Le H2S dans le biogaz vous agace ? Vous craignez que le H2S corrode la tuyauterie de l’installation ou détruit les moteurs ?
Nous avons réalisé une étude de comparaison entre les technologies de traitement de H2S en fonction de débit de traitement et les teneurs en H2S !
Plusieurs techniques peuvent être mises en place pour la réduction de la teneur du H2S dans le biogaz produit et dont le choix est basé sur des considérations techniques et économiques.
Nous présentons dans le graphe ci-dessous un comparatif entre les technologies existantes par famille de traitement :
On distingue que pour les H2S élevé dépassant les 2000 ppm, la désulfuration biologique est la technique la plus recommandée avec un cout d’épuration total (CAPEX et OPEX) de 2 €/kgH2S épuré (1000Nm3 de biogaz/h) et 8 €/kgH2S épuré (200 Nm3 de biogaz/h) tandis que la désulfuration physique (absorption sur charbon actif) est la technique recommandé pour des taux de H2S faible de 200 ppm avec un cout d’épuration total (CAPEX et OPEX) de 17 €/kgH2S épuré (1000Nm3 de biogaz/h) et 38 €/kgH2S épuré (200 Nm3 de biogaz/h).
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Le système de désulfuration biologique ?
La désulfuration biologique est un processus d’élimination du sulfure d’hydrogène en l’absorbant dans l’eau puis en le réduisant biologiquement. Les Microorganismes comme Thiobacillus et Sulfolobus, qui sont omniprésents et n’ont donc pas à être ensemencés notamment, dégradent l’hydrogène sulfuré.
Le système de désulfuration biologique est basé sur la capacité des micro-organismes à oxyder biochimiquement certains composés minéraux et organiques. Lors de l’oxydation les produits suivants sont produits : soufre et acide sulfurique à des proportions fonction de la quantité d’oxygène injecté dans le biogaz.
Le réacteur est le siège des équations chimiques suivantes :
- L’oxydation directe de l’hydrogène sulfuré en sulfate
- L’oxydation du sulfate avec du soufre élémentaire comme intermédiaire
Le processus de dégradation des composants soufrés se déroule comme représenté sur la figure ci-dessous.
En principe, la purification des gaz résiduaires biologique est liée aux conditions suivantes :
Plusieurs réactions coexistent dans le milieu réactionnel et qui sont présentés ci-après :
- La biodégradabilité des polluants.
- La concentration suffisante de micro-organismes réducteurs de polluants dans le bioréacteur.
- Une quantité d’oxygène et de nutriments suffisante pour les microorganismes.
- Les conditions nécessaires à la réalisation de processus (humidité, température, pH, etc.).
- Une concentration maitrisée des inhibiteurs dans le biogaz à l’entrée du bioréacteur.
- L’humidité relative,
- Le rapport molaire H2S/O2,
- La température,
- La charge en sulfure d’hydrogène du charbon (et donc le volume de pore),
- Le type d’imprégnation,
et d’autres paramètres d’exploitation.
L’élimination du sulfure d’hydrogène des biogaz peut être réalisée sur le biogaz humide qui quitte le digesteur ou sur le gaz déshydraté.
