Le biogaz est généralement un mélange de gaz comprenant du méthane (CH4), du dioxyde de carbone (CO2), du sulfure d’hydrogène (H2S), des composés organiques volatils (COV) et des gaz atmosphériques tels que l’azote (N2), l’oxygène (O2) et l’eau (H2O). La composition réelle du biogaz peut dépendre de l’origine et de la nature des déchets ou de la biomasse traités, ainsi que de la performance réelle du processus de digestion.
Cependant, pour utiliser le biogaz comme source de carburant, que ce soit pour la production d’électricité ou l’injection dans le réseau de gaz naturel, il doit être purifié jusqu’à des seuils très bas afin de garantir une pureté appropriée. Par conséquent, des étapes de traitement sont essentielles pour valoriser le biogaz brut, permettant son utilisation comme combustible de combustion directe ou comme gaz naturel renouvelable.
Quelles sont ces impuretés ?
De nombreux contaminants, ou impuretés, peuvent être présents dans les flux de biogaz ou de biométhane.
Le sulfure d’hydrogène (H2S) et tous les composés soufrés, tels que les mercaptans, proviennent généralement de la dégradation de la biomasse contenant du soufre. Ces composés provoquent la corrosion des moteurs et des équipements, ce qui impacte les opérations en aval ; ils sont donc généralement éliminés au début du processus de valorisation du biogaz.
Les composés organiques volatils, ou COV, proviennent généralement des ordures ménagères et sont particulièrement fréquents dans les gaz de décharge et certains types de biogaz agricoles. Leur élimination est nécessaire car ils affectent les processus en aval.
Les siloxanes présents dans le biogaz sont des produits chimiques organosiliciés volatils qui proviennent généralement des déchets de produits ménagers, tels que les détergents, les shampooings, les déodorants, les dentifrices et les cosmétiques. Ces siloxanes contiennent une liaison Si-O-Si qui, lors de la combustion, peut générer du dioxyde de silicium (SiO2). Celui-ci se dépose dans les moteurs et d’autres composants, provoquant un entartrage et réduisant leur efficacité énergétique, ce qui nécessite un entretien plus fréquent.
L’ammoniac peut également être produit par la dégradation biologique de la biomasse contenant de l’azote. Cependant, l’ammoniac à des concentrations élevées est considéré comme un inhibiteur de la production de méthane.
Le formaldéhyde peut également se former lors d’un processus de combustion incomplète de composés organiques à chaîne plus longue.
Quelles impuretés peuvent être éliminées avec le charbon actif ?
Le charbon actif élimine efficacement divers contaminants des flux de biogaz ou de biométhane. Cependant, pour une élimination optimale des impuretés, différents types de charbon sont généralement requis, selon que le contaminant principal est une impureté ou un composé organique ou inorganique.
Impuretés organiques
Certaines impuretés organiques typiques que le charbon actif peut éliminer efficacement comprennent les COV et d’autres polluants :
| Alpha-pinène | Composés aromatiques |
| Benzène | Carène |
| Cumène | Cymène |
| D3 : Hexaméthylcyclotrisiloxane | D4 : Octaméthylcyclotrisiloxane |
| D5 : Décaméthylcyclotrisiloxane | D6 : Dodécaméthylcyclotrisiloxane |
| Dodécane | Cétones ? |
| L2 ou MM ou HDMS : Hexaméthyldisiloxane | L3 ou MDM : Octaméthyltrisiloxane |
| L4 ou MD2M : Décaméthyltétrasiloxane | L5 ou MD3M : Dodécaméthylpentasiloxane |
| Limonène | Méthyléthylcétone |
| Naphtalène | Huiles |
| Pinène | Silanes |
| Siloxanes | Solvants |
| Terpènes | TMS Tétraméthylsilane |
| Toluène | Triméthylsilanol |
Impuretés inorganiques
Pour les impuretés inorganiques, un charbon actif imprégné est généralement utilisé pour assurer l’élimination la plus efficace. Ces impuretés inorganiques sont les suivantes :
| Ammoniac | Sulfure d’hydrogène (H2S) | Formaldéhyde |
| Mercaptans | Dioxyde de soufre (SO2) | Composés soufrés |
Pour d’autres polluants de nature plus spécialisée ou inorganique, consultez nos articles « Qu’est-ce que les polluants atmosphériques ? » ou « Qu’est-ce que les composés organiques volatils (COV) ? ».
Comment pouvons-nous vous aider ?
Le charbon le plus efficace à utiliser pour traiter un flux de biogaz ou de biométhane peut dépendre de la nature du gaz à traiter, des conditions de fonctionnement de l’installation, des impuretés particulières à éliminer et de l’objectif de traitement à atteindre.
S’il s’agit d’un nouveau processus de traitement, pourquoi ne pas envisager l’utilisation d’un filtre à charbon mobile ? Il s’agit de filtres à charbon actif qui peuvent être utilisés sur site comme cuve de traitement du biogaz, puis transportés vers et depuis le site, sans nécessiter de remplacement de charbon sur place.
Si vous avez besoin d’aide pour choisir le charbon actif, du soutien de notre service de filtres à charbon mobiles ou simplement de conseils supplémentaires, veuillez nous contacter.