogaz
Constitué principalement de méthane et de gaz carbonique, le biogaz est valorisé efficacement en biométhane par des procédés d’épuration.
Cette technique, appelée méthanisation, est provoquée dans des digesteurs, lors du traitement des ordures ménagères, des déchets industriels ou agricoles et des boues d’épuration.
Le biogaz, issu de la fermentation de ces déchets, est une source d’énergie renouvelable qui après épuration peut se substituer au gaz naturel d’origine fossile.
Les agriculteurs, industriels, collectivités traitent ainsi leurs déchets tout en valorisant leurs potentiels énergétique et économique. La solution d’épuration P.T.C. permet la valorisation de tous les biogaz pour l’injection au réseau de gaz naturel, la production de carburant véhicules (biométhane gazeux ou liquide) ou encore la production d’hydrogène renouvelable après reformage du biométhane.

 

La technologie d'épuration par la technique P.T.C.
Afin de transformer le biogaz en substitut du gaz naturel, il faut le débarrasser de l'ensemble des polluants.
Le système P.T.C. propose une solution technique qui permet aujourd’hui aux producteurs de biogaz de le valoriser efficacement en biométhane par son procédé d’épuration.
La technologie utilisée permet d'éliminer durablement le dioxyde de carbone (CO2 recyclable), et d'éliminer dans la même opération N2, O2, H2O, H2S, NH3, Siloxanes, Organochlorés ou Organofluorés.

La filière hydrogène, à partir de la méthanisation, devrait logiquement trouver sa place dans un avenir proche.

 


http://www.innovalor.com/biogaz-biomethane.htm

 

 

 

Le cycle d'élimination durable des polluants

 

Le système P.T.C. s'inscrit dans ce nouveau concept de purification / dépollution.

Ce système est actuellement le seul connu pour éliminer durablement le CO2 et qui peut être recyclé en filière industrielle.
Dans une période particulièrement propice au développement des énergies alternatives aux ressources fossiles, la perspective d'intégration des biogaz dans le paysage énergétique français est d'un intérêt certain d'un point de vue politique, économique et environnemental.

En effet, la valorisation des résidus organiques domestiques, industriels et agricoles ou le traitement des eaux usées satisfont aux notions de développement durable et d'énergie renouvelable, clairement explicitées dans les récents engagements et accords internationaux.

L'impact environnemental de la mise en oeuvre de filières de valorisation de biogaz résulte en une diminution conséquente des gaz à effet de serre rejetés.

Les récentes fluctuations des coûts liés à l'importation d'énergies fossiles ont également influencé favorablement le regain d'intérêt économique pour la production d'énergie à partir de biogaz, qu'elle soit directement sous la forme de gaz à haute pureté en méthane ou sous forme d'électricité.

Le prix de revient du biométhane complètement épuré par le système P.T.C. est de 0,054€ / kW/h. quand le prix de revient dans les systèmes concurrents se situe vers
0,15€ / kW/h.

 

 

Le système P.T.C. permet un coût de production de biométhane 3 fois moins cher que la concurrence et permet donc de réduire l'écart de coût entre le méthane d'origine fossile et le biométhane pour l'incorporer dans le réseau.
D'autre part, la technologie du système P.T.C. permet un équipement de purification des biogaz extrêmement simple dont le coût d'investissement est sans commune mesure avec les procédés actuellement existants.


 


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