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P.T.C.
System
Procédé
DAVID
et
Procédé
GASWASH
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P.T.C. - Le système de depollution
durable
L’émission
de polluants atmosphériques est réglementée
par la loi, en raison de leur impact négatif, notamment
sur la santé humaine, les ressources biologiques, les écosystèmes
et le climat.
Ces
polluants peuvent être des Composés Organiques Volatils
(COV), des Composés Inorganiques Volatils (CIV) et/ou
des gaz à effet de serre.
Les
émissions mondiales de COV ont été estimées à environ un
milliard de tonnes lors de l'année 2000.
Elles proviennent, pour 90% d'entre elles, de sources naturelles
(fermentations biologiques, fuites de gaz naturel) et pour
10% de sources anthropiques (issues des activités humaines).
Les émissions d'origine naturelle sont réparties uniformément
sur la surface de la Terre.
En revanche, les émissions anthropiques proviennent majoritairement
de l'industrie des pays.
Les COV peuvent entraîner des irritations des yeux et de
la gorge, des allergies, des maux de tête, des crises d’asthme,
des nausées, etc.
Certains
COV jouent également un rôle important dans la troposphère,
conduisant à une augmentation de la quantité d'ozone dans
l'air. L'ozone est produit entre autres à partir du dioxyde
d'azote sous l'effet des rayonnements solaires.
L'ozone formé réagit ensuite avec le monoxyde d'azote pour
produire du dioxyde d'azote.
Mais, en présence de COV, le cycle précédent est modifié
par les radicaux carbonés (oxydants puissants) qui se substituent
à l'ozone lors de la réaction de formation du dioxyde d'azote,
ce qui conduit à une augmentation de la quantité d'ozone.
L'augmentation de la quantité d'ozone, avec ses conséquences
sur l'environnement et la santé, est donc en partie liée
aux rejets de COV.
Par ailleurs, les concentrations en gaz à effet de serre
dans l'atmosphère terrestre augmentent depuis le XIXe siècle
pour des raisons essentiellement anthropiques avec un nouveau
record en 2014 selon l'Organisation Météorologique Mondiale
(OMM).
L'accroissement des principaux gaz à effet de serre est
essentiellement dû à certaines activités humaines, dont
l'utilisation massive de combustibles fossiles (charbon,
pétrole).
Les gaz à effet de serre, tels que le dioxyde de carbone
(qui représente près de 70% des émissions de gaz à effet
de serre d'origine anthropique) et le méthane, ne sont pas
nécessairement dangereux directement pour l’être humain,
les ressources biologiques et les écosystèmes, mais leurs
émissions sont à l’origine du réchauffement climatique,
un phénomène qui a, lui, de nombreuses conséquences néfastes
pour l’homme et son environnement.
Dans ce contexte, le traitement des effluents gazeux, des
eaux usées et des boues, ainsi que la valorisation des résidus
organiques domestiques, industriels et agricoles, sont d'un
intérêt certain d'un point de vue politique, économique
et environnemental.
En ce qui concerne le traitement des effluents gazeux, les
procédés classiques utilisent notamment des oxydants, comme
l'eau de Javel. Toutefois, ces méthodes de lavage oxydantes
ont l'inconvénient majeur de générer dans les rejets des
sous-produits d’oxydation eux-mêmes polluants et parfois
très fortement malodorants. En outre, ces oxydants sont
instables et leur manipulation est dangereuse.
A
propos de la valorisation des résidus organiques domestiques,
industriels et agricoles, l’intégration du biogaz dans le
paysage énergétique français permet en particulier une diminution
conséquente des gaz à effet de serre rejetés.
Ledit biogaz est un gaz combustible obtenu par fermentation,
aussi appelée méthanisation, de déchets organiques d'origine
animale ou végétale en absence d'oxygène, lequel comprend
majoritairement du méthane ainsi que du dioxyde de carbone.
En effet, l'impact sur l'effet de serre du méthane étant
20 à 25 fois plus grand que celui du dioxyde de carbone,
il est préférable de valoriser le biogaz en tant que source
d'énergie renouvelable, plutôt que de le rejeter à l'atmosphère.
Les récentes fluctuations des coûts liés à l'importation
d'énergies fossiles, dans un contexte de raréfaction de
ces énergies fossiles, ont également influencé favorablement
le regain d'intérêt économique pour la production d'énergie
à partir de biogaz.
Le biogaz est valorisé de différentes manières. Il peut,
après un traitement léger, être valorisé à proximité du
site de production pour fournir de la chaleur, de l'électricité
ou un mélange des deux (la teneur importante en dioxyde
de carbone réduit le pouvoir calorifique du biogaz, augmente
les coûts de compression et de transport et limite en conséquence
l'intérêt économique de la valorisation du biogaz loin du
site de production).
Le biogaz peut également être purifié pour permettre une
plus large utilisation. En particulier, le biogaz peut être
soumis à une épuration et
augmenter sa teneur en méthane (notamment par retrait du
CO2) pour produire un gaz comparable au gaz naturel.
Le biogaz ainsi épuré et enrichi est appelé biométhane,
et est doté d’un pouvoir calorifique équivalent à celui
du gaz naturel.
Le
biogaz purifié est aussi le précurseur du biohydrogène obtenu
par vapocraquage. En effet, les recherches de ces dix dernières
années sur le sujet ont mis en exergue les inconvénients
des COV et dans certains cas des siloxanes, présents dans
les biogaz, sur la conduite des installations d'exploitation
énergétique.
Quelle que soit la filière de valorisation retenue, la présence
de ces composés à des concentrations de l'ordre de quelques
ppm constitue un risque de dégradation prématurée des installations,
ainsi qu'une dépréciation des rendements de valorisation
énergétique du biogaz. Par
exemple, dans le cas d'une utilisation du biogaz comme carburant
moteur, il est nécessaire d'éliminer les composés siloxanes
car, oxydés à haute températures, les siloxanes forment
des dépôts de silice qui peuvent endommager gravement les
équipements.
Il a maintenant été mis au point et
breveté P.T.C. System, un procédé de purification
de compositions gazeuses, liquides
ou sous forme d’aérosol permettant avantageusement de remédier
aux inconvénients précités.
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En quoi consiste la technologie de ce nouveau brevet
?
L'innovation
repose sur la mise en oeuvre d'une formulation originale,
sans oxydant, qui agit sur le polluant en le transformant
en composé organique bio-disponible. Cette formulation
repose sur une molécule très connue et
utilisée en chimie depuis le 19ème siècle
pour la synthèse de diverses spécialités.
L'utilisation de cette molécule dans les domaines
qui nous intéressent est la clé du procédé
qui représente une avancée très
importante sur les plans techniques et économiques.
Le
système P.T.C. est une technologie nouvellement
brevetée en France et au niveau mondial de purification
de compositions gazeuses, liquides ou sous forme d'aérosols
vésiculaires contenant des polluants nuisibles
à la santé et à l'environnement
ou simplement malodorants.
- Les
polluants sont des Composés Inorganiques Volatils
(CIV)
- CO2,
COS, NOx, acides halogénohydriques, H2S, SO2,
SOCl2, SO2Cl2, etc...
- Les
polluants sont des Composés Organiques Volatils
fonctionnels (COV)
-
amine, amide, nitrile, aldéhyde, cétone, ester,
acide carboxylique, alcool, thiol, disulfure,
thioester, les composés organiques halogénés,
le phosgène et l’acide cyanhydrique, etc...
Ce
procédé "One-pot" objet de brevet
consiste donc à capter les polluants gazeux dans
un traitement physico-chimique dont les effluents liquides
sont par la suite digérés par le processus
de bio-épuration aérobie en station d'épuration.
(A)
Procédé
simultané d’absorption (captage) et de modification
chimique organique des Composés Volatils Fonctionnels
(organiques et inorganiques).
Cette
opération est conduite en une seule opération
sur une installation de captage par lavage physico-chimique.
(B)
La destruction finale des produits de captage
après le procédé simultané d’absorption et de modification
chimique
Cette opération ultime (B) 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 naturelle aérobie de la
station d’épuration.
L’originalité
du procédé réside d’une part dans le choix du réactif
qui se combine aux polluants à traiter et d’autre part
dans la destruction finale naturelle biologique en station
d’épuration ne générant pas de nouvelle pollution gazeuse.
Ce
système d’épuration est unique par sa conception et
ses applications. Il permet de se démarquer de la concurrence
et d’améliorer
la productivité des installations de captage/traitement
d’autant que son bilan
économique est avantageux.
Le
nouveau brevet reprend le brevet existant du procédé
DAVID (Procédé d'épuration
d'effluents gazeux ou liquides contenant des dérivés
soufrés) pour lequel il constitue une amélioration.
P.T.C. System s'inscrit
donc dans ce nouveau concept de Développement
Durable
pour la purification des biogaz.
Dans une période particulièrement propice au développement
des énergies alternatives aux ressources fossiles, la
perspective d'intégration des bio-énergies
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.
La méthanisation et la valorisation des biogaz
avec P.T.C. System
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La
valorisation des 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
GASWASH 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 avancée par la
technique GASWASH
Afin de transformer le biogaz en substitut du
gaz naturel, il faut le débarrasser de l'ensemble
des polluants.
Le procédé GASWASH 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.fr/biogaz-biomethane.htm
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Le
procédé GASWASH 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 procédé
GASWASH permet un équipement de purification des biogaz
extrêmement simple dont le coût d'investissement est
sans commune mesure avec les procédés actuellement existants.
Les avantages
de cette nouvelle technologie
Le
captage et l'épuration par ce procédé, s'applique aussi
bien dans le cas de gaz purs, qu'en mélange entre eux.
Ce procédé s'applique à l’ensemble des composés organiques
volatils fonctionnels ou inorganiques volatils rencontrés
en chimie et qui sont captés dans le milieu réactionnel
de lavage des gaz..
Par contre, les substances neutres (air, azote, biogaz,
gaz naturel, méthane, butane, propane etc...) ne sont
pas captées
mais purifiées
Le Système P.T.C. ,d'où est issu le procédé
GASWASH, possède un caractère sélectif vis à vis de
ces substances mais il est universel vis à vis des composés
chimiques comportant des fonctions classiques polluantes.
(En
savoir plus)
Ce
système est actuellement le seul connu pour éliminer
durablement le CO2 et qui peut être recyclé
en filière industrielle. 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.
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.
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.
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 et 1 600 t de CO2
dans l’atmosphère selon la nature des substances méthanisées.
Cette
nouvelle technologie a obtenu un certificat d'utilité
début 2017
Cette
nouvelle technologie P.T.C. System s'inscrit dans deux
domaines principaux:
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Industrie
& Odeurs
Le traitement des effluents gazeux
soufrés
- Secteur pétrochimie,
- Secteur raffinage,
- Secteur sidérurgie, fonderies,
- Secteur industries de traitement des déchets des hydrocarbures,
- Secteur industries de chimie minérale: production d'acide
sulfurique et d'oxyde de titane,
- Secteur chimie organique,
- Secteur chimie fine,
- Secteur industries du papier,
- Secteur industries agro-alimentaires,
- Secteur industries des matériaux,
- Secteur
des petites unités d'abattage existantes,
Voir une application de traitement des émissions
gazeuses (CIV et COV)
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Développement
Durable
La
purification des biogaz
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Valorisation
