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Nos solutions d'ozone optimisent la valorisation du méthane
The presence of hydrogen sulfide (H2S) is an issue in many cases, especially in les usines de biogaz. In this paragraph, we focus in particular on two-stage biogas plants, where the anaerobic digester is separated from the methane upgrading unit. In this case, high concentrations of H2S are already formed in the digester, where ozone can be injected to reduce this issue.
Comme le digesteur fonctionne dans des conditions anaérobies, c'est-à-dire en l'absence d'oxygène, l'ozone doit être injecté avec précaution. L'injection se fait dans la poche d'air au-dessus du lit de réaction microbienne. En alternative, un réservoir supplémentaire pour l'ozonation peut être ajouté entre le digesteur et l'unité de valorisation du méthane. Cette solution est plus sûre pour les conditions anaérobies mais nécessite des coûts d'installation supplémentaires.
L'efficacité de l'ozonation dans les poches de digestion
The air pocket above the reacting media offers quite a large volume for the ozone to react with the H2S. Therefore, the oxidation reaction with ozone is particularly effective. The H2S conversion for a reference case of ozonated digester is summarized in the figure.
H2S ozonation
As shown, ozone successfully treat H2S with conversions above 80 %. This means that ozone is capable of reducing the H2S concentration from 500 – 1000 ppm to 75 – 150 ppm already before the methane upgrading stage. Based on the incoming conditions and requirements, we offer a range of tailor-made solutions, optimizing the H2S removal and minimizing the energy consumption. H2S is converted into SO2, greatly reducing the odor and corrosion problems, according to the reaction shown.
Compared to other technologies, ozone offers several benefits for reducing H2S in digesters. For example, the use of iron chloride in the bio-bed has been the common practice for several years. However, this practice requires high operational costs, since the iron chloride is continuously consumed during the anaerobic digestion. In addition, there may be corrosion problems due to the high corrosion potential of iron chloride.
Par rapport à l'injection d'air ou d'oxygène, l'ozonation est beaucoup plus efficace en raison de son potentiel d'oxydation élevé. Lorsque l'on utilise de l'air, la présence d'azote diminue considérablement la qualité du biogaz, étant donné que sa concentration est élevée et qu'il ne peut être éliminé dans les étapes suivantes du processus. L'utilisation de l'oxygène résout le problème de la diminution de la qualité du biogaz, mais ses performances sont inférieures à celles de l'ozone. L'oxygène ayant un potentiel d'oxydation plus faible, la réaction d'oxydation se produit plus lentement que celle de l'ozone. Cela signifie qu'une injection d'oxygène nécessite des volumes et des temps de réaction beaucoup plus importants. Par conséquent, l'injection d'oxygène ne peut pas être appliquée dans les usines où l'espace est limité. Au contraire, l'ozone a une vitesse de réaction beaucoup plus rapide, ce qui permet un traitement efficace même pour de petits volumes.
