Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

La centrale Cogelan avec sa chaudière VYNCKE, son filtre à manches SCHEUCH et son condenseur de fumée CONDENS Oy, photo Frédéric Douard

La mise en œuvre du projet

Le projet a été réalisé dans le cadre du dispositif d’obligation d’achat et non dans le cadre d’un appel d’offres. Des contrats de vente d’énergie ont ainsi été conclus pour 20 ans, avec notamment un prix de vente de l’électricité valorisé en fonction du rendement global du site.

Les serres de Lanvian alimentées en chaleur par Cogelan, photo Frédéric Douard

C’est la société Haffner Energy – Soten qui a été retenue pour assurer la mise en œuvre de la centrale dans le cadre d’un contrat clés en main. Le contrat attribuait à Haffner Energy – Soten la responsabilité globale, l’ingénierie, le pilotage des travaux et de la mise en service des installations. Les contrats de livraison de la chaudière, de la turbine et du génie-civil ont été assurés directement par Cogelan.

L’équipe Haffner Energy sur site pour diriger la mise en service des installations, photo Frédéric Douard

Le condenseur de fumée CONDENS Oy de Cogelan, photo Frédéric Douard

Tous les autres lots ont été assurés par Haffner Energy – Soten et par son bureau d’étude interne Soten : électricité HT, électricité contrôle commande, condenseur vapeur, condenseur de fumée, tuyauterie (vapeur, eau et air), production d’eau déminée, production d’air et réception, manutention et stockage du bois.

De son côté, la société belge Vyncke a assuré, en plus de sa chaudière, la fourniture de tous les équipements périphériques depuis la trémie d’alimentation jusqu’au ventilateur de tirage et le filtre à manches Scheuch.

Vers une efficacité optimale

La production thermique est assurée par une chaudière Vyncke de 14,5 MW. La production électrique est réalisée par entrainement d’un alternateur de 5,2 MW par une turbine vapeur.

Afin de maximiser le rendement de l’installation, et d’atteindre en pointe un rendement global net proche de 100 % sur PCI, un récupérateur de chaleur latente des fumées par condensation a été intégré et permet d’ajouter 2,8 MW à l’installation. La création d’un réseau de chaleur de 2,5 km permet de distribuer l’énergie thermique aux serres de Lanvian.

La chaudière Vyncke

Il s’agit d’une chaudière à tubes d’eau en vapeur surchauffée à 485 °C prévue pour brûler du bois naturel de classe ICPE 2910-A. Elle est équipée d’une grille de combustion partiellement refroidie à l’eau. La chaleur du circuit de refroidissement des grilles est utilisée pour préchauffer les airs de combustion. Son rendement d’exploitation est de 90 %. Elle a été réalisée en version extérieure sans bâtiment.

La chaudière vapeur VYNCKE chez Cogelan, photo Frédéric Douard

L’exploitation

Elle est réalisée par l’équipe de Cogelan constituée de cinq personnes. En plus de la conduite de la production énergétique, le personnel est en charge de la réception du combustible, du contrôle de ses caractéristques pour une facturation au contenu énergétique réel, de l’analyse des eaux et de la maintenance courante de toutes les installations.

Schéma de supervison de conduite de la chaudière Vyncke de Cogelan, image Vyncke (Ici valeurs en phase d’extinction suite au test de chasse-vapeur) – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La gestion du combustible

Les 40 000 tonnes de combustible utilisées par Cogelan sont composées d’un mix de bois sain à base de plaquette forestière et de bois de recyclage de classe A. Le mélange des produits est réalisé dans les silos grâce à un mode de fonctionnement spécifique des herses. Concernant, le broyat de recyclage, une garantie de traçabilité et d’innocuité est fournie à chaque livraison par un certificat de SSD (Sortie du statut de déchet).

Les deux cellules de stockage du bois de Cogelan avec leur herse de manutention VECOPLAN, photo Frédéric Douard

Les bois sont réceptionnés dans une cellule de plain-pied avec extracteurs à échelles hydrauliques. Le bois est ensuite convoyé en haut du hall de stockage, passe par un séparateur de sur-longueurs, et est stocké dans deux silos verticaux de 1 000 m³ chacun via un système de herses. Ce système, développé par Vecoplan, permet d’assurer le stockage des plaquettes dans les silos ainsi que le déstockage vers le convoyeur d’alimentation chaufferie. L’ensemble de ces équipements a été fourni par l’entreprise TBM-Vecoplan basée en Alsace.

TBM Vecoplan a fourni l’ensemble des convoyeurs de bois pour Cogelan, photo Frédéric Douard

Opération de chasse-vapeur le 9 mars 2017 chez Cogelan, photo Frédéric Douard

La mise en service

Avant la mise en service de la turbine, Haffner Energy a procédé à une campagne de chasse vapeur d’une durée de 10 minutes par jour, ce qui a permis de nettoyer parfaitement tout le circuit vapeur de ses impuretés (limaille, calamine, points de corrosion) avant l’injection dans la turbine. Cette procédure assez spectaculaire, qui génère un panache de vapeur de plusieurs dizaines de mètres de hauteur et un sifflement proche des 120 db à proximité immédiate, s’est déroulée du 8 mars au 1er avril 2017.

La réception de la centrale est prévue à la fin du premier semestre 2017, avec une première injection électrique début mai.

La salle de la turbine chez Cogelan, photo Frédéric Douard

Contacts intervenants :

Le laboratoire de la centrale avec son étuve pour mesurer le PCI du bois, photo Frédéric Douard

• Cogelan : Antoine Canova, responsable du site – acanova@cogelan.com
• Haffner Energy – Soten : Céline Bank – +33 326 74 99 11 – celine.bank@haffner-energy.com – haffner-energy.com
• Chaudière : Jérôme Béarelle – jbe@vyncke.com – +33 619 88 33 53 – www.vyncke.com
• Manutention bois Vecoplan : www.tbm.fr
• Turbine : tgmkanis.com
• Alternateur : tdps.co.in
• Condenseur de fumée : www.condens.fi
• Tuyauterie vapeur : www.sovotec.fr
• Électricité HT : www.actemium.fr
• Électricité contrôle-commande : www.mk-energie.com
• Mesure humidité bois : www.france-etuves.com

Frédéric Douard, en reportage à Guipavas

Entretien paru dans le Bioénergie International n°29 de janvier-février 2014

La chaufferie et son électrofiltre en 1996, photo Vitry Habitat

Jean François Bontoux, le 10 décembre 2013

Début 2014, à la veille des trente années de la construction du réseau de chaleur au bois pionnier de Vitry-le-François, dans la Marne, le magazine Bioénergie International avait publié cet article : La chaufferie bois de Vitry-le-François, 30 ans et toujours championne. A cette occasion, nous avions également publié un entretien réalisée fin 2013, jusqu’à aujourd’hui inédit sur Internet, avec le père de ce projet, Jean François Bontoux, alors directeur de la société Vitry-Habitat, et qui fut quelques années plus tard Président de l’ITEBE, Institut Technique Européen du Bois-Energie. Aujourd’hui Jean François Bontoux est Président de l’AFEF, l’Association Française des Eaux et Forêts, Président d’honneur de Francilbois, l’interprofession de la filière forêt-bois en Ile-de-France, et membre de l’Académie d’Agriculture de France. Il répondait aux questions de Frédéric Douard.

FD : Il y a 30 ans, vous prépariez la mise en service de ce qui allait devenir la plus importante chaufferie collective à bois de France, titre qu’elle conservera durant 25 ans jusqu’en 2009 à la mise en service de la chaufferie de Cergy-Pontoise. En 1984, nous étions en plein second choc pétrolier, quelle fut la genèse de ce projet audacieux ?

Collectifs Vitry-Habitat en bois, photo Vitry-Habitat

JFB : J’ai intégré Vitry-Habitat en tant que directeur en 1982. Aussitôt, j’ai constaté une situation préoccupante de non recouvrement des charges et loyers, due à l’importance des charges de chauffage, qui dépassaient le montant même du loyer. Le parc de logements de Vitry-Habitat était alors chauffé par 18 chaufferies majoritairement à fioul. Cette multitude de sites engendrait également des charges anormales de maintenance. Avec M. Roger Wernette, ingénieur thermicien, nous avons alors cherché toutes les solutions pouvant réduire ces surcoûts : le gaz naturel, le charbon, la géothermie et le bois. Après 18 mois d’études, le bois est arrivé en tête des solutions les moins chères en terme d’exploitation, si et seulement si nous pouvions raccorder l’ensemble du parc sur une même chaufferie, par la création d’un réseau de chaleur.
Vint alors le temps des choix techniques, et nous avons entrepris une série de voyages d’études dans les régions et pays disposant d’une expérience pour une installation de plus de 10 MW : département des Landes, Massif central, Danemark, Autriche, Allemagne et Belgique.

FD : A constater la pérennité de votre réalisation, la mise en service de la chaufferie bois a totalement répondu à votre cahier des charges ?

Vue aérienne de la chaufferie à la fin des années 80, photo Vitry Habitat

JFB : Les travaux ont commencé en 1984 et les deux premières chaudières ont été mises en service en 1985. A cette époque, les charges moyennes annuelles pour un logement de type 5 (96 m2) étaient de 7647 FF (1165€). Dès la première saison de chauffe au bois, ces charges ont été réduites de 57% ! Et au bout de 16 saisons, nous avions réduit la valeur des charges de 1984, en monnaie constante, de 70%. Donc oui, l’installation a répondu à notre préoccupation économique, et a placé les charges des logements HLM de Vitry-Habitat parmi les moins chères de France.

FD : Pour parvenir à ce résultat, vous avez dû « essuyer quelques plâtres » ?

JFB : Oui et non. Non car dès la première année, le résultat a été spectaculaire, c’est donc que nous avions bien étudié la question, car avec M. Wernette, nous avons fait des choix. Tout d’abord, nous avions décidé d’utiliser les ressources les plus abondantes, les moins chères et donc celle dont la qualité est a priori la moins bonne : en l’occurrence les déchets de bois humides, qui à cette époque n’étaient pas utilisés en chauffage pour des raisons de difficulté de combustion. Et pour pouvoir incorporer ces biomasses difficiles, nous avons fait appel à un spécialise de la chaudière à biomasse difficile : Vyncke en Belgique.

Les deux premières chaudières Vyncke en 1984, photo Vitry Habitat

JFB : Pour se garantir le prix le plus bas, nous avons aussi renoncé à tout intermédiaire en achetant nous-mêmes le bois. Ensuite, au niveau de la technique, nous avons exclu l’eau chaude sanitaire du réseau primaire, pour éviter de devoir le faire fonctionner cinq mois de l’année dans de mauvaises conditions techniques et économiques. Pour la régulation, nous avons fait développer un logiciel qui pilote la conduite des chaudières, notamment la répartition des puissances entre elles, par rapport à la courbe réelle des températures extérieures, ce qui ne se faisait pas à l’époque. Et toute une série de choix de cette nature a fait que le résultat fut bon dès le départ.

Stockage couvert de combustible, photo Vitry Habitat

JFB : Par la suite, nous avons quand même amélioré certaines choses, qui ont permis d’atteindre les 70% de réduction évoqués. Parmi ces améliorations, il y a eu la modification des foyers, pour pouvoir accepter des humidités encore plus élevées, travaux réalisés sur les deux premières chaudières en 1989. Le choix des qualités de bois spécifiquement en fonction du besoin a aussi été déterminant. Nous avons ainsi mis en place, dès la première année avec M. Wernette, un suivi des flux et des stocks de bois, de manière à détecter les facteurs de performance.

FD : Pour oser une entreprise aussi ambitieuse, et pour avoir visé aussi juste dès le départ, vous aviez forcément « la fibre » comme on dit vulgairement ? D’autant qu’à cette époque le bois-énergie n’avait, loin s’en faut, pas la notoriété qu’il a aujourd’hui !

JFB : Avant de diriger Vitry-Habitat, je travaillais effectivement dans l’industrie du bois et j’étais déjà familier des chaudières automatiques alimentées en déchets de bois divers. La question des chaudières ne me faisait donc pas peur sachant que je savais quoi rechercher et quoi éviter.

FD : En 1985, au démarrage de la chaufferie, le pétrole était certes plus cher qu’avant, mais il n’était pas non plus hors de prix. Ensuite, en 1986, son prix a durablement baissé jusqu’en 2004 : comment êtes vous parvenu à rendre et maintenir le projet rentable ?

La chaufferie après 1996, photo Vitry Habitat

JFB : Optimisation ! Nous achetions nous-même le bois, je l’ai dit, cela représente une part importante de notre « secret ». Nous privilégions aussi les transports les plus courts, nous maintenions les chaudières en permanence à leur rendement optimal, et la seule charge externe que nous avions vraiment était le contrat de maintenance, un P2 (Conduite et maintenance) et un P3 transparent. La régulation de la chaufferie ayant été bien conçue, les chaudières étant fiables, la chaufferie se pilote avec un seul technicien et cette charge était donc bien maîtrisée. Nous avions aussi mis en place en interne un ingénieur en charge de tout le suivi de la chaufferie et du réseau de chaleur, afin de savoir en permanence où nous en étions, techniquement et économiquement, en résumé ne rien laisser au hasard.

FD : Depuis deux ans, la monté en puissance des chaufferies à bois en France, inquiète les forestiers et sylviculteurs, au vu des quantités de bois à sortir. Pourtant, la récolte de bois en France n’augmente pas et la ponction du bois-énergie en forêt ne pèse aujourd’hui guère plus lourd qu’une seule papeterie. Et nous savons que 40% de l’accroissement annuel français n’est toujours pas récolté. Que dites-vous aux sylviculteurs aujourd’hui, devant cette opportunité de diversification du débouché forestier, et devant cette opportunité de redonner à la forêt le rôle économique important qu’elle a perdu progressivement aux 18 et 19èmes siècles, avec l’abandon du bois comme énergie dans l’industrie ?

Chargeur pour le remplissage du silo, photo Vitry Habitat

JFB : Mettre du bois à disposition demande des investissements en forêt, notamment en dessertes. Alors certes, il y a beaucoup de bois non exploité en France, mais il faut que le prix de vente du bois permette de payer ces investissements. Donc c’est plutôt aux porteurs de projets que je m’adresserais, aux maitres d’ouvrages, en leur disant de faire leur travail et d’acheter eux-mêmes le bois (garder le P1). Ceci n’est pas risqué car l’offre est importante dorénavant. Les maitres d’ouvrage publics notamment géreraient ainsi beaucoup mieux les derniers de leurs administrés en faisant des économies substantielles. Ces achats directs permettraient également de payer le bois un peu plus cher que ne le payent les négociants, ce qui permettrait effectivement de sortir plus de bois : ceci est le cercle vertueux qui éviterait d’éventuelles tensions à venir sur les prix du bois.

FD : Si l’on parcoure la politique de ces trente dernières années, en matière de bois-énergie, quel regard portez-vous sur ce qui a été accompli, ou non-accompli ?

Cheminées des deux plus petites chaudières, photo Vitry Habitat

JFB : Ce qui est fait aujourd’hui dans le cadre du Fonds chaleur est remarquable, il est juste un peu dommage qu’on ait attendu si longtemps pour le faire. Depuis 30 ans, en développant les expériences comme celle de Vitry, nous aurions pu éviter l’importation de millions de tonnes de pétrole, créer des milliers d’emplois locaux, et l’environnement et notre économie ne s’en porteraient que mieux !
Par contre, la politique des grands projets de cogénération, avec un taux de valorisation de la chaleur aussi faible que celui que la CRE exige, sont purs (gas)pillages. Sortir une ressource noble pour en jeter la moitié aux oiseaux ou aux poissons, ce n’est ni sérieux ni durable. Ces projets sont trop gros pour parvenir à bien valoriser la chaleur et ils occasionnent des transports importants de bois. Des projets plus petits, avec priorité à la chaleur, seraient bien plus pertinents tant au niveau économique qu’environnemental.

FD : Un mot de la fin ?

JFB : Oui, pour dire qu’au bout de 30 ans, je reste très fier de cette réalisation, qui a contribué à disséminer l’idée que tout ceci était possible, et pertinent, tout en ayant parfaitement les pieds sur terre. Nous avons reçu en ce sens à Vitry des milliers de visiteurs de toutes régions et tous pays, et je pense que notre initiative en a fait germer beaucoup d’autres.
Enfin, le fait que cette chaufferie reste aujourd’hui, 30 ans après sa mise en route, en parfait état de marche et toujours aussi rentable pour les locataires, montre que, bien pensé, le bois-énergie est une excellente solution économique et environnementale.

Frédéric Douard

>> Lire également sur ce sujet précis : La chaufferie bois de Vitry-le-François, 30 ans et toujours championne

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

La chaufferie de Decize est située dans un cadre très bucolique, photo Frédéric Douard

La chaudière bois AGROFORST et son vérin d’introduction du bois montant, photo F. Douard

La Communauté de Communes du Sud Nivernais a décidé, pour des raisons environnementales et économiques, de créer un service public de distribution de chaleur à partir de biomasse sur la commune de Decize. Le réseau de chaleur mis en service fin 2012 concerne une douzaine de bâtiments dont l’hôpital, la cité scolaire, des bâtiments communaux et des logements sociaux…

Le financement, la conception la construction et l’exploitation du réseau et de sa chaufferie ont été confiés via une délégation de service public à Dalkia pour une durée de vingt-cinq ans. Le coût de l’opération se monte à 2,9 millions d’euros.

Création d’un réseau de chaleur

Pour l’occasion, un réseau de chaleur de 3,2 km a été créé de toutes pièces. Il alimente douze groupes de bâtiments du faubourg d’Allier totalisant une surface à chauffer de plus de 27 000 m², plus l’eau chaude sanitaire. Il distribue ainsi 9 GWh de chaleur par an. Il dessert la cité scolaire Maurice-Genevoix, le port de la Jonction, les écoles, le Centre technique municipal, la copropriété Le Pavois, et des logements collectifs de Nièvre Habitat.

Le fronton de la chaufferie, photo Communauté de Communes du Sud Nivernais

Pour le projet, Dalkia Est avait mobilisé une équipe de maîtrise d’œuvre composée du cabinet d’architectes In situ architecture et du bureau d’études techniques Girus.

Une chaufferie adaptée à un bois humide et grossier

L’une des difficultés pour l’implantation de la chaufferie résidait, comme souvent, dans le choix du terrain. Ce choix s’est porté en bordure de la commune, sur la rive gauche de la Loire, route d’Avril, juste à côté de la Cité Scolaire. Mais, il a fallu aux concepteurs surélever légèrement le terrain pour parer aux risques d’inondation, la Loire étant montée jusque-là en 1906.

Livraison de bois dans les silos carrossables de la chaufferie de Deciize, photo Frédéric Douard

L’échangeur vertical Agroforst à gauche et son foyer à droite, photo Frédéric Douard

Une chaudière bois de 1,8 MW, de marque AGROFORST, couvre 75 % des besoins du réseau, l’appoint & le secours étant assurés par deux chaudières à gaz totalisant 2,5 MW. Le choix de la technologie s’est porté vers un équipement capable de consommer des bois totalement humides, en provenance directe de la forêt ou de scieries, et contenant éventuellement des granulométries importantes. Le choix de cette capacité à pouvoir consommer un combustible brut fait partie de la stratégie économique du projet : cela permet en effet d’alimenter la chaudière avec des bois à faible coût et donc d’améliorer très sensiblement le différentiel de prix d’avec le gaz, d’amortir plus rapidement les investissements et de fournir une chaleur à un prix intéressant pour les clients du réseau.

Le silo est constitué de deux travées de livraison par camions à semi-remorque à fonds mouvant qui déchargent à l’horizontale en reculant à tour de rôle dans la travée vide. Le combustible est composé d’écorces et de plaquettes de bois humide. Les 4000 tonnes de combustible renouvelable permettent ainsi d’économiser l’émission de 1800 tonnes de CO2 par an, en substitution des quantités de gaz naturel et de fioul qui sont épargnées.

A l’image du convoyeur de bois en sortie de silo, l’ensemble des convoyeurs Agroforst sont hydrauliques, photo Frédéric Douard

Côté convoyage du combustible vers la chaudière, AGROFORST a proposé ici du 100 % hydraulique : extracteurs de silos à échelles, convoyeur vers la chaufferie, introduction dans la chaudière. Ce choix de matériel très robuste et très tolérant aux écarts de granulométrie est un gage de forte disponibilité de l’installation pour l’exploitant, tenant compte de la qualité grossière des produits réceptionnés.

L’exploitation

En matière d’exploitation, la chaudière bois fonctionne presque toute l’année, y compris donc en été pour la production d’eau chaude sanitaire, le minimum technique de la chaudière bois à 500 kW (30 % de la puissance nominale) le permettant sans risque de dysfonctionnement.

Ecran de supervision de la chaudière bois de Decize, photo Frédéric Douard – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La chaudière bois est arrêtée uniquement durant deux périodes d’entretien : 10 jours de maintenance annuelle en mai et une semaine de ramonage en novembre. À cela il faut ajouter un décendrage de la voûte réfractaire au-dessus du foyer chaque semaine, mais qui n’occasionne pas d’arrêt complet de l’installation.

Le micro-laboratoire de la chaufferie de Decize, avec étuve et four à micro-ondes, pour le contrôle de l’humidité du bois, photo Frédéric Douard

Les cendres de grille, à raison de 45 tonnes par an, et après analyses rigoureuses, sont valorisées chez un agriculteur sur une surface annuelle de 10 ha (4,5 tonnes/ha) au travers d’un plan d’épandage tournant sur 150 ha. Les apports moyens de fertilisants des cendres de la chaufferie de Decize sont les suivants : 30  kg/ha de phosphore, 150 kg/ha de potasse et 530 kg/ha de calcium. Les cendres volantes quant à elles, récupérées par un filtre cyclonique, sont enfouies en décharge contrôlée.

Contacts :

• Communauté de Communes du Sud Nivernais : Tél : 03 86 77 09 45 – accueil@ccsn.fr – www.ccsn.fr
• Dalkia Centre-Est :+33 380 66 01 80 – www.dalkia.fr
• Chaudière AGROFORST en France : Vincent Bleesz – +33 688 67 79 68 – vincent.bleesz@vbi-bois.fr – www.vbi-bois.fr – www.agro-ft.at/fr/
• Cheminée : www.unionthermique.fr
• Etuve : www.binder-world.com

Frédéric Douard, en reportage à Decize

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

Arnaud Gouennou dans ses serres de tomates chauffées au bois, photo Frédéric Douard

Ruche de bourdons pour la pollinisation des fleurs, photo Frédéric Douard

Le département du Finistère, avec son climat doux toute l’année, et par la volonté de ses agriculteurs, est devenu un territoire en pointe pour la production légumière. La culture en milieu contrôlé sous serre en particulier, notamment de la tomate, s’y est fortement développé. Avec le souci de mieux répondre aux attentes de la clientèle, mais aussi en recherche de solutions plus économiques, les agriculteurs ont fait le choix d’une agriculture ayant le plus possible recours à la lutte biologique mais aussi au bois-énergie pour le chauffage. L’un des centres de gravité de cette activité est la commune de Plougastel-Daoulas près de Brest, où la concentration de serres et de chaufferies industrielles à bois est unique en France.

La société de la Cogé du Cosquer

À Plougastel, au lieu-dit du Cosquer Saint-Jean, les frères Arnaud et Stéphane Gouennou, ont créé en 2012 avec leur oncle Christian, voisin immédiat et également serriste, une société de production d’énergie pour leurs serres. Cette société s’appelle Cogé du Cosquer car son premier investissement fut une unité de cogénération au gaz naturel, dotée d’un moteur Jenbacher développant 4,2 MWé et 4,5 MWth. Notons que sur cette installation, les associés ont mis en place une récupération du CO2, avec épuration bien sûr, pour alimenter leurs cultures.

Les serres du Cosquer Saint-Jean à Plougastel, avec au premier plan un des ballons d’accumulation d’eau chaude, et à l’horizon la ville de Brest et le pont de l’Iroise, photo Frédéric Douard

La chaudière Urbas des serres du Cosquer Saint-Jean, 20 m de haut, photo Frédéric Douard

Mais ce moteur de cogénération devait être complété, en plus des autres chaudières à gaz dont disposent les trois associés, par une chaudière à bois, et ce pour trois raisons. Tout d’abord, quand le moteur fonctionne, sa puissance thermique ne couvre que 50 % des besoins maximums pour le chauffage des serres. Ensuite, la saison de cogénération ne dure que cinq mois et les serristes devaient disposer d’une solution autonome à même de couvrir 100 % de leurs besoins lorsque la cogénération est arrêtée. Enfin, le chauffage d’appoint au bois s’imposait économiquement par rapport à l’usage du gaz naturel en chaudière pour des raisons économiques. La société a ainsi décidé d’investir dans une chaudière à bois de 8,5 MW.

La chaudière à bois du Cosquer Saint-Jean

Les associés, qui ne sont pas novices en matière de chaufferie à bois, ont porté leur choix sur une chaudière URBAS pour compléter leur mix. Et ils ont choisi une version en eau surchauffée, à 150 °C et 8 bar, qui leur fournit une marge de température qui leur permet de garder leur réseau à 90 °C plus facilement.

Lionel André représentant Urbas, et Arnaud Gouennou, sur la passerelle de la chaufferie bois des serres du Cosquer Saint-Jean, photo Frédéric Douard

Par ailleurs, pour cette production thermique, les serres n’ayant par définition aucune inertie, les associés ont mis en commun une capacité de stockage d’eau chaude à même de faire tampon entre la production et la demande. Ce dispositif est constitué de trois ballons interconnectés représentant un volume total de 3 200 m³. La régulation de la chaudière bois se fait donc sur la base du taux de charge de ces ballons et elle est elle-même commandée par l’ordinateur des serres.

La chaufferie bois des serres du Cosquer Saint-Jean, avec son bâtiment de stockage de bois, photo Frédéric Douard

L’installation consomme 10 000 tonnes de bois par an et l’entreprise a investi dans un bâtiment de stockage de 40 par 20 m, à même de conserver à l’abri un stock important. Il est équipé d’un pont roulant à grappin pour la manutention vers le silo d’alimentation.

Des exploitants ravis

Arnaud Gouennou déclare : « Nous avons trouvé avec URBAS, la chaudière qu’il nous fallait : robuste en tous points, disposant d’une alimentation bois hydraulique souple en granulométrie, d’une chambre de combustion largement dimensionnée, travaillant avec une vitesse de gaz faible sur la grille limitant fortement les envolées, et surtout capable de fonctionner à très basse puissance… nous en sommes ravis ! ».

Arnaud est en particulier heureux que cette chaudière ait la capacité de fonctionner au ralenti jusque 900 kW sans contre-indication, à savoir à 10 % seulement de la puissance nominale. Cette capacité permet à la chaudière de suivre aisément la courbe de besoins des ballons, sans risque de surchauffe.

La chaudière URBAS dispose d’un poussoir d’introduction du bois montant et refroidi par eau contre les retours de feu, photo Frédéric Douard

Du côté combustion, la grille est partiellement refroidie par une circulation d’eau dans ses supports et les températures de combustion sont maîtrisées par un recyclage permanent de fumée dans le foyer. La chambre de post combustion est-elle aussi équipée de murs en parois d’eau. Ces dispositifs réduisent les risques de formation de mâchefer et d’oxydes d’azote, et pourront permettre l’utilisation de bois B dans la chaudière.

Une combustion parfaitement maîtrisée dans le foyer Urbas, photo Frédéric Douard

Du côté ramonage, la chaudière dispose d’un échangeur vertical à deux parcours, avec sédimentation naturelle avant la remonté, et ne nécessite que deux interventions par an. Un filtre à manche Beth, avec injection possible de chaux en cas d’utilisation de bois B, garantit quant à lui un rejet de poussière inférieur à 10 mg/Nm³.

Ecran de supervision de la chaudière URBAS du Cosquer Saint-Jean, photo Frédéric Douard – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Après cet investissement, Arnaud et ses associés réfléchissent maintenant à la possibilité de récupérer le CO2 émis par la combustion de leur chaudière à bois, pour l’injecter dans ses serres. Car, ils doivent actuellement acheter du CO2 liquide pour toutes les périodes où la cogénération gaz est arrêtée, soit sept mois par an, et c’est coûteux … une histoire à suivre !

Contacts :

• Cogé du Cosquer : Arnaud Gouennou – gaec.du.cosquer@orange.fr – 02 98 89 71 21
• Urbas en France : André Technologies – +33 388 95 44 43 – www.andre-technologies.fr

Frédéric Douard, en reportage à Plougastel-Doualas

Atlas paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Le nouveau camion souffleur de plaquettes Transmanut avec option de déchargement gravitaire par l’arrière avec tapis roulant intégré, photo Frédéric Douard

En pages 41 à 45 du Bioénergie International n°49, vous retrouvez la liste des entreprises travaillant avec un ou plusieurs camions souffleurs de bois-énergie. Il sont notés PLAquettes, GRAnulés, ou MIXtes dans les tableaux pour préciser leurs spécificités.

On peut signaler un très faible évolution du nombre d’entreprises équipées, par contre nous notons une augmentation sensible du nombre d’équipements par entreprise. Les distributeurs continent donc d’investir dans l’extension de leur capacité de distribution, pour accompagner la croissance du marché, nombre d’entre eux possédant maintenant 3 ou 4 équipements souffleurs.

L’atlas 2017 recense ainsi :

• 296 entreprises équipées en France, avec probablement plus de 350 équipements,
• 39 entreprises équipées en Suisse, avec probablement plus de 50 équipements,
• 16 entreprises équipées en Belgique avec probablement près de 25 équipements,
• 4 entreprises équipées au Luxembourg et 9 au Canada francophone.
• Soit au total 365 entreprises équipées pour probablement près de 450 équipements !

Atlas Bioénergie International granulés, briquettes et camions souffleurs 2017. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Rappelons que ces équipements sont aujourd’hui soit des conteneurs-souffleurs fixés sur leur porteur ou leur remorque, soit des conteneurs déposables sur béquilles, le tout avec des capacités de 10 à 26 tonnes. Les souffleurs autonomes qui avaient lancé le marché à ses débuts ont quasiment disparu.

Nous enrichissons les données de cet atlas sur base de nos enquêtes. Aussi nous invitons chaque personne concernée à nous communiquer les informations des installations manquantes, ou à nous faire part d’informations qui ne seraient pas exactes, ce qui nous permettra de fabriquer une édition 2018 toujours plus précise à fbornschein@bioenergie-promotion.fr

François Bornschein

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

Le bâtiment-chaufferie du Wacken incarne l’image même de la transition énergétique, photo Frédéric Douard

Le ballon d’accumulation de 95 m3 permet décréter les besoins de la chaufferie, photo Frédéric Douard

L’Eurométropole de Strasbourg a lancé en 2013 une délégation de service public pour la construction et l’exploitation d’une chaufferie collective avec réseau de chaleur au Wacken, un quartier au nord de Strasbourg. La mise en service en septembre 2016 de ce réseau à bas carbone a marqué une étape importante dans la transition du territoire vers un modèle énergétique ancré localement, plus sobre en ressources et en carbone. Le réseau alimente l’équivalent de 6 000 logements.

Un réseau fort bien pensé

Habillée de bois et d’acier, la chaufferie incarne par son apparence le symbole fort de la transition énergétique d’un quartier. Elle renferme deux chaudières Compte R. délivrant 3,2 MW en bois et 2 MW en rafle de maïs, l’appoint et le secours en chaufferie étant assurés par deux chaudières à gaz de 6 MW. En complément de l’inertie du volume d’eau du réseau, qui peut stocker les 250 m³ de son trajet aller, un écrêtage des besoins est réalisé par un ballon d’accumulation de 95 m³, rempli aux périodes creuses par les chaudières à biomasse, de façon à réduire les déclenchements des chaudières d’appoint. Un projet de stockage complémentaire diphasique est d’ailleurs à l’étude pour utiliser la puissance biomasse 100 % du temps et augmenter encore la part renouvelable.

Les départs réseaux de la chaufferie du Wacken, photo Frédéric Douard

Cette chaufferie, implantée à une extrémité du réseau, est complétée par la chaufferie gaz de la piscine du Wacken (9 MW), raccordée à l’autre extrémité du réseau. Les deux chaufferies, lorsqu’elles sont appelées ensemble, stratégie technique remarquable, poussent chacune leur chaleur vers le centre du réseau, une action faisant varier selon la demande un point mobile de pression nulle.

Supervision du réseau du Wacken, photo EBM Thermique – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La chaudière Compte R. à rafles de maïs, photo Frédéric Douard

Le réseau est exploité par Réseau CUA (Réseau Chaleur Urbaine d’Alsace), entreprise fondée en 2014 par Réseau GDS à 51 % et par EBM Thermique à 49 %. Réseau CUA a pour vocation la production et la distribution de chaleur, mais aussi l’étude, la conception, la réalisation, l’exploitation, la maintenance et le financement des installations de production et de distribution de chaleur. Le premier projet de Réseau CUA sur le territoire de l’Eurométropole de Strasbourg est le réseau du Wacken par sa filiale Eco2Wacken.

L’arrière de la chaufferie du Wacken avec ses deux portes de livraison des combustibles, photo Frédéric Douard

Le partenaire opérationnel du projet, EBM Thermique, est la filiale française d’un fournisseur d’énergie suisse fondé en 1897 sous forme d’une société coopérative de droit privé. Elle fait actuellement évoluer son propre mode de production d’énergie en visant l’objectif de 80 % d’énergies renouvelables à l’horizon 2050. Son marché se situe sur 60 communes d’Alsace et des cantons suisses de Bâle-Campagne et de Soleure. Dans ce périmètre, elle exploite plus de 170 installations parmi lesquelles plusieurs chaufferies à biomasse dont celles de Saint-Louis et de Lingolsheim qui consomment également du bois et de la rafle de maïs.

La trémie d’alimentation de la chaudière Compte R. à rafles de maïs, photo Frédéric Douard

Des combustibles renouvelables et locaux

Le réseau Eco2Wacken fournit 30 GWh/an de chaleur produite à 87 % à partir de 8 000 tonnes de plaquettes forestières et 3 000 tonnes de rafle de maïs. L’utilisation des rafles de maïs en tant que combustible a permis de développer une nouvelle filière locale d’énergie renouvelable, qui représente un parfait exemple d’économie circulaire. En l’occurrence pour ce projet, c’est la société Farming Road basée à Reguisheim qui collecte et approvisionne les rafles.

Ensuite les cendres produites par la chaufferie, riches en potassium et en oligo-éléments sont valorisées sur des exploitations agricoles pour la fertilisation des sols.

Notons que les clients du réseau bénéficieront d’une baisse durable de leur facture de chauffage, par l’effet cumulé de l’efficacité énergétique et de la TVA à 5,5 % sur les réseaux de chaleur à énergies renouvelables.

Réduire les émissions

Maxime Augst, chef de projet chez EBM Thermique, devant le filtre à manches Tecfidis, photo Frédéric Douard

En substituant la biomasse à l’utilisation d’énergies fossiles polluantes, Eco2Wacken permet une baisse des émissions de CO2 de 7 000 tonnes/an. Par ailleurs, grâce à des filtres à manches particulièrement performants, fournis par le constructeur français Tecfidis, le taux résiduel de poussières dans les fumées est garanti à moins de 10 mg/Nm³, soit 5 fois moins que le niveau exigé par la réglementation. La quantité de poussières rejetée annuellement est équivalente à celle produite par trois maisons individuelles équipées de cheminées à foyer ouvert, ce qui est dérisoire au regard de la quantité de chaleur fournie et de l’importance des bâtiments desservis !

Le très haut niveau de performance énergétique et environnemental de la chaufferie sera garanti par des contrôles très stricts des installations, pendant toute la durée de son exploitation. Notons ici que l’exploitant a mis en place pour le pilotage du réseau une supervision « maison », centralisée par fibre optique, et qui permet depuis un bureau ou un téléphone portable de contrôler en tous points les données de production et de distribution.

La livraison de biomasse

Les combustibles sont livrés dans deux fosses dédiées et sont manipulés automatiquement par un grappin. La chaudière à bois dispose d’un silo de 300 m³ qui lui garantit quatre jours d’autonomie. La chaudière agro dispose d’un silo de 180 m³, lui garantissant deux jours d’autonomie, la rafle étant moins dense que le bois.

Les deux silos de la chaufferie du Wacken, à bois et à rafles, photo Frédéric Douard

Durant la période de chauffe, la chaufferie est alimentée par moins de trois camions par jour. Une étude menée par le bureau d’études SOTEN a montré que le trafic de poids lourds pour l’approvisionnement de la chaufferie représentera moins de 0,1 % du trafic de poids lourds sur l’axe autoroutier et l’avenue Herrenschmidt.

Les cheminées de 27 m en acier inoxydable qui surplombent le bâtiment a été réalisée dans les ateliers de la Chaudronnerie du Ried à Saasenheim, photo Frédéric Douard

Un projet porteur d’emplois

Réseau GDS et EBM Thermique se sont engagés dans le cadre de la délégation de service public, prévue pour une durée de 24 ans, à réaliser un projet exemplaire et citoyen, assorti d’engagements forts portant sur l’emploi et l’insertion. Par exemple, la logique de soutien à l’économie locale a prévalu lors du choix des sous-traitants et prestataires : les entreprises de tous corps de métier ayant participé au chantier sont toutes implantées en Alsace, à l’exception du fabricant des deux imposantes chaudières biomasse, originaire du Puy-de-Dôme. Ainsi la cheminée de 27 m en acier inoxydable qui surplombe le bâtiment a été réalisée dans les ateliers de la Chaudronnerie du Ried à Saasenheim. La conception architecturale du bâtiment porte la signature du cabinet Braesch et Bottazzi Architectes à Schiltigheim.

Contacts :

• Le réseau : www.eco2wacken.fr
• Réseau Gaz de Strasbourg : www.reseau-gds.fr
• Réseau Chaleur Urbaine d’Alsace : www.reseau-cua.fr
• EBM Thermique : www.ebm-france.fr
• Le chaudiériste : www.compte-r.com
• Filtre à manches : www.tecfidis.fr
• Cheminées : www.cdried.fr
• Etude trafic : soten.fr

Frédéric Douard, en reportage au Wacken

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

La chaudière Compte R. à rafles de maïs de la chaufferie du Wacken avec sa trémie de dosage, photo Frédéric Douard

Historique d’une compétence

Depuis de nombreuses années, le constructeur Compte R. a développé une réelle compétence dans le domaine de la combustion des agrocombustibles, avec au départ des chaudières à paille, puis rapidement pour des produits agricoles variés. Depuis quatre ans, le constructeur s’est penché sur le cas spécifique de la rafle de maïs, un biocombustible qui présente un comportement particulier en combustion.

La fosse de livraison de la rafle de maïs à la chaufferie du Wacken, photo Frédéric Douard

La rafle de maïs présente toutes les caractéristiques d’un agrocombustible riche en énergie et a priori facile d’usage étant donné sa granulométrie. Et c’est donc tout naturellement que les industriels de la production de semences se sont depuis longtemps intéressés à sa valorisation énergétique pour sécher leurs produits.

Les premières installations de combustion de sous-produits agricoles ont vu le jour il y a presque 30 ans mais ont à cette époque accumulé les déboires. Les cendres de rafle, comme pour bon nombre de produits agricoles, sont plus abondantes et présentent des températures de fusion plus basses, inférieures à 900 °C, que les cendres de bois. Les conséquences les plus impressionnantes de la combustion non maîtrisée de tels produits sont la production importante de mâchefers pouvant totalement obstruer la grille de cendres volantes, très collantes et donc très encrassantes, ainsi que l’action corrosive forte engendrée par des composés acides contenus dans les fumées. À cette époque, le sujet avait été abandonné compte tenu de sa complexité.

Plus récemment en France, le développement des chaudières à biomasse chez les industriels de l’agroalimentaire a remis le sujet de la combustion de rafle sur le métier. La première unité mise en place par Compte R. le fut en 2012. Il s’agissait d’une chaudière à vapeur de 2 MW pour Limagrain, avec Dalkia comme exploitant. Pour aboutir à cette commande, Compte R. a dû réaliser de nombreux essais sur sa chaudière pilote de Dore-L’Église durant deux années. Il faut préciser que les premières « mauvaises » expériences de combustion de rafle de maïs chez Limagrain avaient eu lieu il y a une vingtaine d’années, et que cela avait un peu refroidi les décideurs. Il a donc fallu présenter des solutions techniques à la hauteur de leurs attentes, et surtout de leurs craintes. Cette installation donne à ce jour entière satisfaction à l’industriel et à l’exploitant.

La chaudière Compte R. de 8 MW à rafle de maïs à l’entreprise KWS de Corps-Nuds près de Rennes, photo Compte R.

Fort de cette première expérience, Compte R. a transformé cet essai et a conclu en 2013 la vente de deux unités de 7 MW chez des semenciers, Razes Hybrides et Top Semences, pour alimenter leurs unités de séchage durant les campagnes de récolte. Pour ces unités de forte puissance en production d’eau chaude, Compte R. a franchi le pas du développement d’unités de combustion avec grilles refroidies à l’eau. La chaudière Compte R. pour agro-combustibles était née.

Maxime Augst, chef de projet chez EBM Thermique, devant la chaudière Agro de Compte R., photo Frédéric Douard

Se sont ensuite enchaînées d’autres commandes, en 2015 et 2016, toutes chez des clients aussi prestigieux que KWS en France pour une chaudière de 8 MW et Remington en Roumanie pour une chaudière de 9 MW. C’est dans ce contexte de belles références que la société EBM a traité avec Compte R. en 2016 pour sa chaufferie du Wacken, un marché qui comprenait une chaudière à bois de 3,2 MW et une chaudière à rafle de maïs de 2 MW.

La particularité de la rafle de maïs en combustion

De prime abord, avec une humidité faible de 10 % sur brut, avec un taux de cendres assez faible de 2 à 3 % sur sec, la rafle de maïs dispose d’un pouvoir calorifique équivalent à celui des plaquettes forestières de même humidité (4 160 kWh/t).

Trois mille tonnes de rafles de maïs sont consommées chaque année dans la chaufferie Eco2Wacken à Strasbourg, photo Frédéric Douard

Leur taux d’azote, inférieur à 0,5 % sur sec, est lui aussi assez bas comparativement à beaucoup d’agro-combustibles, et de fait, ne pose pas de problème pour le respect des valeurs limites d’émissions d’oxydes azote, ce qui est loin d’être le cas pour la plupart des résidus agricoles.

Les deux vis de dosage de la chaudière Compte R. à rafles de maïs à la chaufferie du Wacken, photo Frédéric Douard

Quel est donc le problème avec la rafle de maïs ? C’est tout simplement son taux de potassium élevé qui abaisse la température de fusion de sa cendre vers des valeurs plus basses que celles rencontrées dans les foyers à biomasse. À titre de comparaison, citons la température de fusibilité des cendres d’un bois européen qui se situe autour des 1 350 °C et celle de certains agro-combustibles qui varie entre 1 150 et 1 200 °C. Mais pour la rafle, c’est tout autre chose car dès 750 à 850 °C apparaissent des cendres molles qui viennent se coller sur toutes les surfaces d’échange. Et si la température de la grille dépasse 950 °C, alors il se crée un liquide sur celle-ci qui va très rapidement obstruer les passages d’air primaire, et parfois définitivement pour la grille.

Un autre point sensible est le pouvoir très isolant de ces cendres lorsqu’elles sont collées sur les échangeurs. On peut ainsi rapidement perdre 40 % de l’efficacité du transfert thermique et atteindre des températures élevées en sortie de chaudière allant jusqu’à mettre en sécurité les dispositifs de filtration.

Combustion de rafles de maïs, photo Frédéric Douard

Il faut enfin porter une attention particulière au taux de chlore présent dans la rafle de maïs qui peut paraître faible en valeur absolue mais qui, combiné aux autres composés chimiques des cendres, crée des associations comme le chlorure de potassium, un fondant minéral très efficace à haute température, mais aussi un corrosif puissant lors des refroidissements.

Les solutions mises en place par Compte R.

Pour éviter les désagréments listés précédemment, et pour arriver à un résultat aussi concluant que celui qui peut être observé aujourd’hui à la chaufferie du Wacken, l’équipe R&D de Compte R., pilotée par Bruno Chieze, a mis en place toute une série de mesures sur sa chaudière spéciale à agro-combustibles pour en faire une chaudière spéciale à rafle de maïs.

Les mesures en amont de la chaudière

Concernant la manutention et le transport de la rafle du silo vers la chaudière, les dispositifs habituels conviennent parfaitement. Une attention particulière sera tout de même apportée à ces équipements compte tenu de la présence possible de fines particules de combustible en grande quantité ou encore de feuilles attachées à la rafle. Des adaptations seront donc parfois nécessaires pour tenir compte de ces cas particuliers. Comme pour toute étude de projet biomasse les agrocombustibles, tout comme le bois, n’échappent pas à une analyse précise des caractéristiques du combustible, point clé de la réussite du projet.

L’extraction et le convoyage de la rafle de maïs se fait avec des équipements conventionnels à bois, comme ici à la chaufferie du Wacken, photo Frédéric Douard

Par contre, l’introduction dans le foyer doit se faire impérativement par un dispositif à vis afin de pouvoir doser très finement le débit, de limiter la hauteur de couche sur la grille et enfin de garantir la meilleure étanchéité possible à l’excès d’air.

Les mesures sur la chaudière

La grille, point clé du dispositif, doit rester en deçà de 850°C. Pour y parvenir, Compte R. a procédé à de nombreux essais sur son installation pilote avec des mesures de température dans le lit de braise juste au-dessus de la grille. Des essais avec recirculation des gaz de combustion ont été conduits, mais cette technique n’a pas permis d’abaisser suffisamment la température sur la grille.

La grille Compte R. refroidie par eau telle qu’installée dans les chaufferies d’Antigone à Montpellier ou du Wacken à Strasbourg, photo Compte R.

Compte R. s’est donc rapidement orienté sur la conception d’une grille refroidie à l’eau. La solution retenue est une vraie technologie de grille froide mettant en œuvre une circulation d’eau dans les barreaux eux-mêmes et non pas seulement une solution de barreaux posés sur des tubes refroidis tel que cela se pratique couramment, mais dont l’efficacité se révèle insuffisante dans la pratique.

Coupe de la chaudière COMPTE R. à agrocombustibles et refroidie par eau, schéma Compte R.

L’autre point sensible est l’abaissement de la température des fumées à moins de 650°C à l’entrée des plaques tubulaires pour éviter les collages et donc rapidement les bouchages en entrée de tubes. Pour cela les chaudières à rafle sont équipées de larges chambres de combustion refroidies à eau avec une quantité de réfractaires limitée aux zones d’injection d’air.

L’échangeur sera aussi très largement dimensionné pour éviter les températures trop basses lors des variations de charge ou lors des démarrages après ramonage. Un dispositif régulé de court-circuitage de certains parcours de l’échangeur est pour cela indispensable.

Pour garantir des émissions de CO conformes à la réglementation dans une telle chaudière dite froide, l’apport d’air secondaire et tertiaire a fait l’objet d’études et de simulations poussées ainsi que de nombreuses heures de suivi sur les premières unités.

Les mesures concernant la filtration

Il faut tenir compte d’une présence importante de particules très fines et collantes nécessitant une filtration par filtre à manche avec de très faibles vitesses de filtration ou des technologies à filtre compartimenté. Ces particules ne sont, de par leur faible taille, absolument pas compatibles avec les dispositifs de pré-séparation tels que les multi-cyclones par exemple. Des techniques de non-cyclonage ou tout simplement la suppression du multi-cyclone doivent être mises en place.

La chaudière Compte R. à rafle de maïs de la chaufferie du Wacken est équipée d’un ramonage automatique des tubes de fumée afin d’en préserver les performances, photo Frédéric Douard

Les mesures concernant les cendres

Les cendres sont de préférence évacuées en voie sèche sous la grille car leur pénétration dans l’eau est rendue difficile de par leur volume et leur légèreté. De plus, il se forme avec l’eau une sorte de mélasse noire qui rend ensuite ces cendres difficiles à valoriser.

Des retours d’expérience qui bénéficient à l’usage de tous les agro-combustibles et même aux grandes chaudières à granulés de bois

Le bâtiment de la chaufferie du Wacken à Strasbourg, symbole de le transition énergétique, et hébergeant une chaudière Compte R. à rafle de maïs, photo Frédéric Douard

Les recherches sur la combustion de la rafle de maïs ont permis à Compte R. de faire un grand pas en avant dans le développement de solutions adaptées aux agro-combustibles et aux combustibles dits difficiles.

Les deux chaudières de 4 MW à granulés qui ont été installées à Montpellier sur le site de la chaufferie Antigone, ont bénéficié de la solution avec grille refroidie à l’eau.

Les retours d’expérience sur le sujet, que ce soit en combustion ou en filtration, bénéficient aux chaufferies dernièrement réalisées ou en étude, notamment pour les anas de lin, le miscanthus, les coques de fruits divers ou encore les résidus de distilleries.

Compte R. se place ainsi dans une dynamique d’évolution permanente des solutions pour un usage toujours plus étendu des biomasses solides en combustion.

Contacts :

• Compte R. : + 33 473 95 01 91 – www.compte-r.com
• Chaufferie Eco2Wacken : Maxime Augst – m.augst@ebm-thermique.fr – www.eco2wacken.fr

Frédéric Douard, en reportage à Strasbourg et Arlanc

Lire également : Bois & rafle de maïs pour la chaufferie Eco2Wacken de Strasbourg

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

Le module de cogénération Impérium installé à Vertou par Naoden, photo Naoden

Erik Mouillé

Le parcours

Ingénieur thermicien de formation, Erik Mouillé a commencé sa carrière au sein de la société Alstom Power Boilers, fabricant de centrales thermiques de grandes puissances (plusieurs centaines de MW). En intégrant le département Essais et mise en service, Erik a participé au démarrage de plusieurs technologies de chaudières (lits fluidisés circulants, chaudières charbon à chauffe directe et indirecte, chaudières gaz…) à travers le monde. Après cette riche expérience de plusieurs années, il ressent le besoin de revenir travailler dans sa région d’origine, la Bretagne.

En 2004, il fonde alors, avec un ami breton, le bureau d’études Exoceth. Initialement positionnée sur l’ingénierie de l’eau et de l’énergie, la société se spécialise rapidement dans la maîtrise d’œuvre de chaufferies et réseaux de chaleur à biomasse à l’époque où cette énergie n’était que peu mise en œuvre dans l’ouest de la France. La société Exoceth réalise plusieurs projets auprès des collectivités (réseaux de chaleur de Guer, Ecouflant, Hôpital Nord Mayenne, Saint-Jean de Boiseau, Saint-Brieuc, Locminé…) avant d’être cédée à la société Best Energie en 2012. Durant toute son existence, la société a également assuré des prestations de service auprès des principaux énergéticiens sur des phases de montage et mise en service d’installations industrielles.

Schéma de principe du gazéifieur Naoden

En 2012, à l’issue de la vente d’Exoceth, Erik Mouillé intègre la société Leroux et Lotz afin d’y structurer et développer le département SAV du fabricant de chaudières.

Gardant à l’esprit les échanges et remarques qu’il a pu avoir avec des maîtres d’ouvrage soucieux de produire électricité et chaleur en local tout en valorisant leurs parcs déchets, Erik Mouillé décide de concevoir un équipement spécifique répondant à ces attentes.

À l’issue d’un premier pilote, réalisé de manière artisanale mais permettant de valider le concept de gazéification, Erik Mouillé quitte Leroux & Lotz et décide de créer la société Naoden pour développer et commercialiser des micros centrales bioénergétiques. Afin de donner une dimension industrielle à ce projet, il s’associe avec trois personnes disposant de compétences complémentaires aux siennes : Alban Battisti sur la partie achats et production, Cyril Terrien sur le design et la communication et Paul Boireau sur la partie exploitation.

Ainsi structurée, la société développe en 2015 un deuxième pilote au format industriel qui permettra de mener un ensemble d’essais validant les dimensionnements réalisés. La première opération commerciale se concrétise courant 2016 avec la mise en place d’un démonstrateur au sein de la société Les Coteaux Nantais à Vertou en Loire Atlantique. Avec les huit ingénieurs et techniciens composant la société, Naoden aborde 2017 avec la volonté d’un développement commercial au niveau national ainsi qu’un plan R&D ambitieux.

Le principe

Le principe de pyrogazéification consiste à transformer dans un réacteur, sous l’effet de chaleur et en défaut d’oxygène, un combustible carboné en gaz de synthèse également appelé syngaz.

Fonctionnement UGZ : cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La décomposition du combustible s’établit en quatre étapes successives :

1. Une phase de séchage (ambiance à 100 °C) qui vise à extraire l’eau du combustible,
2. Une phase de pyrolyse (ambiance à 300 °C en absence d’oxygène) qui va transformer la matière solide en carbone et en gaz de pyrolyse,
3. Une phase d’oxydation des gaz de pyrolyse qui va permettre de générer l’énergie nécessaire à l’étape ultime du processus de gazéification,
4. La phase de réduction du carbone sous l’effet de l’oxydation des gaz de pyrolyse qui va produire le gaz de synthèse (CO, H2, CH4, N2, CO2).

Le gaz en sortie du réacteur va être filtré par un cyclone avant d’être refroidi au travers de son passage dans des échangeurs. Ainsi refroidi jusqu’à une température de 130 °C, le gaz va ensuite être filtré à l’aide d’une toile ne laissant passer qu’une infime partie des poussières inférieures à 20 μm (20 millièmes de mm).

Fonctionnement UPE : cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Le gaz ainsi refroidi et épuré peut maintenant être valorisé en énergie. Naoden propose à ce stade deux modes de valorisation du syngaz :

• en cogénération d’électricité et de chaleur avec sa gamme Imperium
• en combustion directe avec son brûleur mixte syngaz-propane : sa gamme Nobilis

L’unité de pyrogazéification développée par Naoden développe une puissance utile de 110 kW valorisable en 27 kWé et 60 kWth pour la solution Impérium ou 110 kWth pour la solution Nobilis.

Raccordée en appoint d’un réseau existant, l’installation valorise la chaleur produite en substitution de l’énergie fossile existante. L’électricité produite peut alors être réinjectée sur le réseau ou autoconsommée sur site selon le schéma économique le plus rentable.

Le silo d’alimentation en bois du module Imperium installé à Vertou, avec sa trémie de remplissage vertical Hargassner, photo Frédéric Douard

Les unités compactes sont conçues de manières modulaires de façon à être assemblées aisément sur site. De plus, afin de s’affranchir des déboires liés à la gestion du stockage et transfert de combustible, la startup propose un silo et un ensemble de convoyage adaptés aux combustibles préconisés. L’offre globale modulaire s’implante ainsi sur site avec un minimum d’infrastructure (poste génie civil). Enfin, on précisera que la conception des équipements a été envisagée de manière à en faciliter la maintenance.

La première réalisation

Le module de cogénération Impérium installé à Vertou, photo Naoden

Fin 2016, la société Naoden a implanté sa première unité de démonstration à Vertou, au sud de Nantes, au sein de la société Les Côteaux Nantais, producteur et transformateur de fruits biologiques. Les Côteaux Nantais sont engagés en agriculture biodynamique au niveau européen et mènent depuis plus de 40 ans une politique environnementale et sociétale active.. Dans le cadre de cette démarche, une attention particulière est notamment portée sur la réduction des déchets, la réduction de l’empreinte carbone et la création d’emploi local. L’offre Naoden, de par son approche économique circulaire, a ainsi séduit l’arboriculteur.

Les 80 tonnes de palettes et cagettes stockées sur le site, et à ce jour non valorisées, sont gérées par une société partenaire de Naoden qui va les broyer et les cribler afin de les transformer en combustible valorisé par la suite dans la centrale Imperium. Le complément de biomasse nécessaire à la production d’énergie est produit par ce même partenaire qui dispose de bois de classe A aux caractéristiques similaires à celles du combustible préparé avec les « déchets » du site. Au total, ce sont environ 220 tonnes de biomasse – dont 1/3 issus du site client – qui seront valorisées en chaleur et électricité sur le site.

Détail du module de cogénération par gazéification installé à Vertou, photo Naoden

La chaleur co-produite est valorisée pour le chauffage des postes d’expédition ainsi qu’au séchage des pommes. L’électricité produite est quant à elle réinjectée sur le réseau. Si le tarif de rachat de cette dernière n’est, à ce jour, pas incitatrice à la mise en œuvre de technologies telles que la microcogénération issue de la gazéification de biomasse, il n’en ressort pas moins que le schéma économique présente une rentabilité. Dès lors que les besoins énergétiques sont suffisamment importants et continus sur l’année, que l’énergie de référence est le fioul ou le propane et idéalement que le client dispose d’une partie de déchets disponibles sur site, le modèle est rentable. Naoden réalise une approche technico-économique pour les prospects les plus engagés afin de valider avec eux les économies qu’ils généreront.

2017, ouverture du capital de Naoden pour continuer son développement

Une nouvelle étape s’est ouverte en 2017 pour la société, avec l’ouverture de son capital pour engager des phases importantes de son développement. Actuellement Naoden réalise cette levée en capital sur la plateforme WiSEED : www.wiseed.com/fr/startups/naoden.

Voir également Erik Mouillé dans une campagne précédente en vidéo :

Contact : Erik Mouillé – erik.mouille@naoden.com – +33 285 52 43 23 – www.naoden.com

Frédéric Douard, en reportage à Vertou

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

L’incorporateur, la pré-fosse et les deux digesteurs des Energiculteurs de l’Oust, photo Frédéric Douard

Un véritable projet de territoire

Pierre Daniel, agriculteur sur la commune de La Chapelle-Caro et élu à la chambre d’agriculture du Morbihan, est à l’origine du projet. Sensibilisé aux potentiels de la méthanisation suite à une information divulguée par le développeur Vol-V, il découvre rapidement dans ses voyages d’étude, entre autres choses, que la valorisation de la chaleur est un élément clé pour l’équilibre économique des projets de cogénération au biogaz.

La société bretonne de galvanisation, en face de l’usine de méthanisation, photo Frédéric Douard

Dès 2011, il contacte ainsi l’industriel de sa commune, la SCOP SBG, dont le positionnement géographique décidera plus tard du lieu d’implantation de l’usine de méthanisation juste en face de l’usine de galvanisation. Et pour SBG, l’opportunité de disposer d’une chaleur moins chère et plus écologique fut l’élément déterminant pour s’investir dans le projet, d’autant qu’en absence de réseau de gaz naturel sur la commune, l’entreprise consommait du GNL.

Donc, avec en tête ce possible débouché pour la chaleur, Pierre a désormais comme objectif de trouver des agriculteurs partenaires de manière à dimensionner un projet assez gros pour alimenter SBG, dont les besoins thermiques en pointe peuvent atteindre 1,2 MW. Il organise pour cela une réunion d’information où il convie ses confrères éleveurs des communes voisines. Et à sa grande surprise, plus de vingt d’entre eux participent à la réunion. Là, Pierre présente les arguments de la diversification des revenus pour conforter les exploitations, la mise aux normes des stockages d’effluents, la limitation des plans d’épandage, la résolution des problèmes d’excédents structurels en azote et en phosphore, et la possibilité de produire un fertilisant indigène à l’exploitation ayant une bien meilleure efficacité que les effluents bruts ou simplement compostés. Quinze des participants à la réunion s’engageront par la suite dans les discussions, les études et les négociations, et onze d’entre eux resteront jusqu’à la création de la SAS Énergiculteurs de l’Oust en avril 2014 avec Pierre et la SBG. Pierre prend alors la présidence de la SAS.

Les 12 énergiculteurs de l’Oust, photo Josselin Guého

Mais pour en arriver là, dès 2012, le groupe constitué, souhaitant rester maître de ses orientations, se lance lui-même dans les études de faisabilité, organise des consultations d’experts, visite de très nombreuses installations pour affiner sa solution. Il se réunira deux fois par mois jusqu’en 2016 pour faire la synthèse de ses recherches et pour entériner à l’unanimité les orientations. En juin 2014, après ce très long travail technique, juridique, financier et démocratique, le choix du constructeur se tourne alors vers EVALOR, spécialiste du traitement biologique des effluents d’élevages. La construction débute le 14 octobre 2015 et dure 14 mois avant une mise en service en décembre 2016.

Le bâtiment administratif, électrique et hydraulique des Energiculteurs de l’Oust, photo Frédéric Douard

La plateforme fonctionne aujourd’hui avec un salarié permanent, Sébastien Piquet, deux associés attitrés, Pierre Daniel et Josselin Guého, qui assurent le suivi de la partie technique et biologique, la maintenance, l’entretien et la partie administrative. Les charges et astreintes des week-ends sont assurés à tour de rôle par les autres associés en binômes. Les transports sont assurés par du personnel en CUMA. EVALOR assure de son côté le conseil biologique et technique dans le cadre d’un contrat d’assistance de conduite et maintenance.

Des intrants territoriaux

Les produits sont constitués en base d’une partie des effluents des douze exploitations agricoles : lisier de porc, de vache et de canard, fumier de vaches et de poulets, fiente de poules. Le mix fermentescible du projet est aussi prévu avec d’autres produits provenant des exploitations comme de la paille, des cultures intermédiaires et de l’ensilage d’herbe, ainsi qu’avec des produits externes comme des marcs de pomme et de café, des issues de silos et des tontes de gazon en provenance des particuliers, des communes ou des entreprises, le tout pour une quantité annuelle de 10 000 tonnes.

Hangar de stockage des intrants solides secs à La Chapelle Caro, photo Frédéric Douard

Une véritable cogénération

L’opportunité de disposer d’un débouché chaleur important et constant sur l’année, pour chauffer les bains de la galvanisation, a plaidé dès le départ pour un projet de cogénération, ce débouché garantissant en l’occurrence un taux de valorisation thermique exceptionnel. La cogénération est assurée ici par un module 2G ENERGY.

Le moteur de cogénération 2G ENERGY et l’échangeur sur échappement à gauche chez les Energiculeurs de l’Oust, photo Frédéric Douard

Cependant, la totalité de la chaleur n’est pas livrée à SBG, puisque le processus a bien sûr besoin de chaleur et car une partie de la chaleur est aussi utilisée pour sécher le digestat solide. Ainsi, à ce stade du projet, sur les 275 kW de chaleur récupérables sur le moteur, seuls 156 sont en moyenne vendus à SBG, pour un volume annuel de 1,25 GWh, soir 60 % de la production du cogénérateur 2G ENERGY.

Dans un second temps, un deuxième moteur sera mis en place et permettra un taux de couverture des besoins de l’usine de galvanisation plus important, ainsi que la réalisation de prestations de séchage de produits extérieurs après l’installation d’un séchoir multi-produits. Ce doublement de la production, prévu dès le départ dans les investissements de génie civil notamment, devrait permettre au final de réduire le temps de retour bien en deçà des 7 à 8 ans actuellement calculés avec un seul moteur.

Le sécheur de biogaz, photo Frédéric Douard

Pour la livraison de la chaleur à SBG, assurée par un réseau de chaleur LOGSTOR de 300 ml, l’entreprise AHCS, qui a réalisé l’ensemble des installations fluides du site, a mis en place un échangeur de 500 kW largement surdimensionné et à même de voir évoluer sans souci la puissance livrée à l’usine de galvanisation, sur la base de deux moteurs.

L’équilibre d’exploitation de la SAS est bien entendu assuré par la vente d’électricité, avec un tarif de 20,895 c€/kWh et une recette annuelle de 450 000 €. Mais le gros avantage de la vente de chaleur est d’apporter en plus de cela une souplesse et une sécurité financière. À La Chapelle-Caro, le surplus de recettes dues à la vente de chaleur est d’environ 11 %, une rentrée d’argent à même d’envisager plus sereinement les risques d’exploitation et les futurs investissements.

Un petit tour des installations de méthanisation

L’usine de méthanisation a été construite sur un terrain de 3,6 ha vendu par la commune. Il a été équipé de toute la chaîne de moyens utiles à une unité de production. Il dispose ainsi d’un pont bascule, d’un bâtiment de 250 m² hébergeant un bureau, une salle de réunion, une salle de commandes, un laboratoire, des sanitaires, l’hydraulique chaleur et la production électrique, d’un hangar de 1 400 m² assurant le stockage des intrants secs (paille, fiente, marcs, issues) ainsi que le séchage et le stockage des digestats solides, de deux silos extérieurs de 400 m² pour le stockage des intrants solides humides (fumiers, ensilage d’herbe et de cives), des différentes cuves du processus de méthanisation et de stockage des liquides, et enfin d’une lagune de stockage des digestats liquides de 10 000 m³.

Ecran de supervision de la méthanisation à la Chapelle Caro, photo Frédéric Douard – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Les produits solides sont incorporés dans le processus par une trémie Kuhn de 20 tonnes de capacité qui alimente une pré-fosse chauffée de 350 m³ et qui s’alimente en intrants liquides à partir d’une fosse de réception de 450 m³, qui positionnée en dévers de la lagune, sert également de station de pompage du digestat liquide avant épandage. Dans la pré-fosse, les produits solides et liquides sont brassés avant de rejoindre successivement les deux digesteurs de 1 700 m³ chacun. La soupe est broyée et véhiculée par des équipements BÖRGER, broyeur Rotocrush et pompes à lobes.

Le broyeur ROTOCRUSH de BÖGER, photo Frédéric Douard

Sonde de niveau du digesteur SEITZ, photo F. Douard

Les niveaux de remplissage des digesteurs sont gérés par des capteurs à flotteur pour atmosphères explosives SEITZ. En fin de processus, soit au bout de 28 jours, le digestat est centrifugé dans la partie technique du hangar avant de rejoindre deux travées de séchage alimentées en air chaud par le sol.

Les contraintes d’épandage exigent en effet ici d’exporter l’ensemble du digestat solide, notamment au regard de l’excès de phosphore dû au lisier, et sachant qu’aujourd’hui une partie des fumiers des associés ne passe pas en méthanisation et est encore épandue après compostage.

La centrifugeuse de digestat, photo Frédéric Douard

Terminal de mesure Multitec® BioControl SEWERIN, photo Frédéric Douard

Le digestat liquide est quant à lui stocké dans la lagune avant épandage sur les exploitations des associés aux moments opportuns.

La couverture de la lagune est envisagée à terme pour éviter l’apport pluvial et pour récupérer le biogaz résiduel.

Concernant la production de biogaz, les débits sont mesurés par des équipements ENDRESS+HAUSER.

La qualité est analysée par un terminal Multitec® BioControl de chez SEWERIN, un terminal qui peut être déplacé pour des meures à différents endroits. Il est ensuite replacé sur son sabot pour transfert et enregistrement des données.

La sécurité des ciels gazeux est assurée par des régulateurs de pression BIOGASKONTOR.

Vue sur la lagune à digestat liquide et sur la fosse de réception des liquides chez les Energiculeurs de l’Oust, photo Frédéric Douard

Hydraulique des digesteurs, photo Frédéric Douard

Régulateur de pression ÜU-GD, Biogaskontor, photo Frédéric Douard

Contacts des entreprises :

• Énergiculteurs de l’Oust : +33 297 93 91 96 – www.facebook.com/energiculteursdeloust
• Constructeur méthanisation : www.evalor.fr
• Cogénération : www.2-g.com/fr
• Installateur fluides : www.ahcs.fr
• Pont bascule : www.preciamolen.com
• Incorporateur : www.kuhn.fr
• Centrifugeuse : www.barigellidecanter.com
• Mesure qualité biogaz : www.sewerin.com
• Mesures de débit : www.fr.endress.com
• Pompes : www.boerger.com
• Agitateurs digesteur : www.suma.de
• Sécurité biogaz : www.biogaskontor.de
• Échangeur sur échappement : www.niessing.de
• Mesure de niveau : seitz-electric.de
• Cuves béton : www.noree.fr
• Réseau de chaleur : www.logstor.com/fr

Frédéric Douard, en reportage à la Chapelle-Caro

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

L’usine Desia 25 à côté de le scierie Locatelli, photo Frédéric Douard

Une action de rationalité énergétique

L’unité de valorisation énergétique des ordures ménagères résiduelles de Pontarlier produit en effet chaque année 30 GWh de chaleur par incinération. Cette chaleur est en grande partie valorisée pour le chauffage de nombreux établissements de Pontarlier au travers d’un réseau en cours d’extension et qui devrait atteindre les 20 km en 2020. Pour optimiser cette valorisation, notamment en été, un partenariat a été mis en place avec Désia 25 qui étaient à la recherche d’une énergie durable et économique.

La station de livraison de la chaleur du Préval, photo Frédéric Douard

Préval a ainsi investi 2 M€ pour construire un réseau de chaleur de 1,8 km reliant l’usine d’incinération à l’usine de déshydratation ainsi que la sous-station de livraison dimensionnée à 8 MW. Durant l’hiver, la puissance disponible pour la déshydratation est plus faible, de 2 à 4 MW.

Un objectif agricole

Les producteurs de lait pour le fromage de Comté doivent respecter un cahier des charges très strict en matière d’alimentation de leurs animaux. Les produits ensilés ou contenant des OGM en sont par exemple bannis. Les éleveurs doivent donc valoriser en priorité leurs prairies et leur foin l’hiver. Cette alimentation à base d’herbe est complétée par des aliments plus concentrés en énergie durant l’hiver. L’idée du projet Désia 25 était de ne pas aller chercher ces compléments à l’autre bout de la France ou au bout du monde, mais plutôt de les produire eux-mêmes localement, pour des raisons économiques mais aussi écologiques.

L’usine Désia 25 dans la plaine de Pontarlier, photo Frédéric Douard

L’innovation apportée par le projet a donc été de produire, à base d’herbe, un granulé concentré et ayant gardé le maximum de sa valeur nutritive grâce à la déshydratation. Cette transformation, qui ne concerne bien sûr pas tout le fourrage des éleveurs qui continuent à faire du foin, apporte également de la souplesse et de la sécurité lors de la récolte, alors que la méthode du fanage traditionnel est soumise aux aléas climatiques.

Une complémentarité indispensable

Mais pour mener à bien ce projet qui allait mobiliser 4,3 millions d’euros d’investissements, la seule activité estivale de production fourrage ne suffisait pas à trouver l’équilibre économique, malgré le recours bienvenu de l’énergie d’incinération. La présence de ressource bois abondante localement et d’un marché bien en place pour le granulé de bois, allait faire le reste. La production de ce combustible écologique et local, en parfaite adéquation avec la philosophie du projet agricole, allait pouvoir valoriser les équipements à contre-saison de la production d’aliment. Ainsi, l’association avec plusieurs scieurs locaux a permis d’y intégrer la production de granulés de bois à partir de sciure.

Crible Terra Select pour sélectionner la granulométrie de sciure à granuler, photo Frédéric Douard

Les équipements

Pour la préparation de la sciure, après avoir testé un broyeur qui s’est révélé très énergivore, la solution retenue actuellement est un criblage de la sciure avant granulation afin d’en retirer les sur-longueurs. Le matériel frais est ensuite déshydraté sur un séchoir à bande de 144 m², à basse température pour ne pas altérer la matière, une préoccupation également valable pour le granulé d’herbe.

La ligne de granulation PROMILL chez Désia 25, photo Frédéric Douard

Pour la granulation, Désia 25 a choisi le spécialiste français de la question, PROMILL, qui a installé toute la ligne de mélange, de pressage à 4 t/h, de refroidissement et de criblage des granulés. La production de granulé de bois est de 5 000 tonnes/an.

Les granulés de bois sont ensuite soit mis en sacs avec une ligne Essegi, ou stockés en silos métalliques pour le débouché vrac.

Le séchoir à basse teempérature SWISS COMBI chez Désia 25, photo Frédéric Douard

La chaudière biomasse COMPTE R. d’appoint, photo Frédéric Douard

Pour le séchage d’hiver, Désia 25 exploite une chaudière à écorces Compte R. de 1,9 MW en appoint de la fourniture du Préval. Cette chaudière, propriété de la scierie Locatelli, attenante à l’usine Désia 25, fournit ainsi sa chaleur pour le séchage de la sciure de Désia 25, mais aussi pour les cellules de séchage des sciages de la scierie.

La commercialisation des granulés

Désia 25 a obtenu la certification NF-Bois Qualité Haute Performance pour ses granulés de bois, ce qui lui permet de les commercialiser avec facilité sur le marché du poêle à granulé.

En 2014, pour gérer une commercialisation qui sortait un peu du cadre agricole, les actionnaires de Désia 25 ont choisi de s’associer avec l’enseigne de matériaux de construction Doras, qui est ainsi entrée au capital de la société à hauteur de 10 % et qui distribue aujourd’hui la totalité de la production en sac de Désia 25 dans son réseau de magasins situés dans le centre-est de la France.

L’ensacheuse de Désia 25, photo F. Douard

Contacts :

• Désia 25 : www.desia25.com
• Préval : preval.fr
• Ligne de granulation : www.promill.fr
• Séchoir à bande : www.swisscombi.ch
• Extracteur de silo à matière première : www.morillonsystems.com
• La chaudière biomasse : www.compte-r.com
• Crible rotatif Terra Select distribué en France par www.vercom.fr – www.eggersmann-recyclingtechnology.com
• Ensacheuse Essegi distribuée en France par www.adpack.fr – www.essegi.com

Frédéric Douard, en reportage à Houtaud

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

Les digesteurs d’Agrivalor à Ribeauvillé, photo Frédéric Douard

Répondre aux besoins du territoire

Par la suite, afin de valoriser au mieux tous les produits collectés, un tri a été opéré et le bois fut rapidement sorti de la filière compostage pour alimenter les nombreuses chaufferies automatiques de la région. La démarche fut la même pour les produits humides et compliqués à composter qui conduisirent au projet de méthanisation.

Les caisses de collecte pour les biodéchets dans les cantines et restaurants, photo Frédéric Douard

Notons, qu’outre l’intérêt économique direct de cette nouvelle activité, les agriculteurs du réseau Agrivalor poursuivent également des objectifs environnementaux et sociaux plus larges. Être acteur local de la transition énergétique, remplacer les engrais de synthèse, créer des emplois durables, s’orienter vers l’agriculture biologique sont autant de buts également recherchés par nos gentlemen farmers.

La trémie de réception des biodéchets à déconditionner chez Agrivalor, photo Frédéric Douard

Aujourd’hui, le réseau Agrivalor c’est 100 000 tonnes de produits bruts entrants (55 % de déchets verts, 15 % de boues d’épuration et 30 % de produits à méthaniser), c’est 60 000 tonnes de capacité de production de plaquettes forestières, 20 000 tonnes de capacité de production de bois déchiquetés divers, plus de 70 000 tonnes de déchets organiques compostés ou méthanisés par an (¼ des volumes alsaciens valorisés), le tout fonctionnant avec 5 agriculteurs et 40 emplois salariés créés.

Un partenariat très original

La création de l’unité de méthanisation de Ribeauvillé est à mettre au crédit de trois des agriculteurs du réseau Agrivalor : René Van der Meijden, Philippe Meinrad et Noël Adam. Dès 2007, ils ont monté le projet sous l’égide d’une société filiale d’Agrivalor : Agrivalor Énergie. Ceci s’est fait au moment précis où le groupe Barrière était en train d’agrandir son casino de Ribeauvillé, à 1 km de l’exploitation agricole de René, la Ferme de l’Hirondelle, et surtout d’y créer un centre balnéo-ludique. Contact fut pris entre les protagonistes des deux projets, et un contrat de fourniture de chaleur sur 15 ans fut conclu. Notons que ce partenariat très original entre une activité haut de gamme en centre-bourg et le projet rural, contribua à une très bonne acceptabilité du projet de méthanisation par la population locale.

L’incorporateur des intrants solides chez Agrivalor, photo Frédéric Douard

Une unité très orientée vers les biodéchets

Si les protagonistes du projet sont tous agriculteurs, seul René disposait d’un troupeau et donc de quelques matières organiques. Le principal du dimensionnement de l’unité de méthanisation devait donc se faire sur la base des matières collectées ou collectables par le réseau Agrivalor, et ne pouvant ou ne devant pas intégrer la filière compost. Les biodéchets d’origines industrielles et citadines allaient ainsi fortement peser sur la conception de l’unité qui allait d’emblée intégrer un atelier important de déconditionnement et d’hygiénisation.

L’installation de déconditionnement d’Agrivalor, photo Frédéric Douard

La sortie des emballages des produits déconditionnés chez Agrivalor, photo Frédéric Douard

Notons que la collecte des intrants est traitée en interne par l’entreprise qui souhaite ainsi sécuriser son approvisionnement. Ainsi, sur les 9 postes équivalents temps pleins travaillant à l’unité, cinq sont chauffeurs et réalisent la collecte, et trois sont au déconditionnement.

Le bâtiment de la cogénération chez Agrivalor, photo Frédéric Douard

Le plan d’épandage quant à lui, validé sur 2 000 ha dans 15 communes, n’est réalisé aujourd’hui que sur 750 ha. L’épandage est pour l’instant assuré en totalité en digestat brut par tonnes à pendillards ou par rampe branchée sur un caisson mobile de 50 m³, et rempli sur place avec des tonnes.

La vente de l’énergie

La production d’électricité a démarré le 26 janvier 2012, les 12 GWh produits annuellement étant vendus à EDF pour 2 M€/an.

Le moteur de cogénération d’Agrivalor, photo Frédéric Douard

La chaleur de cogénération est quant à elle utilisée pour chauffer et maintenir la température interne des digesteurs à 38 – 40 °C, chauffer certaines cuves de stockage de produits graisseux, alimenter l’unité d’hygiénisation à 70 °C, fournir le chauffage au casino de Ribeauvillé, mais aussi alimenter les besoins thermiques de la Ferme de l’Hirondelle pour sa laiterie, sa fromagerie et son séchoir de foin en bottes.

La ferme de l’Hirondelle à côté de l’unité de méthanisation Agrivalor, photo Frédéric Douard

Aujourd’hui, le casino valorise 50 % de l’énergie thermique produite par le moteur, Agrivalor ne s’étant pas engagé sur une puissance, ne s’obligeant ainsi pas à prévoir un chauffage de secours, et le casino gardant ses capacités de production propres.

Le séchoir de fourrages en bottes à la Ferme de l’Hirondelle, photo Frédéric Douard

La ferme de René consomme quant à elle 30 % de la chaleur, le reste étant autoconsommé dans l’usine, avec un taux global de valorisation exceptionnel frôlant les 90 % à l’année.

Évolutions et projets

Parmi les aménagements apportés ces dernières années au projet, en 2016 l’entreprise a investi dans un deuxième moteur de cogénération, identique au premier, pour venir en secours du premier, celui-ci prenant de l’âge. Ce nouveau moteur permet aussi de réaliser la maintenance du premier sans arrêter la production, et à terme d’en assurer la relève lorsqu’il sera hors d’usage.

Les gazomètres chez Agrivalor, photo Frédéric Douard

Sinon, avec le développement continu de la collecte des biodéchets à travers toute l’Alsace, Agrivalor Énergie a désormais comme objectif de porter son volume collecté de 15 à 25 000 tonnes par an. Ceci permettra de porter la production d’électricité à 2 MW avec un moteur supplémentaire en service simultané, la taille des digesteurs actuels et les surfaces d’épandage le permettant sans modification.

Philippe Meinrad dans la station des départs de chaleur, photo Frédéric Douard

Par contre, dans le cadre de cette croissance des volumes, le poste d’épandage s’alourdira de plus en plus, avec l’augmentation du rayon d’épandage et donc le coût de celui-ci. Dans cette configuration de croissance, l’épandage étant déjà actuellement une charge importante pour l’entreprise, les agriculteurs bénéficiaires ne participant qu’à hauteur de 60 % à ce coût, Agrivalor Énergie envisage de concentrer les digestats ou alors d’augmenter le taux de matière sèche des intrants, par exemple en déconditionnant sans eau… des évolutions à suivre !

Contacts :

• Agrivalor Énergie : Philippe Meinrad – +33 674 90 00 23 – +33 389 47 26 77 – www.agrivalor.eu
• Processus méthanisation : www.envitec-biogas.fr
• Déconditionnement : www.smicon.nl
• Incorporateur : www.trioliet.fr
• Pompe et broyeur : www.vogelsang.info/fr
• Séparation de phase : www.bauer-at.com
• Séchoir à bottes : www.climair50.com
• Cogénération GE – Jenbacher : www.clarke-energy.com/fr

Frédéric Douard, en reportage à Ribeauvillé

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

Les installations de méthanisation de la SCEA Ropert à Bréhan, photo Frédéric Douard

La nouvelle étable de la SCEA Ropert accueille 250 animaux, photo Frédéric Douard

Remettre en question ses pratiques

Dès la fin des années 2000, comme beaucoup d’agriculteurs, Paul et Georgette ont dû anticiper et repenser son exploitation dans la perspective de la fin des quotas laitiers qui allait faire chuter le prix du lait, ce qui fut effectif dès 2015. La famille a tout d’abord exploré toutes les niches techniques pour faire baisser ses charges de production de lait, avec la construction de la nouvelle étable en particulier, puis s’est résout à l’idée que cela ne suffirait pas à maintenir l’équilibre économique de l’entreprise et qu’il fallait diversifier.

Adrien Haller de AHCS à gauche et Paul Ropert, photo Frédéric Douard

La bienvenue politique française de transition énergétique est passée par là et la Scea s’est rapidement orientée vers un projet de méthanisation, par cogénération, l’accès au réseau de gaz naturel n’étant pas possible pour envisager l’injection de biométhane.

Une configuration favorable à la méthanisation

La taille même de l’exploitation et l’investissement dans la nouvelle étable ont été des facteurs favorables pour envisager et dessiner un projet de méthanisation en voie liquide de taille respectable.

L’incorporateur PUMPE de la SCEA Ropert, photo Frédéric Douard

Pour ce projet, la Scea pouvait compter sans problème sur 16 000 tonnes par an d’intrants internes : 11 000 t de lisier bovin (dans lequel est incorporé en litière plus de 500 tonnes de paille broyée et de menue paille), 2 000 t de fumier et plus 3 000 t de cultures intercalaires, produites notamment après les légumes.

La préfosse d’hydrolyse des intrants, photo Frédéric Douard

La Scea a fait appel à la société EVALOR pour dimensionner son projet avec une ration à 44 tonnes par jour. Le projet se définit ainsi avec une pré-fosse d’hydrolyse de 150 m³, un digesteur de 1 800 m³, un post-digesteur de 1 800 m³, une cuve de stockage de digestat de 4 800 m³.

Le moteur de cogénération 2G à l’Earl Ropert, photo Frédéric Douard

La période de digestion est réduite à 21 jours seulement grâce à l’hydrolyse réalisée dans la pré-fosse chauffée à 41 °C, une opération qui accroît la production de biogaz de 11 à 18 %, par rapport à une même installation sans hydrolyse.

Le poste de pompage BÖRGER pour la méthanisation, photo Frédéric Douard

L’unité de cogénération a été mis en place par l’entreprise 2G, avec un moteur MAN délivrant 250 kWé, produisant 2 GWh d’électricité à l’année et à peine plus en thermique.

Le séparateur de phase BÖGER, photo Frédéric Douard

Le digestat est aujourd’hui épandu brut pour les ¾ de son volume. Sa valeur fertilisante est de 3,5 kg d’azote par tonne, 3 de phosphore et 4 de potassium. Le reste est passé au séparateur de phase BÖRGER pour amender les parcelles les plus éloignées. À ce stade du projet, ce retour au sol a permis aux trois exploitations de réduire leurs achats d’engrais chimiques de 25 %.

Le terminal d’analyse de biogaz Multitec® BioControl de chez SEWERIN, photo Frédéric Douard

Pour la gestion de la phase liquide du digestat, la Scea dispose d’un bassin de 2 500 m³ qui recueille également les eaux de lavage de la traite. Il est équipé pour ramener le liquide vers la méthanisation lorsque c’est nécessaire.

Equipements de mesure ENDRESS + HAUSER à la SCEA Ropert, photo Frédéric Douard

Un très beau panel de solutions pour valoriser la chaleur

La partie relative au chauffage a été réalisée par l’entreprise AHCS basée à Saint-Nolff. Depuis l’unité de cogénération, Adrien Haller a ainsi mis en place avec son équipe, une chaufferie digne des plus belles installations collectives ! La chaufferie est secourue par une chaudière à biogaz BUDERUS en cas de défaillance du moteur.

AHCS a réalisé pour la SCEA Ropert une installation hydraulique digne d’une belle chaufferie collective, photo Frédéric Douard

Connectée à un ballon d’accumulation de 20 m³ et à plusieurs ballons d’eau chaude sanitaire, la chaufferie distribue la chaleur à travers cinq circuits de chauffage. Les équipements desservis sont les processus de digestion, l’habitation, un séchoir, la fromagerie, mais surtout le centre de convalescence, situé à 700 m de là. Ce cinquième réseau qui délivre entre 40 et 125 kW de chaleur selon la période de l’année, permet aujourd’hui de chauffer les 9 000 m² de bâtiments du centre, comprenant un EHPAD et une clinique qui compte 51 lits, avec à la clé de 15 à 20 % d’économie.

Le séchoir LES MERGERS de la SCEA Ropert fait 270 m2, photo Frédéric Douard

Pour valoriser la chaleur de cogénération en été, la Scea a investi dans un sécheur à plat de 15 × 18 m, équipé d’une batterie thermique de 530 kW. Cette capacité tient compte de l’arrivée du second moteur en avril 2017. Ce système de séchage est équipé de grilles de circulation d’air Les Mergers et d’un ventilateur fourni par AHCS pouvant pousser 70 000 m³/h dáir chaud à 800 Pa. Il est utilisé ici pour les besoins de l’exploitation, mais aussi en prestations, pour sécher du maïs-grain, de la luzerne en vrac et du bois-énergie.

Le séchoir LES MERGERS peut sécher des fourrages, des grains ou du bois-énergie, photo F. Douard

Naissance d’une fromagerie familiale qui redonne le sourire

La fromagerie de Vanessa Ropert a ramené le sourire dans l’exploitation familiale, photo Frédéric Douard

La Bretagne n’était pas connue pour être une terre de fromages, mais cela n’a pas empêché Vanessa, de se lancer dans l’aventure et de créer en 2011, sa fromagerie et ses propres fromages, dont certains aux algues. Son activité est désormais lancée, elle salarie déjà plusieurs personnes, et transforme près de 200 000 litres de lait par an en fromage, de quoi redonner des perspectives de meilleure valorisation du lait à l’exploitation familiale en lui fournissant un accès direct au marché.

Pour le chauffage de son lait et pour le lavage de ses équipements, Vanessa utilise bien entendu la chaleur de la cogénération biogaz et participe ainsi à renforcer l’économie circulaire qui se met en place à la ferme de Lintan.

La SCEA Ropert aura à disposition de nombreux intrants extérieurs comme ici des déchets de blé noir derrière Adrien Haller, pour alimenter son nouveau digesteur, photo Frédéric Douard

Et en cette année 2017, après 2,3 M€ d’investissements en 2015 pour la méthanisation, et maintenant que Thomas, qui s’est bien investi dans la conduite de la méthanisation, a aussi bien appréhendé les ressources fermentescibles dont il dispose, la Scea a engagé la construction d’un nouveau digesteur de 1 800 m³ et d’une nouvelle fosse d’hydrolyse de 530 m³.

Les installations de méthanisation de la SCEA Ropert à Bréhan, dans leur seconde phase de construction fin janvier 2017, photo Frédéric Douard

La disponibilité en intrants extérieurs à l’exploitation, permet en effet aujourd’hui de passer à une ration de 58 tonnes par jour et à un second moteur de 360 kWé. Ces nouveaux investissements, loin de fragiliser l’entreprise, vont au contraire contribuer à raccourcir les durées d’amortissement de la première vague d’équipements qui seront mieux utilisés, et à recouvrer une bonne santé financière. La méthanisation et la fromagerie ont redonné un avenir prometteur à l’exploitation familiale et confortent les emplois de leurs huit salariés.(en plus de ceux des associés).

Régulateur de pression BIOGASKONTOR pour le ciel gazeux du digesteur, photo Frédéric Douard

Contacts :

• Scea Ropert : +33 297 28 91 57 – earl.ropert@wanadoo.fr – La fromagerie : www.lafermedelintan.fr
• Méthanisation : evalor@evalor.fr – www.evalor.fr
• Incorporateur Pumpe distribué par Alternative Energies Solutions en France – +33 952 74 60 91 – contact@alternative-energies.fr – www.alternative-energies.fr – www.pumpegmbh.de/fr
• Cogénération : +33 223 27 86 66 – info@2-g.fr – www.2-g.fr
• Automatismes & informatique : www.imap-sa.fr
• Contrôle et sécurité biogaz : Erwin Köberle – +49 7375 95038-0 – info@biogaskontor.de – www.biogaskontor.de
• Pompes et séparateur de phase : +33 388 51 54 68 – info@borger.fr – www.boerger.com
• Analyseur biogaz : +33 388 68 15 15 – sewerin@sewerin.fr – www.sewerin.fr
• Équipements de mesure : +33 389 69 67 68 – info@fr.endress.com – www.fr.endress.com
• Traitement H2S à l’oxyde de fer : www.ovive.fr
• Chauffage : Adrien Haller – +33 297 26 46 30 – haller@ahcs.fr – www.ahcs.fr
• Réseau et automatismes chaleur : Mat Elevage – 02 97 60 52 55 – l.rosnarho@matelevage.fr
• Grilles de séchage: +33 237 45 04 81 – contact@lesmergers.fr – www.lesmergers.fr
• Cuves béton : +33 296 72 72 72 – www.noree.fr

Frédéric Douard, en reportage à Bréhan

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

Ramonage d’un échangeur au Rototube, photo Drivex

L’encrassement coûte cher

Qu’il soit le fait de la production d’imbrûlés carbonés (suies) ou de cendres fondantes ou fondues, l’encrassement réduit les performances des générateurs, augmente la consommation de combustible, occasionne des dépassements des émissions atmosphériques autorisées. Il peut surtout occasionner des pertes d’exploitation sérieuses à la suite d’arrêts fortuits (percements, colmatages) ou d’arrêts pour nettoyage trop fréquents.

Les causes d’encrassement sont, d’une manière ou d’une autre, liées aux caractéristiques des combustibles, à leur composition chimique, au comportement au feu des cendres (fusibilité).

L’automatisation de la conduite des chaudières a parfois fait perdre les compétence de diagnostic de la combustion à l’oeil, photo Frédéric Douard

La recherche constante d’une efficacité accrue des chaudières et des échangeurs a eu pour effet de complexifier leur géométrie, laquelle a bien souvent fortement augmenté leurs pertes de charges. Cela favorise bien sûr également la formation accélérée de dépôts voire des condensations acides si quelques problèmes d’irrigation ou de températures s’y ajoutent.

Si incontestablement l’automatisation apporte un grand “plus” à la conduite des générateurs, elle peut aussi faire disparaître les apports directs de l’œil du technicien expérimenté, celui-là même qui d’un regard ou à l’audition d’un bruit anormal, savait identifier les problèmes et les résoudre. L’automatisation est de surcroît tributaire d’instruments de mesure qu’il faut bien sûr entretenir et étalonner régulièrement si l’on veut qu’ils fournissent des informations justes.

La corrosion acide met les équipements en péril

Les causes de l’encrassement peuvent venir des caractéristiques elles-mêmes des combustibles, photo Frédéric Douard

Dès que le combustible contient une petite quantité de soufre ou de chlore, ce qui peut arriver avec des déchets de bois de classe B, avec des déchets ménagers, avec des agro-combustibles largement enrichis en engrais et pesticides, mais aussi avec certains bois « naturels » mais exposés toute leur vie au chlorure de sodium en bord de route de montagne par exemple ou en bord de mer, les conditions d’une corrosion acide sont alors réunies.

Celle-ci intervient essentiellement durant les arrêts de longue durée si les générateurs sont laissés en l’état mais aussi dans les générateurs en marche notamment si la température de peau des tubes atteint le point de rosée acide, qui est très bas dans le cas de la biomasse.

Les arrêts de nuit ou de week-end, les fuites sur les systèmes de ramonage à la vapeur, la présence d’eau dans l’air de ramonage, les entrées d’air parasite, notamment dans les chaudières en dépression, les retours de condensats trop froids sont autant de raisons de trouver ces deux paramètres réunis : une température inférieure au point de rosée acide et de l’humidité.

Tube d’échangeur corrodé côté feu, photo AIT Drivex

L’acide sulfurique mais plus encore l’acide chlorhydrique attaque alors le métal. Dans le cas du soufre par exemple, celui-ci se transforme d’abord en sulfate ferreux puis, en raison de l’excès d’air de combustion, en sulfate ferrique. Une fois la couche superficielle corrodée, et en présence d’un fort excès d’air, les sulfates ferriques peuvent se transformer à nouveau en oxydes ferreux et ainsi de suite jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de métal.

Tube de fumée corrodé, photo AT Drivex

Très fréquemment, les nettoyages sont effectués à l’eau courante ou sous pression, pour des raisons qui tiennent à de simples constatations : l’eau dissout certains dépôts et entraîne les dépôts pulvérulents. Mais elle n’a aucune action sur les dépôts fondus. D’où le recours à l’eau sous très haute pression, pour désincruster les accrochages récalcitrants. Tout est question de pression et de temps, ce qui, à la fin de l’opération, se traduit en général par un grand volume d’effluents à récupérer et traiter.

L’opération se complique dans les chaudières qui ne sont pas des ensembles étanches. En effet, l’eau de lavage, acidifiée par son contact avec les dépôts, s’infiltre entre les tubes et les réfractaires. Une corrosion, sournoise parce qu’invisible, va alors s’installer dans ces zones et attaquer plus ou moins rapidement le métal des tubes et les réfractaires, même si le générateur a été rapidement remis en service. Contrairement à certaines idées reçues, ce n’est pas l’addition de quelques pour cents de produits neutralisants dilués dans l’eau de lavage qui suffira à éliminer toute trace d’acide.

Alors que faire ?

Le nettoyage des générateurs est de plus en plus fréquemment sous-traité à des professionnels utilisant des méthodes éprouvées. À moyen ou long terme, la neutralisation et le nettoyage complets des surfaces d’échange côté feu améliorent les performances et prolongent la durée de vie des générateurs. Ces opérations doivent être considérées comme une maintenance préventive.

La méthode de travail d’AIT Drivex. Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Avec ses 40 ans d’expérience, et un savoir-faire protégé, la méthode de travail d’AIT Drivex est bien structurée. L’entreprise réalise d’abord un audit des combustibles, des chaudières et des conditions d’exploitation afin de déterminer les problèmes posés et les objectifs à atteindre. Ensuite, elle pose un diagnostic et fixe, toujours en accord avec ses clients, la solution à apporter, les moyens de mesurer les résultats, éventuellement la formation du personnel d’exploitation.
AIT Drivex dispose pour tout cela d’un large panel de techniques de travail, de réactifs de traitement préventif, de produits et/ou moyens de nettoyage, ainsi que des systèmes de mise en œuvre des produits.

Petit rappel des moyens de nettoyage des chaudières en fonctionnement

Il existe un certain nombre de solutions qui peuvent être mises en œuvre pendant la période même d’exploitation pour tenter de maintenir ou de rétablir les performances des générateurs, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients.

Le ramonage à la vapeur ou à l’air comprimé

Ce système exige des appareils adaptés à la technologie des chaudières ou des échangeurs sur lesquels ils seront installés. Selon leur rayon d’action, ils sont en général nombreux et peuvent constituer une dépense importante en matière d’investissement et d’exploitation (tuyauteries spécialisées, robinetterie, passerelles d’accès, calorifugeage, compresseurs…), mais aussi en termes de perte d’exploitation. Les pertes d’exploitation au ramonage sont flagrantes dans le cas du ramonage vapeur : d’une part le ramonage ponctionne une part de la vapeur produite et qui sera donc moins disponible pour le processus, et ensuite, ces injections de vapeur dans le foyer peuvent perturber momentanément la combustion. Il s’ensuit une baisse sensible de la disponibilité vapeur.

Le ramonage à la vapeur, n’est pas exempt de contraintes, photo Frédéric Douard

Néanmoins, ce sont bien l’air comprimé ou la vapeur, qui sont les techniques les plus utilisées aujourd’hui pour nettoyer les chaudières utilisant la biomasse ou les déchets.

Le frappage

II est réservé aux chaudières construites à cet effet ; il est limité aux encrassements pulvérulents et peu adhérents. Sa nocivité éventuelle sur les collecteurs et piétements de tubes n’est pas parfaitement connue. De plus, la vitesse d’encrassement étant difficilement prévisible, il n’est pas aisé d’établir un planning d’exploitation.

Les vibrations acoustiques

Technique préventive et non curative comme les précédentes, elle a l’avantage de ne pas être agressive pour les surfaces d’échange. Son efficacité est limitée aux cendres pulvérulentes. Un procédé chimique peut lui être associé pour réduire l’accrochage des cendres fondantes.

L’injection de réactifs chimiques dans la flamme

Les réactifs chimiques, liquides ou pulvérulents injectés dans la flamme sont assez faciles à mettre en œuvre et sont utilisables avec tous les combustibles. Certains présentent une action instantanée, activant la combustion en provoquant l’oxydation des imbrûlés carbone, par exemple. Pour être efficaces, ils doivent être injectés dans le combustible ou dans le foyer de façon permanente.

Le traitement de flamme par injection le plus courant pour la biomasse est la réduction des oxydes d’azote à l’urée, photo Frédéric Douard

Lance d’injection de réactif, photo AIT Drivex

D’autres, ayant un effet filmogène, libèrent des principes actifs qui se fixent sur les surfaces d’échange et réagissent localement avec les dépôts existants ou à venir. Ceux-là sont à injecter périodiquement.

Mais l’expérience montre que les traitements chimiques n’exonèrent pas d’un ramonage mécanique, a minima une fois par an. Les procédés mécaniques et chimiques sont donc complémentaires et non pas concurrents.

Les solutions de nettoyage à l’arrêt

Le grenaillage

Cette technique, destructrice de la couche d’oxyde qui recouvre les tubes, est cependant à éviter pour les températures de peau supérieures à 450°C et n’est pas applicable aux chaudières de plus de 50 t/h, sauf localement pour les économiseurs ou les réchauffeurs d’air. En outre, l’humidification accidentelle des cendres peut provoquer de sérieux colmatages difficiles à éliminer.

Application de mousse sur un économiseur, photo AIT Drivex

Le nettoyage chimique à la mousse

Le procédé, dénommé CECONET, a été lancé par AIT DRIVEX en 1992. Il consiste à remplacer chaque fois que possible l’eau par un produit chimique adapté à la nature des dépôts à éliminer. Dans le domaine des chaudières, ce sont surtout les dépôts acides qui sont concernés.

Le produit est appliqué sous forme de mousse de manière à réduire les risques d’infiltration entre les tubes et les réfractaires.

L’expérience montre que la mousse ne ruisselle pas et reste longtemps accrochée aux dépôts. Elle peut aussi emplir un très grand volume à partir d’une faible quantité de produit grâce à un taux de foisonnement de l’ordre de 10 pour 1. La mousse résiste mieux à la chaleur que les liquides, ce qui permet de travailler sur des surfaces encore chaudes (au maximum 80 °C). Elle ne génère pas plus d’effluents qu’il n’y a de dépôts dans la chaudière, puisqu’en réagissant avec eux, le produit les déstructure tout en neutralisant immédiatement l’acidité.

Application de mousse sur un écran latéral, photo AIT Drivex

Elle permet aussi d’offrir au personnel d’exécution des conditions de travail moins pénibles qu’avec l’eau : pas d’éclaboussures, pas d’autre protection individuelle que des gants et des lunettes.

Démonstration d’adhérence de la mousse sur de la tôle, photo AIT Drivex

Les quantités nécessaires de produit sont faibles : 400 litres, par exemple, pour une chaudière de 70 MW. Le support aqueux s’évaporant rapidement, il ne reste que des dépôts secs faciles à éliminer par aspiration. Le sablage organique effectué pour mettre les tubes à blanc élimine les dépôts qui n’ont pas été éliminés.

Le produit liquide est transformé en mousse grâce à des appareils distribués par AIT DRIVEX. Ces appareils fonctionnent sans l’habituel réservoir sous pression, donc légers et faciles à déplacer. Ils sont capables de produire une grande quantité de mousse en très peu de temps (800 l/h en marche continue).

L’application rapide de la mousse et les faibles quantités de produit utilisées permettent de passer plusieurs fois sur les zones encrassées sans trop augmenter le temps d’intervention.

Dans tous les cas, la quantité d’effluents secs est très inférieure à la quantité d’effluents liquides générés par un lavage à l’eau. Leur destruction dans un centre spécialisé est donc moins onéreuse.

Faisceau de surchauffeur avant traitement à la mousse, photo AIT Drivex

Faisceau de surchauffeur après traitement à la mousse, photo AIT Drivex

Le nettoyage chimique à la mousse convient bien aux générateurs maçonnés, mais aussi aux générateurs à tubes de fumées. Chambre de combustion, faisceaux de convection mais surtout économiseurs d’eau et réchauffeurs d’air sont couramment nettoyés de cette façon.

Le ramonage des chaudières à tubes de fumée

Le Robotube, photo AIT Drivex

Echangeur tubulaire en cours de ramonage au Robotube côté gauche, photo AIT Drivex

Il est réalisé à l’aide d’une machine pneumatique équipée d’un système de brossage interne fonctionnant à l’air comprimé (6 bar).

L’appareil se déplace seul à l’intérieur des tubes. Il n’est alors plus besoin de pousser ou de tirer sur le flexible qui, dans les autres machines, transmet le mouvement de rotation à partir d’un moteur extérieur. On présente la machine, équipée d’une brosse correspondant au diamètre du tube, à l’entrée de ce dernier et on ouvre la vanne d’air commandée au pied. Arrivée à l’autre extrémité du tube, la machine s’arrête, faute de trouver un point d’appui. Il suffit alors de tirer légèrement sur le flexible d’air pour qu’elle revienne d’elle-même vers l’opérateur.

L’adaptateur spécial ROBOTUBE pour aspirateur, photo AIT Drivex

Ce flexible passe à l’intérieur d’un raccord tubulaire en Y dont la deuxième branche est reliée à un aspirateur afin de réduire les émissions de poussière et améliorer les conditions de travail des exécutants. Dans une chaudière normalement encrassée, l’aller et retour à l’intérieur d’un tube de six mètres de long prend environ une minute.

À la recherche de partenaires

Injecteur de réaction de combustion Driver 100, photo AIT Drivex

Un nettoyage et une neutralisation approfondis, effectués par du personnel qualifié à l’aide de procédés performants constituent une action préventive moins onéreuse qu’il n’y paraît et permettent de maintenir les générateurs opérationnels plus sûrement et plus longtemps, et donc de ralentir leur vieillissement et d’économiser du combustible. Cela contribue de plus à satisfaire les exigences réglementaires en matière de rejets et de réduire le coût de leur élimination.

Après 40 ans de bons et loyaux services, Pierre et Chantal Rousseau ont décidé de jouir d’un repos bien mérité et ils ont trouvé un successeur. Désireux d’assurer le succès de cette transmission et donc la pérennité de l’entreprise, ils souhaitent créer des synergies avec des sociétés françaises et étrangères.

Durant le temps de la transmission, Pierre Rousseau continuera de mettre son expertise à la disposition des exploitants de chaufferies quel que soit le combustible.

Contact : Pierre & Chantal Rousseau – pierre.rousseau@drivex.fr – +33 607 34 39 79

Sites : www.drivex.fr – www.youtube.com – www.facebook.com/drivex

Frédéric Douard

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Les deux presses CF NIELSEN de RID Solution, photo Frédéric Douard.

Une production de bûches personnalisées

En 2016, avec une équipe de 8 personnes, la production globale de bûches s’est montée à 6 500 tonnes, tous types confondus. L’entreprise produit en effet une large gamme de briquettes domestiques, sous sa propre marque, OBIFLAM, mais aussi pour une bonne douzaine d’autres marques spécialisées.

Le stockage de la matière première, photo Frédéric Douard.

Les bûches sont fabriquées à la demande à partir de résidus de la transformation du bois, pour certaines en mélange avec des pailles, du miscanthus ou de l’anas de lin, et pour d’autres encore en mélange avec du marc de café qui, une fois séché, offre un pouvoir calorifique équivalent à celui du bois.

La matière séchée est compactée puis découpée en cylindres de 30 cm de long et de 9 cm de diamètre, selon trois grandes gammes :

• les bûches de nuit, fabriquées à partir d’écorces de bois,
• les bûches “100 % Bois” fabriquées à partir de sciures et copeaux de bois,
• les bûches « Marc de Café » fabriquées à partir de 80 % de sciure de bois et 20 % de marc de café.

RID solution produit des bûches compressées pour une douzaine de marques, photo Frédéric Douard

L’entreprise peut aussi à la demande créer toutes sortes de mélanges de biomasses pour des briquettes spéciales, mais aussi réaliser des bûches de type ramonage avec incorporation de réactifs de nettoyage.

Briquettes à base de marc de café et de bois, photo Frédéric Douard

La valorisation du marc de café

Le marc est collecté auprès des industriels, des professionnels de la distribution automatique, des hôtels et restaurants, de la restauration collective et des torréfacteurs. Un conteneur est mis à disposition sur les sites de production et remplacé régulièrement par un conteneur vide. La zone de collecte s’étend sur le Grand Ouest avec des pôles tels que Rennes, Brest, Nantes, Le Mans ou encore Angers.

Les équipements

Après avoir testé le marché avec une « petite presse » en 2012, Eric Fossard s’est rapidement tourné vers du matériel professionnel lorsque la demande s’est vraiment fait sentir, c’est-à-dire très vite ! Dès 2013 sur le site de Theix, il investit dans une presse CF NIELSEN BP 6510 permettant de produire de 1,5 à 1,8 tonne par heure.

L’une des deux lignes CF NIELSEN de RID Solution, photo Frédéric Douard

Ligne de refroidissement des briquettes en sortie de presse, photo Frédéric Douard

Après le déménagement à Lizio, satisfait du matériel, il achète une seconde presse CF NIELSEN, une BP 6500, portant sa capacité totale de production à 18 000 tonnes par an, pour un fonctionnement en trois postes.

Depuis 30 ans, les presses CF Nielsen constituent une référence de qualité dans la profession, avec aujourd’hui une multitude d’options de production, quant à la forme des sections de briquettes (rondes, carrée, hexagonales, percées…) mais aussi quant aux capacités de production (150 à 3 500 kg/h).

Ces presses, qui présentent l’une des meilleures disponibilités du marché, sont équipées d’une trémie de dosage permettant toutes les recettes possibles. À Lizio, les trémies de dosage reçoivent aussi une alimentation pneumatique permettant l’ajout de réactifs pour les bûches d’entretien par exemple.

Pour le séchage de sa matière première fraîche, RiD Solution vient de faire l’acquisition d’un sécheur rotatif ESI.

Du côté conditionnement, l’entreprise est équipée pour réaliser tous types d’emballages : film rétractable pour 3, 4, 5 ou 6 bûches, cartons, sacs papier à manche…

Eric Fossard, président de RID Solution, photo Frédéric Douard

Enfn, pour ce qui est de la maintenance électrique de l’usine, mais aussi de la maintenance des silos d’alimentation des presses, l’entreprise fait appel à AHCS, spécialiste en étude, conception, réalisation, exploitation et maintenance d’équipements de production ou d’utilisation d’énergies renouvelables.

Contacts :

• RiD SOLUTION / Obiflam : Éric Fossard – La croix Martin 56460 LIZIO – 02 97 73 93 63 – contact@rid-solution.fr – www.rid-solution.fr – www.obiflam.com
• CF Nielsen en France et séchoir : ESI Agro – Damien Besnard – 02 37 62 50 80 – www.esi-agro.fr – www.cfnielsen.com
• Maintenance : Adrien Haller – 02 97 26 46 30 – www.ahcs.fr

Frédéric Douard, en reportage à Lizio

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Sécheurs MaB installés à Huntingdon au Royaune-Uni, photo MaB

Sécheur installé chez Mark Gethin, photo MaB

La particularité de MaB, est d’être à la base un bureau d’études. En effet, en 2005, Winfrid Rauch créait l’entreprise Matthiessen Engineering pour proposer des solutions techniques dans le secteur du recyclage des déchets. Avec cette société sœur, l’entreprise MaB dispose de toutes les capacités pour concevoir le type de sécheur adapté pour chaque cas de figure.

Alors, quand MaB a déposé ses premiers brevets en 2011 et 2013, Winfrid Rauch est loin de se douter du succès qu’il rencontre aujourd’hui avec ses solutions ingénieuses de séchage et il ne s’attendait surtout pas à devenir exportateur ! Car depuis 2013, MaB a déjà exporté ses solutions vers six pays différents, le dernier en date étant le Royaume-Uni.

Une démarche d’ingénierie et d’adaptabilité

Si les sécheurs MaB intègrent des solutions originales et brevetées, l’entreprise a toujours le souci d’insérer parfaitement ses outils dans l’environnement de son client et éventuellement de l’adapter si les besoins sont particuliers.

La recherche de la simplicité d’usage fait également partie des priorités chez MaB. Même si elles sont techniquement élaborées, les machines doivent être simples à utiliser et à entretenir.

Séchage de CSR chez Mark Gethin, photo MaB

Sinon, attirons l’attention sur le fait que les objectifs d’un séchage peuvent être multiples car ils dépendent de l’objectif poursuivi par le repreneur du produit. Il peut s’agir d’améliorer les conditions de stockage, de valoriser un coproduit de la méthanisation ou du déconditionnement des bio-déchets, de créer un CSR de haute qualité ou encore de réduire le taux d’humidité avant une mise en décharge. Ces contingences font bien souvent que les produits du marché ne correspondent pas exactement aux solutions recherchées et que finalement les acheteurs de produits ne soient pas véritablement satisfaits. Pour répondre au manque d’adaptabilité des machines du marché à la multiplicité des demandes, Winfrid Rauch aime dire « nous ne sommes pas fabricants de machines, mais concepteur de solutions. »

Les derniers clients britanniques de MaB

Un fermier anglais, Mark Gethin avait été convaincu par le principe du séchage par fond mouvant ventilé lors d’un salon de méthanisation en été 2015. Il a confirmé son intérêt en commandant un sécheur à trois étages qui fut installé dès l’été suivant. Ce sécheur utilise aujourd’hui 600 kW de chaleur issue de son unité de cogénération au biogaz. Il lui permet de sécher tout type de compost, de digestat et de déchets d’emballage. Cette ligne de séchage a la capacité de valoriser cette quantité de chaleur en réduisant le taux d’humidité de 40 % à 10 % en chargeant l’air sortant d’environ 450 litres d’eau par heure.

Selfie de Winfrid Rauch devant les séchoirs installés à Huntingdon, photo MaB

Un autre client, basé à Huntingdon, a commandé deux lignes complètes de séchage se composant chacune d’une trémie d’alimentation, d’un convoyeur vers le sécheur, d’un sécheur à trois étages et d’un convoyeur vers le stockage du sec. Une telle ligne de séchage a la capacité de valoriser 1 MW de chaleur en réduisant le taux d’humidité de 40 à 10 % pour 2,1 tonnes de bois déchiqueté par heure, en extrayant environ 800 litres d’eau/heure.

Séchage de digestat chez Mark Gethin, photo MaB

Des partenariats régionaux et européens en cours de structuration

La réalisation du projet d’Huntingdon a permis de mettre en œuvre une coopération à l’échelle européenne.

Le partenaire en chaudronnerie de MaB est depuis longtemps la société Ballet Constructions basée à Vesoul. Ce partenaire a construit les deux trémies et toutes les constructions de charpente.

Trémies pour Huntingdon en construction chez Ballet à Vesoul, photo MaB

Le constructeur de convoyeurs pour MaB est la société Vauché SA basée à Sedan, partenaire de longue date. Elle a livré sa partie du contrat en temps et en heure.

Convoyeurs Vauché en cours d’installation à Huntingdon, photo MaB

Sécheurs en fabrication chez Konrad Pumpe GmbH, photo MaB

Pour la production des sécheurs d’Huntingdon, MaB a eu recours à un nouveau partenaire avec en perspective une ouverture vers le marché en Allemangne : Konrad Pumpe GmbH. L’entreprise, basée à Sendenhorst en Rhénanie-du-Nord-Westphalie, spécialiste des incorporateurs de méthanisation, a ainsi fabriqué les deux sécheurs pour la première fois.

Pour le reste, un fournisseur tchèque a livré les échangeurs thermiques, et ce sont des partenaires anglais qui ont réalisé le montage de l’ensemble, en seulement un mois !

La Manufacture à Besançon recrute

MaB fait face aujourd’hui à une croissance importante de chiffre d’affaires et recherche des ingénieurs Arts & Métiers polyvalents capables de concevoir des machines mais aussi de suivre un projet de A à Z. Les candidatures sont à adresser à Winfrid Rauch par l’adresse suivante : direction@machines-besancon.com

Contact : Winfrid Rauch – Tél. :+ 33 960 00 93 44 – machines-besancon.com

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

La cogénératrice Schnell L12V211BO produit 500 kWé

Pourquoi ce partenariat ?

Cogénératrice Schnell 6r201b de 500 kW, avec 42 % de rendement électrique (210 kW) et 40 % de rendement thermique (200 kW)

SCHNELL est le motoriste le plus important sur le marché du biogaz allemand et français et proposant une technologie et une R&D de pointe. Il compte aujourd’hui 300 employés et a déjà installé plus de 4 100 unités de cogénération au biogaz.

L’activité de SCHNELL étant principalement concentrée sur la production d’unités de cogénération au biogaz, TEDOM a décidé d’enrichir le portefeuille de produits de SCHNELL avec des unités de cogénération au biogaz de plus petite production électrique et avec une nouvelle gamme d’unités de cogénération au gaz naturel. Cela apporte un nouvel espace de vente pour TEDOM.

Autre avantage de ce partenariat, SCHNELL dispose d’un large réseau de maintenance en Europe ce qui permet d’améliorer le niveau de maintenance des unités TEDOM.

Les avantages pour SCHNELL

Le soutien financier de TEDOM à SCHNELL était vital pour la pérennité de l’entreprise. Ce capital a permis de maintenir la position de SCHNELL en tant que leader du marché européen. De plus, en raison de l’expérience internationale de TEDOM, SCHNELL peut désormais être plus efficace sur d’autres marchés.

Le groupe TEDOM

Module de cogénération Tedom

En 2017, TEDOM et les autres co-entreprises partagées avec TEDOM ont commencé à agir ensemble dans le groupe TEDOM.

La société TEDOM est un producteur d’unités de cogénération tchèque. Elle a installé ses solutions dans plus de 40 pays à travers le monde. Au cours de ses 26 années d’existence, la société a produit plus de 3 700 unités de cogénération. La production totale a maintenant dépassé 1 000 MWé. TEDOM dispose de quatre usines et compte plus de 500 employés. Le chiffre d’affaires de la société en 2016 a dépassé 80 millions d’euros.

Les membres du groupe TEDOM sont : TEDOM a.s., SCHNELL Motoren GmbH, TTCogen Ltd. et ČEZ energo s.r.o. Les objectifs communs de toutes les sociétés du groupe TEDOM sont un soutien mutuel dans la production et l’exploitation des unités de cogénération et une coopération mutuelle sur le marché mondial.

Les références

Micro-cogénération Tedom

Au cours de leur existence, TEDOM et SCHNELL ont installé dans 24 pays, plus de 7 800 unités de cogénération, dont 150 se trouvent en France, avec une puissance électrique totale de 1 800 MWé.

De grandes ambitions pour le marché français :

• Renforcer notre position de leader dans la cogénération au biogaz
• Développer notre activité de cogénération au gaz naturel
• Consolider notre service de maintenance

Contacts : www.tedomgroup.com et www.schnellmotoren.de

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Vue du module Cryo Pur à Valenton, photo Cryo Pur

Cryo Pur en opération sur le site du SIAAP à Valenton, photo Cryo Pur

La liquéfaction du biométhane, dans quel but ?

Vue partielle du module à Valenton, photo Cryo Pur

Aujourd’hui, en France, de nombreux projets de méthanisation agricole sont situés dans des territoires peu ou pas desservis par les réseaux de gaz naturel. Aussi, afin de permettre aux porteurs de projet de produire du biométhane, la liquéfaction permet de stocker la production de biométhane sous forme liquide et de la transporter par camion, à raison d’une à deux fois par semaine, vers un site ayant la capacité d’injecter la production toute l’année. C’est ce qu’on appelle l’injection portée.

Plus généralement, la liquéfaction du biométhane permet d’obtenir du Bio-GNL carburant, qui peut être utilisé par les poids lourds et leur permettant de parcourir jusqu’à 1 500 km avec un plein, là où le biométhane comprimé plafonne autour de 700 km. Le Bio-GNL est donc une réelle alternative au diesel pour le transport routier longue distance, et même le transport maritime, ce qui explique que de plus en plus d’industriels et de collectivités sont intéressés par la production de ce carburant qui émet 80 à 90 % de gaz à effet de serre en moins que le diesel.

Cryo Pur affiche l’ambition de devenir l’équipementier de référence de ce carburant alternatif et l’attractivité commerciale observée depuis le projet BioGNVal lui a permis de lever 3 millions d’euros en 2015, puis 6 millions supplémentaires en 2017, pour lui permettre de se structurer industriellement.

L’épuration du biogaz de décharge

Démonstrateur Cryo Pur à Valenton, photo Cryo Pur

La liquéfaction du biométhane est de plus le seul moyen de séparer les gaz de l’air (azote et oxygène) contenus dans le biogaz de décharge. L’intégration d’une colonne de distillation cryogénique à la suite du module de liquéfaction permet de limiter à moins de 2 % les pertes de biométhane lors de cette séparation.

Cela permet à l’équipementier de proposer une solution de production de biométhane à partir de gaz de décharge, donnant ainsi aux ISDND l’opportunité de se lancer dans l’injection de biométhane ou la production de Bio-GNV.

La production de CO2 liquide

Atelier Cryo Pur à Palaiseau, photo Cryo Pur

Enfin, étant donné que le procédé breveté par Cryo Pur refroidit le biogaz pour en séparer et liquéfier les différents composés (eau, CO2, méthane), il permet de récupérer le CO2 à très haute pureté (99,99 %) et sous forme liquide, ce qui le rend utilisable pour de nombreux usages industriels (glace carbonique, transport frigorifique, serres…).

Le CO2 liquide devient ainsi une source de revenus supplémentaires, ajoutant en moyenne 10 % de revenus aux porteurs de projets de méthanisation, tout en améliorant le bilan environnemental du projet.

Contact : Simon CLODIC, directeur commercial – Tél. : +33 180 38 41 48 – +33 629 25 06 35 – simon.clodic@cryopur.com – www.cryopur.com

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Les installations de méthanisation des Ets Labat avec le premier module de cogénération CATERPILLAR de 600 kWé installé en 2014, photo Eneria

Eneria acteur de la méthanisation

Cette unité produit du biogaz en traitant 27 000 tonnes de déchets entrants. Ces derniers sont principalement des biodéchets, des graisses alimentaires, des boues d’assainissement et des déchets agricoles.

Pour mettre en place cette installation, la société Labat a fait appel au savoir-faire et à l’expertise d’Eneria. En effet dès 2013, les équipes d’Eneria avaient proposé une solution clé en main, en installant dans un conteneur, un moteur de cogénération Caterpillar CG132-12, d’une puissance de 600 kWé. Ce moteur permet de produire de l’électricité et de la chaleur. L’électricité produite est vendue à ENEDIS puis distribuée sur le réseau. La chaleur quant à elle, est utilisée pour différents usages du site, que ce soit pour la méthanisation ou les autres processus de traitement des déchets de la plateforme.

Extension du site de méthanisation

Les deux moteurs des Ets Labat, photo Eneria

La société Labat est en pleine croissance et traite ainsi plus de déchets. Elle maîtrise depuis quelques années son outil de méthanisation et se développe dans le traitement des déchets qu’elle reçoit et notamment par la méthanisation.

Ce projet d’augmentation de puissance électrique a permis à Eneria de renforcer son partenariat solide et constructif avec l’entreprise. Cette dernière a en effet de nouveau fait appel, à la fin de l’année 2016 à Eneria, pour l’installation d’un deuxième moteur de cogénération Caterpillar CG132-16, d’une puissance de 800 kWé. En début d’année 2017, les techniciens d’Eneria ont effectué sa mise en service, permettant ainsi d’alimenter en électricité 2 500 foyers de la région.

Eneria assure également un accompagnement à long terme. Ses techniciens sont disponibles 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, afin d’assurer la maintenance sur les deux moteurs de cogénération Caterpillar.

Eneria au cœur des nouveaux enjeux énergétiques

À l’heure de la transition énergétique, l’unité de méthanisation des Ets Labat répond à des enjeux environnementaux forts, autour de la gestion durable des déchets, de la production d’électricité d’origine renouvelable et de la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Intervention de la société ENERIA sur le premier module de cogénération CATERPILLAR des Ets LABAT, photo Eneria

Eneria répond à ces nouveaux enjeux et propose une large gamme de groupes électrogènes Caterpillar fonctionnant au biogaz, allant de 60 jusqu’à 3 770 kWé. Cette très large gamme de générateurs permet d’apporter la solution à une très large gamme de besoins en chaleur et électricité, et permet d’obtenir la meilleure rentabilité.

Contacts :

• Ets Labat : labatvidange.fr
• Eneria : 01 69 80 21 00 – www.eneria.fr

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Vosges Méthanisation, un chantier réalisé par Biogaz Services, photo B2S

Le marché de la méthanisation est actuellement en plein essor et de nombreuses unités vont être réalisées dans les années à venir. Il est aujourd’hui indispensable que les exploitants, distributeurs et constructeurs, puissent s’appuyer sur les services d’installateurs et techniciens ayant une parfaite connaissance des matériels et techniques utilisés dans cette industrie. Le niveau élevé d’investissement que représente une unité de méthanisation impose de pouvoir compter sur une main d’œuvre qualifiée tant au moment du montage, que pour le suivi technique après mise en service. Biogaz services met à disposition ses compétences acquises depuis plus de 10 ans auprès de constructeurs de renommée internationale, pour le montage, l’entretien et la maintenance des unités de méthanisation.

Installation de l’unité de Vosges Méthanisation, photo B2S

B2S, installée en Haute-Savoie depuis 2014, a mis en place une offre de services pour les constructeurs, les assembliers et les maîtres d’ouvrages d’unités de méthanisation. L’entreprise intervient tant en France qu’à l’étranger sur tous les éléments constitutifs des unités de méthanisation : mécanique, génie civil, hydraulique, électricité, automatismes, sécurité et mesures. Elle propose pour cela des contrats d’entretien et une assistance 7j/7 et 24h/24.

Distribution et maintenance des micro-turbines Capstone

Parallèlement à cela, B2S commercialise, installe et met en service des unités de méthanisation à partir de 30 kWé basées sur l’utilisation de turbines Capstone.

Comme les moteurs à pistons, les turbines sont des moteurs à combustion interne, cependant à la différence de ces derniers, elles fonctionnent selon un cycle continu. Le rendement thermodynamique des turbines se situe entre 29 et 33% en fonction de leur taille.

Centrale équipée de turbines Capstone, photo B2S

Les microturbines présentent de nombreux avantages par rapport aux cogénérateurs à pistons. Elles affichent une plus grande disponibilité ; une plage d’utilisation de puissance de 50 % à 100 % pour le biogaz ; des coûts de fonctionnement très inférieurs dus en particulier au fait qu’elles ne contiennent pas d’huile ; un fonctionnement avec du biogaz pouvant contenir jusqu’à 3000 ppm d’H2S sans besoin de traitement au charbon actif ; de faibles émissions de NOx ; un flux de chaleur d’échappement de haute qualité utilisable dans divers processus et enfin elles peuvent être installées en extérieur sans aucun bâtiment.

La maintenance des microturbines est assurée en France par les techniciens de Biogaz services, formés et agréés par Capstone Industries Inc. L’entreprise représente la marque en France et y gère un stock de pièces détachées.

Contact : Biogaz Services Solutions – Parc d’activités Annecy La Ravoire – 74370 METZ-TESSY – Emile Favetto – Tel : +33 984 07 33 13 – infos@biogaz-services.com – www.biogaz-services.com – www.capstoneturbine.com

Article paru dans le Bioénergie International de mai-juin 2017

Vue du site Bio Energie Touraine, photo Bio Energie Touraine

Une forte évolution des intrants

La Sas Bio Énergie Touraine a été créée en 2007. Elle injecte ses premiers kWh électriques en mars 2012 grâce à une cogénération de 250 kWé. En décembre 2016, elle évolue et sa capacité de production passe à 585 kWé.

Schéma de principe des flux, crédit BioEnergie Touraine

Près de 17 000 tonnes de biomasse sont traitées annuellement sur le site. La biomasse est méthanisée et le biogaz sert à produire de l’électricité injectée dans le réseau et de la chaleur pour alimenter le processus. Le surplus de chaleur est utilisé pour chauffer une champignonnière. Cette co-valorisation de l’énergie permet à l’installation d’atteindre une efficacité énergétique de plus de 60 %.

Préfosse de mélange avec la pompe Landia MPG-I, photo Atlantique Industrie

Au lancement de l’unité, la majorité des intrants était constituée d’effluents d’élevage (lisier de porc, lisier de bovin et fumier). Puis le plan d’approvisionnement de l’entreprise s’est progressivement orienté vers de nouveaux intrants, des végétaux (issues de céréales, tontes de pelouses, fruits, légumes), des produits de l’industrie agroalimentaire (déchets de sucreries, graisses industrielles) et des déchets de catégories 3 (déchets d’abattoirs, de restaurations, lactosérum, soupe bio déconditionnée) qui demandent un agrément particulier. Conformément à la réglementation, les intrants C3 doivent être préparés et hygiénisés.

L’hygiénisateur BIOCHOP LANDIA de Bio Energie Touraine, photo Atlantique Industrie

En réponse au cahier des charges de son client, Atlantique Industrie à ainsi étudié, fabriqué puis installé un processus d’hygiénisation pour répondre aux exigences de l’agrément sanitaire, à savoir la réduction des intrants à une granulométrie inférieure à 12 mm, et leur maintient à 70 °C pendant au moins une heure.

La répartition actuelle des intrants est de 7 000 tonnes de lisier, 3 200 tonnes de fumier, 3 800 tonnes de déchets agro-alimentaires et 3 000 tonnes de produits de catégorie 3.

La solution globale Atlantique Industrie

Pour accompagner cette évolution, Atlantique Industrie a équipé la fosse de préparation d’un système de préparation LANDIA. Cette solution permet une bonne homogénéisation de la soupe, ce qui garantit un pompage aisé, facilite l’hygiénisation puis la digestion.

L’équipement d’hygiénisation BIOCHOP fourni par Atlantique Industrie permet de maîtriser la montée en température et son maintien en toute sécurité. L’ensemble du processus est piloté par un automate qui enregistre la totalité des paramètres mesurés lors des différents cycles (temps de chauffe, maintient de température, poids, autres…) ce qui facilite la traçabilité des opérations et les vérifications lors des contrôles sanitaires.

Agitateur Landia pour le digesteur

Le dispositif réalise également une exportation des intrants chauffés vers le digesteur, qui garantit une ration régulière, homogène et à la température voulue. Il évite ainsi les phénomènes de flottaison ou de solidification et favorise la production de gaz.

La relation de confiance, un large panel de compétences, le savoir-faire et les services associés ont également permis à Atlantique Industrie de proposer au responsable d’exploitation du site, Cyril Preteseille, de compléter l’évolution du mix d’approvisionnement de son unité de méthanisation, par la mise en place de nouveaux outils permettant de nouvelles conditions optimales d’exploitation. C’est ainsi, qu’à la demande de l’exploitant, l’automatisme constructeur à été remplacé.

Visuel général de la supervision mise en place par Atlantique Thermique chez BioEnergie Touraine – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

L’exploitant n’était en effet pas satisfait de son système initial pour des raisons souvent constatées par les conducteurs d’unités de méthanisation : la barrière de la langue pour les échanges techniques, la rétention d’information, les limites de capacité, le prix élevé des prestations de maintenance ou de modification de programme et les différences de pratiques. Une analyse fonctionnelle globale a ainsi été réalisée par Atlantique Industrie, de nouveaux composants graphiques ont été intégrés au synoptique de supervision, et la permutation des systèmes a été réalisée.

Pompe Landia MPG-I avec tuyauterie inox installée dans la préfosse

Le nouvel outil permet une totale indépendance de l’exploitant qui peut intervenir sur l’ensemble des paramètres de réglages via son ordinateur, son mobile ou sa tablette, sur site ou à distance.

La solution Atlantique Industrie permet aujourd’hui une plus grande disponibilité des équipements et permet une incorporation lissée des intrants vers les digesteurs de manière à réguler au mieux la production de gaz.

Et tout récemment, Atlantique Industrie a également fourni une installation de séparation de phase WAM pour ce site plein d’énergie et en perpétuelle évolution.

Contacts :

• Bio Energie Touraine : contact@bio-energie.fr – www.bio-energie-touraine.fr
• Atlantique Industrie, 44150 Ancenis : Jean-François GAUTREAU, responsable Landia – Tél : 02 40 09 70 09 – 06 84 21 73 71 – jfgautreau@atlantiqueindustrie.fr – atlantiqueindustrie.fr – www.landia.fr

Frédéric Douard