Boues industrielles et municipales

Séchage

Les matériaux humides comme les boues d'épuration municipales et industrielles sont séchés en suspension avec la vapeur surchauffée, celle-ci provenant de l'évaporation de l'eau contenu dans ces boues. Le séchage se fait dans un système de recirculation de vapeur surchauffée en circuit fermé avec résultat qu'aucune poussière ou odeur n'en ressort. Simultanément, le surplus de vapeur produite peut être utilisé pour les besoins de chauffage.

La boue humide provenant d'équipement de déshydratation mécanique est mélangée en premier avec de la boue séchée afin d'abaisser son taux d'humidité et est transportée par la vapeur surchauffée qui recircule à travers le séchoir. Celle-ci est indirectement chauffée au moyen d'un échangeur de chaleur tubulaire alimenté soit par de la vapeur sous pression, des gaz de combustion, de l'huile thermique ou l'électricité. La boue asséchée se sépare alors de la vapeur sèche en passant dans un cyclone où le traitement se continue.

Faible consommation d'énergie

Nous pouvons donc employer n'importe quelle sorte de combustible pour ce chauffage indirect : biogaz, gaz naturel, biomasse (boue), etc. Le système de séchage à circuit fermé ne dégage pas de chaleur ou très peu dans les environs. Réutiliser la vapeur générée par le séchoir dans un autre procédé permet une économie d'énergie de l'ordre de 70-90%.

En séchant et incinérant la boue, la valeur calorifique de celle-ci dépasse la quantité d'énergie requise pour le séchage et la majeure partie de cette énergie est exploitable et rentable.

Aucune émission

Poussières et odeurs sont facilement réduites par le système à circuit fermé et ensuite prises en charge par la fournaise. Les eaux usées provenant de la vapeur excédentaire seront préférablement traitées en station d'épuration.

Flexibilité

Tous les types de boues avec leurs différents taux d'humidité deviennent facilement maniables par l'ajout de matériaux secs pendant le conditionnement. La siccité du produit final est contrôlée par l'échangeur de chaleur. Sa capacité peut varier de 30 à 100% mais son efficacité demeure constante.

Disponibilité accrue et sécurité

Le séchoir à la vapeur surchauffée n'ayant que quelques parties mobiles est donc facile à opérer. Il est donc aisément adaptable et son coût d'entretien moindre. La vapeur contenue dans le système protège du feu et des explosions.

Produit final

Les boues séchées peuvent être compactées pour une plus grande maniabilité que ce soit pour l'enfouissement, l'épandage agricole ou comme combustible. Pour un usage spécifique agricole, elles peuvent aussi être transformées par procédé de pelletisation ou de granulation. Plusieurs analyses indépendantes ont confirmé la stérilité de ce produit.

Incinération

Si aucune autre source de chaleur n'est disponible, la combustion de ces boues séchées suffirait amplement au bon fonctionnement d'un système de séchage. Combiner le séchage et l'incinération apporte une autonomie et une chaleur décuplée. Leur valeur calorifique est de 10-20 MJ/kg (2.5-5 MWh/tonne de boues séchées). Les méthodes par incinération sur grille et en lit fluidisé ont été expérimentées maintes fois. Il convient donc de choisir le type d'équipement en fonction de la capacité, de la possibilité de combiner divers combustibles pour la chauffe ainsi que des caractéristiques de la cendre (point de fusion). Nous devons aussi tenir compte de la réglementation du gouvernement fédéral sur l'évacuation des gaz dans l'atmosphère et que celle-ci peut changer d'une province/état à l'autre.

Traitement des gaz de combustion

Des méthodes sèches ou humides pour l'assainissement de l'air peuvent être employées à un niveau approuvé par les autorités américaines et autres pays. Vous trouverez ici-bas un exemple de la combustion en lit fluidisé du traitement de ces gaz au moyen de la chaux ainsi que l'usage d'un filtre de suppression.

Traitement de la cendre

Une addition d'eau éteint la cendre qui devient donc moins poussiéreuse. Elle peut être utilisée comme remplissage, engrais ou entreposée pour le recyclage du phosphore et des précipités. Ces méthodes sont en cours de développement.

Bilan de masse et d'énergie pour un système complet avec séchoir et incinérateur. L'exemple représente 1 tonne de boue asséchée ou 4 tonnes de boue humide avec 75% d'eau.