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Recommandations pour la conception d’un atelier de séchage thermique des boues urbaines

Magalie Denisan de SUEZ 26 decembre 2016 Paru dans N°397 - à la page 47 ( mots)

Les sécheurs thermiques connaissent un développement soutenu depuis les années 2000. Cette solution thermique permet de réduire considérablement la masse des boues, permettant de passer d’une boue déshydratée à 20-25%MS à une boue sèche à 90%MS, tout en autorisant une valorisation agricole ou une valorisation thermique. Le Groupe SUEZ exploite en France depuis 2003 des sécheurs thermiques de différentes technologies. Pour accompagner les opérateurs de ces nouveaux équipements et capitaliser les retours d’expérience utiles pour une bonne maitrise opérationnelle et l’amélioration des installations, la Direction Technique de SUEZ Eau France a constitué en 2007 un groupe, le GEST (Groupe d’Exploitants de Sécheurs Thermiques), ouvert aux exploitants des différents sites équipés, aux représentants de SUEZ Traitement de l’eau (construction) et au CIRSEE en charge de l’expertise et de l’appui technique. Fin 2015, le Groupe SUEZ exploite 39 sécheurs répartis sur 27 sites. Les principaux problèmes et difficultés auxquels sont confrontés les exploitants concernent majoritairement les équipements périphériques du sécheur. L’objet de cet article, à partir de l’ensemble des informations recueillis par le GEST, est de proposer une analyse critique des installations, d’identifier les points de vigilance et de définir les bonnes règles de conception d’un atelier de séchage thermique des boues qu’il conviendrait de respecter lors de nouveaux projets pour fiabiliser la filière de traitement des boues et garantir les conditions de sécurité des opérateurs.

Cet article ne décrit pas les différentes technologies de sécheur thermique pouvant être mises en place, seuls les équipements périphériques qui constituent un atelier global de séchage thermique sont ici abordés.

 

      Schéma d’un atelier de séchage thermique avec ses principaux équipements périphériques

Le schéma suivant présente l’ensemble des périphériques constitutifs d’un atelier de séchage :

Schéma global des différents équipements périphériques d’un atelier de séchage thermique de boues urbaines.

 

     Les équipements implantés en amont d’un sécheur thermique

 

-          Trémie tampon des boues déshydratées 

Le premier équipement que l’on trouve en amont d’un sécheur thermique est la trémie de stockage des boues déshydratées, couplée au système d’alimentation du sécheur. Le volume de la trémie est à déterminer en fonction du mode de fonctionnement du sécheur. Il importe de prévoir un tampon de quelques heures pour pouvoir intervenir sur la pompe d'alimentation en cas de panne. Des trémies à parois verticales sont à privilégier pour limiter les phénomènes de voûtage. Les trémies intermédiaires sont à éviter car elles peuvent changer la rhéologie de la boue : des phénomènes de couches d’eau et de boue peuvent apparaître perturbant par la suite le fonctionnement du sécheur.

La trémie de stockage des boues déshydratées doit être instrumentée afin de pouvoir réguler le niveau de boue et assurer une alimentation continue du sécheur, et parfois du système de dévoûtage. Les sondes doivent être adaptées : sondes de niveau à ultrasons et trémie sur pesons. Il faut également prévoir un piquage dans la trémie d'alimentation en amont du sécheur afin de pouvoir prélever des échantillons de boue représentatifs.

Il est impératif de disposer d’un point d’eau à proximité de la trémie pour le lavage de ces équipements.

 

-          Pompes d’alimentation en boue du sécheur 

Les pompes d’alimentation en boue déshydratée d’un sécheur sont généralement des pompes à piston ou à rotor excentré. De plus la mise en place d’une grille de contrôle visuel de l’alimentation de la pompe permet à l’exploitant de connaître rapidement la situation.

Lorsqu’une installation est construite sur plusieurs niveaux, il faut prévoir des conduites de vidange manuelle en particulier dans les étages, et si possible les diriger vers les bennes de stockage de boue.

Les caractéristiques hydrauliques des circuits de transfert de boue sont prises en compte pour le dimensionnement des équipements, on évite par exemple les trop grandes distances de pompage, et on évite des diamètres de canalisation ou des rayons de courbure de coudes trop petits (rayon de courbure des canalisations à mettre en place R > 5D).

Pompe d’alimentation et sa trémie associée.

 


Les équipements implantés en aval d’un sécheur thermique

 

         Traitement des buées et des incondensables :

Quelle que soit la technologie de séchage mise en place, un mélange d'air et de vapeur d'eau pollué par des poussières, des composés organiques volatils (COV) et de l'ammoniac est extrait du sécheur durant son fonctionnement. Le degré de pollution de ce mélange dépend de la température à l'intérieur du sécheur, des volumes d’air mis en jeu, ainsi que du temps de séjour et de la nature de la boue. Le traitement des effluents gazeux sera adapté au procédé de séchage.

Selon le type du sécheur, ce traitement inclut :

-  La séparation des granulés secs et de la poussière (équipements de type cyclone, polycyclone, filtre à manche ou scrubber) pour les sécheurs mixtes (VOMM), ou à tambour (DDS d’Andritz) ;

-   Le refroidissement et la condensation de la vapeur d'eau ;

Dans la plupart des cas, les buées chaudes sont condensées dans une colonne de condensation sur anneaux Raschig ou par simple pulvérisation en circuit ouvert.

Dans ce dernier cas, l'eau industrielle utilisée pour le refroidissement des buées chaudes est généralement de l'eau traitée de la station d'épuration. Les exploitants du GEST indiquent que plusieurs ateliers de séchage présentent une carbonatation importante dans les condenseurs et les tuyauteries de sortie. Ces carbonatations entraînent toujours des contraintes importantes en exploitation (arrêt de tout l'atelier, nettoyages difficiles...). Certains condenseurs peuvent présenter aussi des développements biologiques.

Pour éviter ces phénomènes, en fonction de la qualité de l’eau industrielle utilisée pour la condensation (pH, Titre Hydrotimétrique (TH) et Titre Alcalimétrique Complet (TAC)), plusieurs solutions peuvent être mises en place :

-         -  Adoucir l’eau industrielle,

-         -  Utiliser des produits antitartres ;

-         -  Acidifier l’eau industrielle,

-         -  Mettre en place un condenseur en circuit fermé (refroidissement sur l’eau de condensation),

-          Dans le cas de développements biologiques, la soude ou la Javel pourront être utilisées.

Les recommandations des exploitants du GEST pour des buées issues des sécheurs sont de :

      - Privilégier un système de décolmatage au-dessus du condenseur des buées pour faire une chasse fréquente,

      - Privilégier des canalisations de type PEHD et prévoir sur les canalisations horizontales des points bas pour les purges,

      - Effectuer le plus tôt possible en sortie de sécheur la condensation des buées,

-     - Rendre accessibles le condenseur et les tours de lavage pour permettre un nettoyage fréquent.

 

-          La désodorisation de l'air avant rejet à l’atmosphère 

En fonction du type de sécheur, de la qualité des boues à sécher, et des objectifs de réduction des odeurs, une unité de désodorisation dédiée peut-être privilégiée. Sinon, les incondensables sont généralement envoyés vers l’unité de désodorisation de la station.

 

-          Refroidissement des boues séchées

En fonction des technologies de séchage mises en place, les boues peuvent sortir du sécheur à des températures élevées, parfois 80 à 90°C. Il est impératif de refroidir les boues séchées avant leur stockage afin de limiter les risques liés à l’auto-échauffement. Certains sécheurs permettent d’obtenir en sortie de sécheur des boues séchées ayant une température suffisamment basse pour être directement stockées (cas de l’Evaporis™ LE avec le sécheur INNOPLANA où les boues séchées sortent à 35, 40°C au maximum). La plupart des sécheurs thermiques nécessitent un système de refroidissement des boues séchées afin de pouvoir être stockées de manière sécurisée.

Le système le plus fréquemment rencontré est la vis ou bi-vis de refroidissement. On rencontre également des refroidissements par bande transporteuse. Dans ce cas de l’air froid est soufflé sur les boues pour les refroidir.

La principale recommandation pour les systèmes à vis de refroidissement concerne la ventilation. C’est en effet un point très important car en cas de mauvais dimensionnement, des risques importants de condensation peuvent se produire dans la vis/bi-vis, perturbant de manière considérable le fonctionnement de cet échangeur indirect et pouvant entrainer des blocages.

Le système de refroidissement peut servir de moyen de transport de la boue séchée jusqu’au point de stockage. Cependant, en fonction des configurations d’installation et/ou de l’encombrement disponible, il est parfois utile de mettre en place d’autres technologies de convoyage après le système de refroidissement des boues séchées.

Deux vis de refroidissement des boues séchées en sortie de sécheur.

 

 

-          Transport des boues séchées 

C’est une étape importante dans un atelier de séchage thermique car lors de ces manutentions la structure granulée du produit peut être modifiée. Le transport des boues séchées est souvent une source d’abrasion pour ces boues avec une augmentation de la part de fines particules produites.

Il existe différents types de convoyage des boues séchées :

·         La vis convoyeuse,

·         Les transporteurs tubulaires, à chaîne,

·         Les transporteurs pneumatiques à phase dense ou à phase diluée,

·         Les bandes transporteuses,

·         Les élévateurs à godets.

Pour le transport des boues séchées, il convient de tenir compte du degré de séchage, en particulier de la taille des granulés et de leur température.

Dans une boue totalement séchée (de l’ordre de 90% matières sèches), il peut y avoir une production considérable de poussières en fonction du procédé de séchage. Selon la nature du produit, des conteneurs fermés peuvent être nécessaires pour le transport. La possibilité d'une explosion en raison de la création d'atmosphères explosives lors du stockage ou du transport doit être étudiée. Une gestion soignée de l'atelier doit permettre d'éviter des conditions d'exploitation dangereuses.

Les problèmes de corrosion et d'abrasion dans les silos et sur les appareils de transport sont à résoudre par le choix de matériaux appropriés tels que l'acier inoxydable, la céramique à l’intérieur des coudes lors d’un transport pneumatique, etc.

Il est important de signaler que le transport pneumatique des boues séchées modifie très significativement la répartition de la granulométrie des boues séchées, créant plus de fines particules. Ce point est notamment à prendre en compte pour l’exutoire final des boues séchées (exemple : épandage).

Si des filtres à manches sont utilisés pour la séparation des poussières, un refroidissement en dessous du point de rosée est à éviter pour que les filtres ne s'encrassent pas prématurément. Si ceci ne peut pas être évité, un chauffage d'appoint peut être installé. En cas d'utilisation d'échangeurs thermiques pour la condensation des buées, on doit envisager la séparation préalable des poussières afin d'éviter l'apparition de dépôts et d'incrustations.

Elévateur à godets en sortie de sécheur

 



         Optionnel = mise en forme des boues séchées via la pelletisation :

Certaines technologies de sécheur nécessitent, en aval, une mise en forme des boues produites car ces sécheurs produisent un produit final insuffisamment granulé. Grâce à un équipement spécifique nommé pelletiseur, il est ainsi possible d’obtenir des boues séchées pelletisées, très calibrées, et ayant une très bonne densité.

Cependant, il est important de souligner que les pelletiseurs et leurs équipements associés (trémie tampon, mélangeur, refroidisseur à l’air, et filtre à manches sur l’air du refroidisseur) sont difficiles à exploiter et entrainent des coûts d’exploitation élevés. En effet, les pelletiseurs souffrent d’une usure importante des pales occasionnant des renouvellements fréquents et surtout une diminution importante de la disponibilité de l’atelier de séchage. En plus de la mise en place d’équipements ATEX, les pelletiseurs sont très sensibles aux variations de qualité de boue qui entrainent des arrêts non programmés très importants, réduisant encore plus la disponibilité de l’atelier de séchage.

Le retour d’expérience des exploitants concernant cet équipement est négatif. Si la mise en place d’une unité de pelletisation peut être évitée dès la conception, l’exploitation globale de l’atelier de séchage thermique n’en sera que facilitée.


-          Stockage des boues séchées 

En fonction de la destination finale des boues séchées, celles-ci peuvent être stockées dans différents types de stockage :

- Stockage courte durée en silo,

- Stockage courte durée en benne,

- Stockage longue durée en casier,

- Stockage longue durée en vrac,

- Stockage longue durée en big-bags.

Quel que soit le type de stockage choisi, la température des boues en entrée de stockeur doit toujours être inférieure à 40°C, voire 35°C si les boues présentent des risques élevés, afin de limiter les risques liés à la problématique d'auto-échauffement des boues.

Les silos sont, en général, cylindriques. L’ensemble est monté sur des pieds de hauteur suffisante pour permettre aux camions, et notamment aux citernes spécifiques au transport des matières dangereuses de passer (se reporter au paragraphe « Evacuation des boues séchées »). Cette hauteur est donc au minimum de 4,70 m, et idéalement de 6 m afin que la rambarde de sécurité située sur les citernes ADR (european Agreement concerning the international carriage of Dangerous goods by Road, accord européen relatif au transport international des marchandises dangereuses par route) puisse être déployée. Le silo et ses accessoires doivent être réalisés selon les codes et normes applicables pour ce type de matériel, notamment en ce qui concerne la prévention des risques d’explosion (guirlandes de températures, double capteur de CO dans le ciel gazeux, inertage à l’azote, évents d’explosion,…).

Silos de stockage des boues séchées

 



 Le stockage en benne est en général court (quelques jours) ou limité à quelques semaines, le temps d’avoir les résultats des analyses agronomiques des boues séchées avant la période d'épandage. Les boues séchées sont alors stockées dans des bennes permettant un chargement direct sur camion spécialisé. Ces bennes sont une capacité de 10 à 20 m3/benne. Les bennes sont le plus souvent de type Ampliroll ouvertes, mais elles doivent obligatoirement être fermées lors du transport pour éviter les envols. Si les bennes sont de type fermé, il faudra prévoir une ou ventilation sur chaque benne.

Le stockage en casier permet de stocker des boues séchées sur des périodes de quelques semaines à plusieurs mois. Un grappin fixé sur un pont mobile permet d’étaler les pellets ou les granulés de boues séchées. Le grappin est un équipement ATEX (ATmosphère EXplosive).

Le stockage en vrac permet également de stocker des boues séchées sur des périodes de quelques semaines à plusieurs mois. Ce type de stockage est déconseillé si les boues séchées présentent des risques vis-à-vis de l’auto-échauffement. Il est parfois mis en place sur des boues séchées identifiées les moins problématiques par rapport au phénomène d’auto-échauffement : boues d’aération prolongée sans déphosphatation tertiaire, sans décantation, et sans ajout de graisses externes.

Le stockage en big-bag permet également de stocker les boues séchées de quelques semaines à plusieurs mois. Il ne faut pas accoler les big-bags, mais les espacer d’une dizaine de centimètres en largeur et en longueur. Il est déconseillé de stocker des big-bags sur une hauteur supérieure à 3 big-bags, ceux-ci étant positionnés sur des châssis métalliques spécifiquement conçus. Ce type de stockage est, malgré un coût plus élevé en exploitation qu’un stockage en casiers (de par les manipulations des différents big-bags), conseillé lorsque la boue séchée est réactive à très réactive thermiquement car les calories produites par l'auto-échauffement sont facilement évacuées.

 

-          Evacuation des boues séchées 

La réglementation du transport routier des matières dangereuses permet de mettre en œuvre les mêmes essais (tests définis par l’ONU) pour la classification du transport des matières dangereuses et pour l’étiquetage des produits

Le test ONU N4 (catégorie des solides auto-échauffant) est à réaliser sur un échantillon de boue séchée produite afin de caractériser le caractère auto-échauffant ou non d’une boue.

Si le test ONU N4 est positif, la boue est considérée comme auto-échauffante. L’évacuation des boues séchées doit alors être réalisée par des citernes ADR. Dans ce cas, il n’est plus possible de les évacuer via des bennes classiques Ampliroll.

Benne Ampliroll classique pour le transport des boues séchées

Si par contre le test ONU N4 est négatif, la boue est considérée comme non auto-échauffante et elle peut être évacuée du site avec des bennes classiques.

Citerne ADR pour le transport des boues séchées.


 



 

         Les équipements communs dans un atelier de séchage thermique

-          Ventilation de l’atelier de séchage :

La ventilation d’un atelier de séchage thermique est un élément clé lors du dimensionnement, ainsi que lors de l’exploitation. L’atelier de séchage doit être suffisamment ventilé afin d’évacuer les calories produites par le sécheur, la chaudière, et les canalisations. La ventilation permet également de limiter les odeurs dans certaines zones à risque de l’atelier telles que la sortie liquide en pied de colonne de condensation, les zones ouvertes, …

Une bonne surveillance du système de ventilation installé permet de garantir un environnement de travail sain, aussi bien pour les opérateurs que pour les équipements.

 

-          Utilités 


       Azote

Différents équipements peuvent consommer de l’azote : les silos de stockage de boues séchées (azote utilisé en secours pour stopper les montées en température dans les silos) et le vase d'expansion si de l’huile thermique est utilisée comme fluide caloporteur dans une chaudière. Ces équipements peuvent consommer de l’azote en quantité différente, il faut donc veiller à ne pas sous-dimensionner le stockage de l’azote pour les besoins.

Il est conseillé de prévoir des débitmètres sur la canalisation d’azote afin de connaitre la consommation d’azote en cas d’inertage d’un ou de plusieurs silos, ainsi que pour connaître la quantité d’azote restant disponible.


        Air comprimé

L’air comprimé est un fluide notamment utilisé pour l’instrumentation mise en place sur le sécheur. Une production d'air comprimé centralisée et correctement asséchée pour le sécheur et ses périphériques avec des points d'utilisation à chaque étage est la configuration à privilégier.


       Eau industrielle

L’eau industrielle peut avoir plusieurs utilités : refroidissement de certains équipements thermiques, condensation, nettoyage des équipements … Il est donc important de prévoir des points d'eau de nettoyage à chaque étage et notamment dans les zones identifiées comme salissantes.


       Eau potable

Un réseau d’eau potable dans l'atelier de séchage est mis en place avec des points à chaque étage et/ou point d'utilisation pour les besoins de nettoyage effectués par les opérateurs.


        Graissage

Lorsque l’atelier de séchage est conséquent (notamment plusieurs lignes de séchage et/ou de nombreux équipements périphériques), il peut être intéressant de centraliser les points de graissage et d’envisager un graissage automatique.

 

-          Armoires électriques, supervision, alarmes 

Dans la mesure où les ateliers de séchage thermique comportent des zones pouvant être plus chaudes, plus humides ou plus poussiéreuses, il est recommandé de privilégier le rapatriement des armoires électriques dans le local où se trouve le TGBT (Tableau Général Basse Tension), et d’éviter les armoires dans les ateliers de séchage. Si possible, des postes déportés de commande sont rajoutés dans l'atelier.

Les exploitants expriment également le souhait d’afficher les grafcets associés au fonctionnement des équipements. Toutes les étapes et transitions des grafcets ou langage SFC (langage graphique pour décrire les opérations séquentielles) sont commentées, tous les bits et mots utilisés sont commentés, en règle générale, toutes les possibilités de commentaires offertes par le logiciel de programmation doivent être utilisées.

Plus les équipements périphériques permettent de faire des bilans, via des sous-compteurs par exemple (nombre d’heures de fonctionnement, consommation électrique, …), plus la réalisation des bilans est facilitée pour les exploitants.

Il existe de nombreuses alarmes permettant aux exploitants de suivre, surveiller leur installation. Il est nécessaire de déterminer les alarmes critiques et une priorisation des alarmes est à mettre en place sur les ateliers de séchage thermique (par exemple incendie, CO, O2, …).


      Quelques considérations relatives à la sécurité 

Les phases identifiées comme les plus à risques pour les équipements thermiques et donc pour les ateliers de séchage thermique de boues urbaines sont les phases d’arrêt et de démarrage. Les ateliers doivent donc être équipés de différents capteurs (CO, CH4, H2S, voire NH3) placés à des endroits appropriés de l’installation. Ces capteurs sont régulièrement surveillés et vérifiés. Il convient de respecter des procédures détaillées de démarrage et d'arrêt. Même après un arrêt prolongé, il existe un certain risque d'explosion dû à la combustion lente de la boue qui est restée dans des zones stagnantes. II convient que la combustion lente soit évitée par des procédures appropriées telles qu'une stabilisation par l'addition d'eau ou de boue fraîche. Les endroits particulièrement sensibles sont ceux à l'intérieur du sécheur, du filtre à manche, … dans lesquels des matières sèches peuvent s'accumuler. Dans les phases transitoires (démarrage/arrêt), l’oxygène est plus difficile à contrôler ; ces matières stockées qui montent en température, peuvent rapidement s’enflammer.

Dans le cas des sécheurs à haute température de type direct, des préconisations de sécurité particulières doivent être mises en œuvre. Il faut dans ce cas, maintenir à un bas niveau la teneur en oxygène dans le sécheur proprement dit. On prend en général une marge de sécurité de 2% par rapport à la CLO (Concentration Limite en Oxygène), concentration à partir de laquelle un risque d’incendie est possible. II peut être nécessaire d'augmenter cette marge de sécurité, par exemple si la réponse des capteurs d'oxygène est lente ou si la tête du détecteur est éloignée de l'endroit où la teneur en oxygène commence à s'élever. Lors du choix d'un système de capteurs d'oxygène, il est important que le fabricant confirme que ces capteurs peuvent être utilisés à une température et une humidité élevées et lorsque des contaminants probables sont présents. Des sécheurs à basse température de fonctionnement comme les sécheurs à bande Evaporis™ LT ainsi que les sécheurs mixtes Evaporis™ LE n’ont pas ces contraintes de sécurité.

La surveillance de la température de nombreuses parties de l'installation est également essentielle. La boue sèche est refroidie à la sortie du sécheur à une température inférieure à 40°C et cette température est surveillée soigneusement dans tous les circuits de transport et dans les silos de stockage. Tous ces circuits sont maintenus sous une pression négative par un système de ventilation qui permet de recueillir les poussières dans un filtre à manches et un silo. II est prudent d'éviter de les ouvrir, en particulier après un arrêt d'urgence. Bien entendu, la poussière doit être aspirée avant que le personnel pénètre dans les circuits pour des travaux d'entretien ou de maintenance.

Enfin, il est recommandé aux opérateurs de garder propre l'installation et d'éviter les accumulations de poussière, surtout dans des zones telles que les machines à fabriquer les granulés, les broyeurs et les tamis. Durant leurs rondes d'inspection, il convient que les opérateurs vérifient également qu'aucune étincelle ne soit émise par des bandes transporteuses usées ou par des paliers. II convient qu'il n'y ait pas d'augmentation anormale de température due à la friction.

 

      L’alimentation thermique du sécheur

Il existe différentes possibilités d’apporter l’énergie thermique nécessaire à un sécheur : une chaudière (au fuel, au gaz naturel, au biogaz, mixte gaz naturel/biogaz, ou biomasse), une cogénération, des panneaux solaires produisant de l’eau chaude, des échangeurs récupérant de l’énergie sur un circuit de fumées à haute température, …

A l’heure actuelle, les sources d’énergie thermiques les plus fréquemment rencontrées sur des sécheurs thermiques en France sont les chaudières au gaz naturel et les chaudières mixtes.

Quel que soit le type de chaudière mis en place, il est important de prévoir des débitmètres sur les canalisations de fluides qui seront utilisées. Au minimum, des compteurs totalisateurs seront installés (1 compteur par brûleur). Ces équipements permettent à l’exploitant de réaliser des bilans de consommation de l’atelier de séchage.

 

-          Chaudières au gaz naturel :

Les principales recommandations sur les chaudières au gaz naturel sont :

·         Pour les détendeurs de pression, privilégier si possible la solution détendeur mécanique plus fiable et qui nécessite moins de maintenance que les vannes de régulation,

·         Prévoir un exutoire suffisamment important pour la purge de la chaudière et un petit avaloir pour récupérer les jus de nettoyage,

·         Prévoir également l'installation d'une bride à la sortie de la canalisation des fumées pour pouvoir vider correctement le corps de la chaudière.

 

-          Chaudières mixtes gaz naturel et biogaz 

Les principales recommandations sur les chaudières mixtes gaz naturel et biogaz sont :

·       Installer un diamètre nominal de la canalisation de biogaz plus important que celui du gaz naturel (car PCI biogaz < PCI gaz naturel),

·       Faire arriver les canalisations de gaz naturel et de biogaz perpendiculairement sur le brûleur,

·       Mettre en place un calorifugeage de la conduite de biogaz afin de limiter la présence d'eau condensée,

·       Installer un pot de purge ou dévésiculeur (système anti-gouttelettes) sur le biogaz et un détendeur sur la canalisation de gaz et celle du biogaz,

·       Privilégier un basculement en automatique des chaudières du gaz de ville au biogaz et vice versa,

·       Ne pas oublier de doubler les vannes de coupures automatiques (obligation sécurité) sur les arrivées de gaz et biogaz,

·     Laisser accessible la vanne manuelle d'arrêt d'urgence de la chaudière (à localiser à l'extérieur du bâtiment pour être accessible par les pompiers en cas de besoin).

 

-          Panoplie gaz sur les brûleurs 

Les bonnes pratiques et les erreurs à éviter en matière de panoplie gaz sur les brûleurs sont :

·      Prévoir des panoplies séparées sur chaque brûleur et chaque combustible,

·      Privilégier les postes de détente mécanique,

·    Instrumenter chaque ligne gaz séparément pour pouvoir effectuer des bilans par brûleur. Il existe des compteurs gaz permettant d’afficher directement la consommation de gaz corrigée en Nm3/h. En cas de compteur volumétrique en m3/h, le rajout d’un pressostat permettra de pouvoir ensuite faire la conversion par le calcul,

·     Eviter de réguler la pression sur une ligne avec plusieurs brûleurs,

·     Eviter les vannes de régulation de pression,

·    Il faut une indépendance des lignes d’alimentation en combustible : une ligne distincte par type de combustible, ainsi qu’un brûleur, pouvant être multi-combustible, par chaudière sinon les fluctuations d’un brûleur impactent les autres

 

      Disponibilité de l’atelier de séchage

Le dimensionnement d’un sécheur thermique est souvent réalisé sur une base de 7 500 h/an. Il est fortement recommandé d’envisager l’exploitation d’un atelier de séchage sur un mode de fonctionnement continu, au minimum sur une période de plusieurs jours consécutifs. En fonction du mode d’exploitation de la station (quarts, astreinte la nuit, présence de personnel le week-end, …), cette durée de fonctionnement peut être abaissée. Il est important de signaler que le fonctionnement de l’atelier de séchage dépend certes du sécheur en lui-même, mais également des équipements périphériques : plus les équipements périphériques sont nombreux, en particulier en cas de pelletisation, plus la disponibilité globale de l’atelier de séchage va diminuer. Il ressort des bilans d’activités réalisés en France qu’il est difficile de faire fonctionner un atelier de séchage plus de 6000 h/an.

En effet, les phases de maintenance (préventives et curatives) deviennent de plus en plus nombreuses avec l’augmentation du nombre d’équipements. Il convient de ne pas sous-estimer les besoins en personnel pour la conduite de telles installations. Il ne faut pas oublier qu’il s’agit d’équipements thermiques avec des risques spécifiques identifiés tels que les fluides chauds (huile thermique ou vapeur) et donc des risques de brûlures, des machines tournantes, des équipements électriques, … Par ailleurs, un niveau de formation élevé est exigé pour tous les nouveaux opérateurs et chefs d'équipe (formation théorique mais également pratique : exploitation, maintenance, et situations d'urgence).

 

       Conclusion et perspectives

Un soin particulier doit être apporté aux équipements périphériques d’un sécheur thermique, tant au stade de la conception que lors de la construction afin de faciliter les conditions d’opération et de maintenance pour les exploitants.

Le séchage thermique des boues est une solution qui permet d’élargir le champ des modes d’évacuation ou de valorisation des boues. Les boues séchées à 90%MS présentant un bon pouvoir calorifique inférieur, les filières thermiques d’incinération et de co-incinération peuvent notamment être une bonne solution finale pour valoriser ces boues séchées. Les boues séchées sont en France majoritairement valorisées en agriculture (épandage ou compostage) : l’aspect des boues séchées, la teneur agronomique des boues séchées ainsi que l’hygiénisation et la stabilisation sont fortement appréciés.

Les retours d’expérience, riches et variés, capitalisés par le GEST vont contribuer à l’évolution de la technologie de séchage avec pour objectifs, la réduction de la consommation thermique, l’amélioration de la fiabilité des unités et de leur taux de disponibilité, ainsi que le renforcement des connaissances sur le comportement des boues séchées. 






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