Comment utiliser le charbon actif pour l'épuration du biogaz ?

Vous utilisez Charbon actif pour biogaz to catch bad substances in biogas before it gets to your machines. This step is called biogas purification. It keeps engines safe and makes the fuel better. Raw biogas has things like hydrogen sulfide, ammonia, siloxanes, and volatile organic compounds. These things can rust or hurt your equipment.

Taking out these bad things makes your system safer and helps it work better.

Principaux enseignements

• Cleaning biogas is important to take out harmful things like hydrogen sulfide and ammonia. This keeps your machines safe and helps them use energy better.

• Picking the right activated carbon is very important. Some types work better for certain bad things, so choose the carbon that fits your biogas.

• Check and change activated carbon filters often. If you smell bad odors or the filters feel heavy, it means you need to change them. This keeps your system working well.

• Using two filters lets your system keep running. One filter can work while you change the other one. This means your system does not have to stop.

• Doing good maintenance, like looking for leaks and checking gas flow, keeps your biogas system safe and working well.

Biogas Purification Basics

Why Purify Biogas

Vous devez clean biogas before using it in engines or boilers. Purifying biogas helps you get more energy from it. It also keeps your machines safe from harm. Taking out harmful substances makes the gas good for different machines. If you do not clean the gas, your equipment can get damaged. Hydrogen sulfide can make metal parts rust. Dirty gas can make engines work badly. You may also have trouble with how well your machines run.

Tip: Cleaning biogas helps you follow safety laws. Many places have rules for methane, impurities, and water in biogas. You need to take out water and bad substances like hydrogen sulfide and volatile organic compounds to follow these rules.

Here are the main reasons to clean biogas:

• Make biogas give more heat

• Keep engines, boilers, and vehicles safe

• Make sure the gas works for many uses

If you skip cleaning biogas, you might get:

• Rust on equipment from hydrogen sulfide

• Bad gas quality and weak performance

• Trouble running engines smoothly

Common Contaminants

Biogas is mostly methane and carbon dioxide. It also has small amounts of hydrogen sulfide, ammonia, siloxanes, and volatile organic compounds. Hydrogen sulfide is very dangerous. It is poisonous and can hurt your machines. The California Air Resources Board says these bad things can make toxic stuff when you burn biogas. This can hurt your machines and pollute the air.

You need to clean biogas to get rid of these bad things. Safety groups check if you follow the rules for safe use. Upgrading biogas is now common to meet the rules for biomethane.

Types de charbon actif pour biogaz

Critères de sélection

Lorsque vous choisissez du charbon actif pour biogaz, vous devez tenir compte de certains éléments. Le type de charbon actif que vous choisissez modifie l'efficacité de l'épuration du biogaz. Chaque type a sa propre capacité d'adsorption, sa propre surface et sa propre densité. Vous devez choisir le bon charbon en fonction des substances nocives contenues dans votre biogaz.

Voici un tableau présentant quelques types courants de charbon actif pour le biogaz et à quoi ils ressemblent :

Vous devez également tenir compte de ces éléments :

• Le type de charbon actif pour biogaz (en poudre, en granulés, en pastilles)

• Les contaminants exacts dont vous voulez vous débarrasser

• La température, la pression et l'humidité à l'endroit où vous l'utilisez

• Combien de temps voulez-vous que le charbon dure avant de le changer ?

• La force des grands systèmes

La taille des pores du charbon actif pour biogaz est très importante. Les pores permettent d'absorber les substances nocives par adsorption. Des surfaces plus grandes et des pores de taille appropriée permettent au carbone de mieux fonctionner. Par exemple, le sulfure d'hydrogène est mieux éliminé avec les charbons qui ont beaucoup de mésopores et de micropores. Cette configuration permet de piéger davantage de contaminants et de prolonger la durée de vie du filtre.

Conseil : le charbon actif en granulés est résistant et convient parfaitement à l'épuration permanente du biogaz. Le charbon en poudre fonctionne rapidement, mais vous devrez peut-être le changer plus souvent.

Application dans les systèmes de biogaz

Le charbon actif pour biogaz est utilisé sous différentes formes pour nettoyer le biogaz. Le charbon actif en granulés est très utilisé pour éliminer les composés organiques volatils. Le charbon granulé offre un bon temps de contact et ne ralentit pas beaucoup le gaz. Certains charbons sont conçus pour retenir le sulfure d'hydrogène et l'ammoniac.

Les filtres à charbon actif pour biogaz sont placés dans la conduite de gaz après que le biogaz brut a quitté le digesteur. Le gaz traverse le lit de carbone. Les substances nocives adhèrent au charbon par adsorption. Le charbon actif pour biogaz peut capturer plus de contaminants que d'autres éléments tels que la silice ou les zéolithes. Vous obtenez une meilleure élimination du sulfure d'hydrogène, du dioxyde de carbone et d'autres impuretés.

Le charbon actif pour biogaz ne coûte pas cher. Il vous permet d'économiser de l'argent, en particulier si votre installation se trouve dans un endroit où il n'y a pas beaucoup d'argent. Vous pouvez utiliser d'autres matériaux bon marché, mais le charbon actif de biogaz vous offre le meilleur mélange de puissance d'épuration, de prix et de flexibilité.

Remarque : l'efficacité de l'adsorption dépend du type de charbon, de la taille des pores et de la manière dont vous l'utilisez. Vérifiez toujours les besoins de votre système avant de choisir votre charbon actif pour biogaz.

Désulfuration du biogaz et élimination des contaminants

Élimination du sulfure d'hydrogène (H2S)

Vous devez éliminer le sulfure d'hydrogène du biogaz. En effet, le sulfure d'hydrogène est très nocif. Il peut faire rouiller les pièces métalliques et casser les moteurs. Il peut également poser des problèmes de sécurité. Si vous n'éliminez pas le sulfure d'hydrogène, la combustion du gaz peut produire des fumées toxiques. En éliminant le sulfure d'hydrogène, vous assurez la sécurité de vos machines et vous respectez les règles relatives à la qualité de l'air.

Le charbon actif est utilisé pour l'élimination du H2S.. Cela fonctionne aussi bien pour les petits que pour les grands systèmes de biogaz. La séparation du H2S se produit lorsque le gaz passe à travers le charbon actif. Le charbon saisit le H2S et le retient à sa surface. Certains charbons actifs peuvent même transformer le H2S en soufre sûr.

Voici comment le charbon actif élimine le H2S du biogaz :

Il est possible d'améliorer l'adsorption du H2S en utilisant des produits chimiques spéciaux. L'iodure de potassium aide à transformer le H2S en soufre solide. Le charbon actif imprégné de KI, par exemple, utilise cette réaction :
H2S + ½ O2 → S + H2O
Cette réaction permet d'obtenir de meilleurs résultats.

Vous pouvez obtenir des taux de retrait élevés en prenant les bonnes mesures. En voici un exemple :

• Les copeaux de bois peuvent éliminer plus de 98% de H2S.

• Le charbon actif fabriqué à 450°C et activé à 750°C peut contenir environ 98 mg de H2S par gramme.

La séparation du H2S fonctionne mieux si l'on contrôle l'humidité et le pH. Un taux d'humidité élevé et un pH proche de 8 favorisent le processus. L'utilisation de charbon actif avec les oxydes métalliques, comme le potassium ou le ferpeut améliorer encore l'adsorption du H2s.

Conseil : Vérifiez toujours votre charbon actif. Lorsqu'il se remplit de soufre, vous devez le changer ou le nettoyer. Cela permet d'assurer le bon fonctionnement de la désulfuration du biogaz.

COV, siloxanes et autres impuretés

Il faut également éliminer d'autres éléments nocifs du biogaz. Il s'agit des composés organiques volatils, des siloxanes, de l'ammoniac et parfois du dioxyde de carbone. Chacun de ces éléments peut nuire à vos machines ou à l'environnement.

Le charbon actif aide à éliminer ces impuretés. Il agit en piégeant les molécules à sa surface. Dans le cas des siloxanes, le charbon actif peut les capturer avant qu'ils n'atteignent vos moteurs. Des études montrent que le charbon actif commercial peut éliminer les siloxanes comme le D4. Vous pouvez même nettoyer le carbone et le réutiliser. L'utilisation de fer à oxydation avancée permet de récupérer le carbone.

L'ammoniac et les COV adhèrent également au charbon actif lors de la séparation de l'h2s. L'élimination de ces impuretés permet de garder votre gaz propre et de protéger vos machines. Si votre biogaz contient beaucoup d'impuretés, vous pouvez avoir besoin d'un charbon actif spécial ou ajouter des oxydes métalliques pour vous aider.

Voici un tableau qui montre ce qui affecte l'adsorption de H2S et d'autres impuretés :

Si vous avez beaucoup d'impuretés, votre charbon actif risque de ne pas fonctionner aussi bien. La présence de H2S, de COV et de siloxanes en grande quantité signifie que vous devez vérifier votre charbon plus souvent. Il se peut que vous deviez le remplacer plus rapidement.

Remarque : une bonne désulfuration du biogaz et l'élimination des impuretés vous aident à réduire les émissions, à protéger les moteurs et à prolonger la durée de vie de votre système.

En suivant les bonnes étapes et en gardant vos filtres propres, vous vous assurez que votre biogaz est sûr et prêt à être utilisé.

Installation et fonctionnement des systèmes au charbon actif pour le biogaz

Étapes de l'installation

Vous devez suivre des étapes simples pour installer des filtres à charbon actif pour le biogaz. Une bonne installation permet à votre système de purification de bien fonctionner. Voici un guide simple pour la plupart des projets de biogaz :

1. Choisir le bon charbon actif
   Il y a quatre types principaux pour l'utilisation du biogaz:

   • Charbon actif imprégné d'iodure de potassium

   • Charbon actif imprégné alcalin

   • Charbon imprégné de carbonate alcalino-terreux

   • Charbon actif catalytique
     Chaque type est plus efficace pour certaines substances nocives. Par exemple, les grades d'iodure de potassium aident à éliminer le sulfure d'hydrogène.

2. Dimensionner correctement le filtre
   Assurez-vous que votre filtre est suffisamment grand. Si votre filtre est trop petit, il se remplira rapidement. Le filtre doit être adapté aux besoins de votre système.

3. Mise en place du dispositif de filtrage
   Utilisez deux filtres dans votre système de biogaz. Un filtre fonctionne pendant que l'autre attend. Vous pouvez ainsi changer de filtre sans arrêter le système. Votre biogaz continue de fonctionner.

4. Installation du filtre dans la conduite de gaz
   Le filtre à charbon actif est placé après le digesteur. Il doit être placé avant que le gaz ne soit acheminé vers les moteurs ou d'autres unités. Veillez à ce que le gaz se déplace uniformément à travers le lit de carbone.

5. Vérifier les fuites et sécuriser les connexions
   Examinez tous les tuyaux et les joints. Serrez-les pour éviter les fuites. Les fuites peuvent aggraver le fonctionnement de votre système de purification.

Conseil : Respectez toujours les règles de sécurité pour le biogaz. Portez des gants et des masques lorsque vous touchez le charbon actif. Gardez la zone ouverte à l'air frais.

Fonctionnement et suivi

Après avoir installé le filtre, vous devez faire fonctionner et surveiller votre système. Un bon fonctionnement et un bon contrôle permettent à votre système de biogaz de fonctionner de manière optimale.

Paramètres opérationnels clés

Vous devez contrôler un certain nombre de choses pour que votre système fonctionne. Le tableau ci-dessous présente les éléments les plus importants pour le biogaz :

Le débit doit rester constant. Si le gaz se déplace trop rapidement, le charbon ne peut pas capturer toutes les mauvaises substances. Surveillez la température. Une chaleur élevée peut nuire à l'efficacité du charbon. Maintenez une pression constante pour obtenir les meilleurs résultats.

Techniques de surveillance

Vous devez savoir quand le charbon actif est plein. L'une des méthodes consiste à mesurer la résistance électrique dans le lit de charbon. Ce test montre où se trouve le front d'adsorption. Lorsque la résistance change, le charbon devient plein. Vous pouvez deviner quand il faut changer le filtre.

Vous pouvez également utiliser des capteurs de gaz pour vérifier la présence de sulfure d'hydrogène après le filtre. Si vous en voyez davantage, c'est que le charbon est plein.

Remarque : notez toujours quand vous changez les filtres et vérifiez la qualité du gaz. Cela vous permet de planifier et d'éviter les problèmes dans votre système de biogaz.

Conseils pour une performance et une sécurité optimales

• Remplacez le charbon actif avant qu'il ne soit plein. Cela permet à votre système de fonctionner correctement.

• Utilisez deux filtres pour que votre système puisse fonctionner en permanence.

• Gardez la zone propre et sèche pour éviter les accidents.

• Enseignez à votre équipe des méthodes de manipulation sûres et ce qu'il faut faire en cas d'urgence.

Si vous suivez ces étapes, votre système de biogaz fonctionnera bien et en toute sécurité. Vous protégez vos machines et tirez le meilleur parti de votre biogaz.

Maintenance dans les applications de biogaz

Remplacement du filtre

Vous devez changer filtres à charbon actif pour assurer le bon fonctionnement de votre système de biogaz. Au fil du temps, ces filtres se remplissent de substances nocives et cessent de fonctionner correctement. Si vous attendez trop longtemps, votre système peut commencer à sentir mauvais ou même tomber en panne.

Un bon moyen de savoir quand changer votre filtre est de surveiller la percée du sulfure d'hydrogène. Cela signifie que le filtre ne peut plus évacuer les gaz nocifs. Vous devez changer le filtre dès que vous constatez ce phénomène.

D'autres signes indiquent que vous avez besoin d'un nouveau filtre :

• Vous sentir une odeur d'égout de votre système de biogaz.

• Le filtre semble plus lourd, ce qui signifie qu'il a absorbé de l'eau et des impuretés.

• Les mauvaises odeurs qui avaient disparu auparavant commencent à réapparaître.

• Le filtre a été utilisé à plein temps.

Conseil : Respectez toujours le calendrier de remplacement des filtres établi par votre fournisseur. Cela vous permet d'éviter les problèmes avant qu'ils ne surviennent.

Lorsque vous jetez vos vieux filtres, pensez à la terre. Le charbon actif usagé peut causer des problèmes si vous le mettez en décharge. Il peut faire les gaz à effet de serre comme le méthane et le dioxyde de carbone. Les déchets jetés de manière inappropriée peuvent également polluer l'air et blesser des personnes, en particulier dans les régions où les règles de mise en décharge ne sont pas strictes.

• La mise en décharge du charbon actif usagé produit des gaz à effet de serre.

• Les mauvaises façons de jeter les déchets peuvent polluer l'air et blesser des personnes.

• Les endroits où les règles de mise en décharge sont peu contraignantes ont des problèmes plus importants.

Dépannage

Il arrive que votre système d'épuration du biogaz ne fonctionne pas correctement. Si vous sentez une mauvaise odeur, vérifiez d'abord vos filtres. Une forte odeur signifie souvent que le filtre est plein. Si le filtre semble lourd ou si le gaz n'est pas aussi bon, changez-le immédiatement.

Si le problème persiste après le remplacement du filtre, recherchez des fuites dans les tuyaux ou des pièces desserrées. Assurez-vous que le gaz se déplace uniformément à travers le lit du filtre. Notez à quel moment vous changez les filtres et vérifiez votre système. Cela vous aidera à trouver les problèmes et à les résoudre plus rapidement.

Remarque : des contrôles réguliers permettent à votre système de biogaz de fonctionner correctement et en toute sécurité. Vous protégez vos machines et obtenez les meilleurs résultats de votre processus de nettoyage.

Vous pouvez améliorer votre biogaz en utilisant du charbon actif. Celui-ci permet d'éliminer les substances nocives et de préserver la sécurité de vos machines. Le tableau ci-dessous montre comment le charbon actif aide votre système:

Des contrôles réguliers et l'entretien de votre système contribuent à son bon fonctionnement. Pour obtenir les meilleurs résultats, essayez les conseils suivants :

• Utilisez des préfiltres pour retenir les saletés avant le filtre principal.

• Contrôlez la vitesse à laquelle le gaz se déplace et la durée pendant laquelle il touche le carbone.

• Testez souvent le gaz et changez les filtres si nécessaire.

Un biogaz plus propre vous aide à travailler en toute sécurité et permet à vos machines de fonctionner plus longtemps.