En novembre 2011, des tests ont été effectués sur les eaux usées à l’aide du gazéifieur pilote créé par le CSM à Rome afin de déterminer son autosuffisance dans le processus de séchage / pyrolyse et de gazéification des boues civiles.
Les boues de déchets, qu’elles soient civiles ou industrielles, quelle que soit leur origine, sont généralement considérées comme des déchets et sont ensuite mises en décharge.
Les quantités sans cesse croissantes produites en raison du nombre croissant d’usines de traitement des eaux usées civiles et / ou industrielles et des réglementations plus restrictives en matière d’élimination obligent de plus en plus à envisager des méthodes alternatives à la simple mise en décharge.
De plus, ces matériaux, une fois séchés pour réduire leurs volumes et leurs coûts de transport, acquièrent une valeur calorifique de nature à les rendre incompatibles avec les critères d’éligibilité aux décharges.
À titre d’exemple, en Italie, la limite PCI supérieure à 13 MJ/kg a été introduite par le décret législatif n ° 36/2003. Les boues, provenant des déchets à mettre en décharge, deviennent un élément nécessaire pour exploiter le potentiel thermique des résidus, en les conservant pour un passage supplémentaire dans le cycle de production et en garantissant ainsi le respect de l’environnement. Enfin, les volumes, après consommation d’énergie, sont réduits de plus de 80%.
Lors de cette expérimentation menée sur le pilote en 2011, l’efficacité du gazéifier a été vérifiée en quantifiant la tendance attendue à l’autosuffisance (atteinte après 8 heures de fonctionnement au chargement) et en vérifiant que la composition du gaz de synthèse produit par les deux zones (séchage / pyrolyse et gazéification) était appropriée pour caractériser le vecteur énergétique du processus.
Les tests ont été effectués avec un débit horaire de 50 kg / h, fournissant 8 heures de fonctionnement aux températures de traitement (350 ° C pour le séchage, 800 ° C pour la gazéification et 850 ° C pour la post-combustion). Les 4 heures initialement prévues ne permettaient PAS d’atteindre les conditions d’autosuffisance, car l’un des paramètres du processus pouvant être obtenus avec des tests prolongés est celui lié aux dispersions thermiques, dispersions qui sont normalement propres à une installation et qui vont dans le sens du régime thermique.
Ces dispersions vers l’environnement ont tendance à diminuer jusqu’à une valeur constante, avec une augmentation du temps de fonctionnement.
Par conséquent, afin de fonctionner le plus longtemps possible, les tests de gazéification des boues ont été organisés sur 3 équipes.
Après la première phase de chauffage, le système a été chargé au maximum: 390 kg. Parallèlement à la première partie du processus, il y a eu des changements notables dans le débit d’air, probablement dus à l’absorption d’air comprimé par le réseau CSM. En fait, cette phase oscillante s’est stabilisée de manière autonome après environ une heure de fonctionnement, période au cours de laquelle on a noté une diminution du flux de méthane due à la production et à la combustion du gaz de synthèse issu du processus de pyrolyse dans la première partie du réacteur de gazéification.
Dans la figure à droite il est possible de voir le remplacement partiel du méthane par le gaz de synthèse produit, en maintenant la température constante après la combustion.
Une fois que le deuxième arbre de matériau a été chargé, la tendance à l’autosuffisance est devenue tellement évidente que la température de la chambre de combustion a eu tendance à augmenter même avec des valeurs très faibles de flux de méthane vers le brûleur (9 Nm3/h). Le téléchargement a duré au total environ 7 heures et 30 minutes (de 12h30 à 19h00); la charge totale était de 387 kg.
Dans ces conditions de fonctionnement, pour maintenir les températures au niveau de la post-chambre de combustion dans les limites programmées, des débits d’air de refroidissement supérieurs au débit maximal autorisé (450 Nm3/h) ont été demandés. Par conséquent, il a été décidé d’éteindre le brûleur et d’effectuer le contrôle de processus manuellement.
Après 23h, près de la nécessité de démarrer le processus vers l’arrêt et dans la nécessité de suivre le processus selon la procédure programmée, le brûleur a été rallumé pour le porter au flux technique minimum possible (environ 6 Nm3/h).
Dans cet état, la température au niveau du post-brûleur a recommencé à augmenter pendant environ 2 heures, jusqu’à atteindre une température (> 950 ° C) telle que l’arrêt du réacteur soit décidé (01:15).
La durée de la charge totale du mélange TAS + BIO était donc d’environ 6 heures et 10 minutes (de 19h05 à 01h15); le total des matériaux chargés était de 376 kg.
Les tests de gazéification décrits ci-dessus ont notamment permis de verifier l’adéquation du gaz de synthèse généré pour auto-entretenir l’ensemble du processus de traitement des boues (séchage / pyrolyse / gazéification), dans les limites définies par l’expérimentation réalisée. Les gaz synthétiques pour les mesures adoptées ont montré une teneur en poussière nettement inférieure à celle enregistrée pour des technologies similaires (normalement égale à 50 mg/Nm3), ayant trouvé dans le système de dépoussiérage cyclonique moins de 1000 mg pour toute la durée de l’expérimentation à long terme. (0,1 mg/Nm3).
