BE1018614A3 - Composition de combustible issu de dechets de biomasse et procede pour leur production. - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à des granulés permettant la valorisation énergétique de sources de biomasse en fin de chaîne de valorisation, caractérisés par: - vue teneur en eau résiduelle inférieure à 8% en masse; - une masse volumique apparente supérieure à 400 kg/m3; - une capacité calorifique supérieure à 10GJ/Tonnes; - une teneur en chlore inférieure à 600 ppm; - une teneur en souffre inférieure à 1500ppm; ont une teneur en fluor inférieure à 100ppm. La présente invention se rapporte aussi à un procédé de production de ces granulés.

Description

Composition de combustible issu de déchets de biomasse et procédé pour leur production

Objet de l'invention

[0001] La présente invention se rapporte à la valorisation énergétique des déchets de biomasse issus de l'agriculture, la sylviculture, l'élevage intensif, des boues d'épuration et de l'industrie agroalimentaire.

[0002] La présente invention se rapporte aussi à des compositions de carburants solides provenant de mélanges de ces déchets et à leur procédé de fabrication.

Contexte technologique

[0003] Le potentiel d'exploitation des sources d'énergies renouvelables est actuellement très sous-utilisé dans la plupart des régions du monde. Pourtant, il est aujourd'hui reconnu que leur exploitation contribue à la protection de l'environnement et au développement durable.

[0004] En particulier, l'utilisation d'énergie renouvelable permet d'accélérer la réalisation des objectifs du protocole de Kyoto.

[0005] Dans sa directive 2001/77/CE du 27 septembre 2001, le parlement européen définit plus précisément la notion de sources d'énergies renouvelables : il s'agit des sources d'énergies non fossiles renouvelables (énergie éolienne, solaire, géothermique, houlomotrice, marémotrice et hydroélectrique, biomasse, gaz de décharge, gaz des stations d'épuration d'eau usées et biogaz). Il y ajoute une définition de la biomasse : la fraction biodégradable des produits, déchets et résidus provenant de l'agriculture (comprenant les substances végétales et animales), de la sylviculture et des industries connexes, ainsi que la fraction biodégradable des déchets industriels et municipaux.

[0006] Cette même directive prévoit en outre la possibilité pour les états membres d'apporter des aides directes ou indirectes aux producteurs d'électricité produisant à partir de sources renouvelables.

[0007] La transposition de cette directive au niveau national, voir régional donne lieu à des divergences notoires. Par exemple, la législation en région flamande exclut les déchets de bois de l'octroi de certificats verts (décret du 5 mars 2004 du gouvernement flamand) . Cette exclusion ne concerne que les déchets de bois non contaminés par des traitements chimiques de surface tel que des bois peints, ou par des traitements par imprégnation. En Wallonie par contre cette matière est réglée par le décret du 12 avril 2001, modifiée par le décret du 4 octobre 2007. Dans ce décret, les déchets de bois sont considérés comme éligibles pour l'émission de certificats verts.

[0008] De manière générale, la combustion des déchets issus de la biomasse est neutre du point de vue de l'émission de gaz à effet de serre. En effet, le C02 produit est issu du cycle naturel du carbone, contrairement aux carburants fossiles dont la combustion remet en circulation, sous forme de C02, du carbone précédemment durablement fixé dans le sous-sol. La valorisation énergétique des déchets de biomasse permet donc de s'approcher des objectifs du protocole de Kyoto, visant à la réduction des émissions de gaz à effets de serre.

[0009] La directive 75/442/CEE définit le déchet comme étant toute substance ou tout objet, dont le détenteur se défait ou dont il a l'intention ou l'obligation de se défaire. La même directive prévoit encore qu'il faut prioritairement chercher à réduire la production des déchets à la source, mais aussi, en second ressort, favoriser le réemploi ou la valorisation énergétique de ces déchets.

[0010] L'agriculture, et, plus généralement, les activités humaines produisent de nombreux déchets de biomasse. Notons par exemple : les déjections animales issues d'élevages intensifs, les boues d'épurations, les gâteaux de filtrages de l'industrie sucrière ou brassicole, les résidus de presses d'huile ou de fruit (dont notoirement le raisin)... La plupart de ces déchets conservent un potentiel énergétique important : une fois déshydratés, ils forment généralement un combustible à haute valeur calorifique.

[0011] La combustion des déchets de lisier apporte en outre d'autres avantages par rapport aux autres méthodes de valorisation de ces déchets, tel que le compostage ou l'épandage comme engrais. Le compostage par exemple produit par fermentation des quantités importantes d'autres gaz à effet de serre, tel que le méthane. On connaît par ailleurs les phénomènes d'eutrophisation et de contamination des nappes phréatiques dû à l'usage intensifs des lisiers comme fertilisants.

[0012] Enfin, notons que la directive 2000/76/CE fixe des limites d'émission en polluant divers pouvant être émis par les installations d'incinération des déchets.

Etat de la technique

[0013] L'utilisation de déchets, y compris les déjections animales, comme combustible est connue depuis bien longtemps. Notons à titre d'exemple l'utilisation traditionnelle par les nomades sahraouis des déjections de leurs bétails à des fins de chauffage.

[0014] L'utilisation de déchets de biomasse d'origines diverses pour le chauffage est par ailleurs connue pour les fours de cimenteries. Le document US5392721 décrit par exemple l'utilisation de boues issues de la fabrication de papier. Le document US5217624 décrit, quant à lui, l'utilisation de boues d'épurations dans la production de ciment.

[0015] Cette utilisation de déchets comme combustible, présente néanmoins l'inconvénient de laisser des cendres de composition incontrôlée dans le ciment, ce qui en limite l'usage. Le document US5888256 décrit l'utilisation d'un mélange d'au moins deux déchets, ayant des compositions de cendres différentes, permettant de réguler la composition du mélange de manière à la rendre adaptée à la production de ciment.

[0016] L'utilisation de déchets de biomasse dans des installations de production d'énergie, en particulier les installations de cogénération électricité/chaleur, est plus récente. On citera à titre d'exemple le document FR2854887, lequel décrit un système et un procédé pour recycler thermiquement des déchets, et l'application de ce système au traitement de déchets à forte teneur en eau. Ce document ne décrit en aucune manière la composition chimique des déchets, ni leur pouvoir calorifique. Le document W02007/005771 décrit aussi une méthode de séchage, de pyrolyse et de valorisation thermique des déchets issus de boues de différentes origines.

[0017] D'autres documents, s'attachent à décrire des compositions de déchets modifiées en vue d'améliorer leurs performances thermiques : par exemple, le document US5141526 propose de remplacer les adjuvants de filtrations habituellement utilisés dans l'industrie agroalimentaire, généralement des charges inorganiques, par des adjuvants combustibles tels que des résidus d'épis de mais. Ceci, afin de simultanément augmenter le pouvoir calorifique des gâteaux de filtrage, et de réduire la quantité de cendres.

[0018] Aucun de ces documents ne s'attache aux concentrations en polluants de toutes natures potentiellement dangereux contenus dans ces déchets. Il est pourtant connu que ces déchets peuvent contenir des quantités non négligeables de tels polluants. On trouvera à titre d'exemple dans l'article « Behaviour of gaseous chlorine and alkali metals during biomass thermal utilisation » (Fuel 84 (2005) 841-848) des compositions de déchets de bois et de boues d'épurations, et l'influence de ces compositions sur les émissions gazeuses de polluants lors de processus de combustion.

[0019] Il est en outre connu que ces déchets présentent une forte variabilité en terme de composition, tant par rapport au temps que par rapport à leur origine géographique. Le poster « Variability of the nutrient, métal and minor element composition of hog manure over the pump-out cycle of several manure stores in manitoba » présenté par D.F. Malley et P.D. Martin, publié sur le site internet www.pdkproj ect.corn illustre bien cette variabilité, avec par exemple des concentrations en certains métaux variant de plus de deux ordres de grandeurs.

Buts de 11 invention

[0020] La présente invention tente de surmonter les inconvénients de l'état de la technique et vise à fournir une composition de biomasse combustible respectant les normes environnementales et présentant un pouvoir calorifique optimum.

[0021] La présente invention décrit aussi un procédé permettant d'optimiser la composition d'un combustible issu de mélanges de biomasses de différentes origines.

Résumé de l'invention

[0022] La présente invention concerne des granulés permettant la valorisation énergétique de mélanges de sources de biomasse en fin de cl^îne de valorisation, caractérisés par: une teneur en eau résiduelle inférieure à 8% en masse; une masse volumique apparente supérieure à 400 kg/m3, de préférence, comprise entre 400 et 600 kg/m3 ; une capacité calorifique supérieure à ÎOGJ/Tonnes ; un diamètre supérieur à 10 mm, de préférence supérieur à 12 mm, encore préférablement ayant un diamètre d'15 mm plus ou moins 1 mm une teneur en chlore inférieure à 600 ppm; une teneur en souffre inférieure à 1500 ppm; ont une teneur en fluor inférieure à 100 ppm.

[0023] De préférence, les granulés sont en outre caractérisés par une teneur: en chrome inférieure à 70 ppm; en cuivre inférieure à 80 ppm; en plomb inférieure à 30 ppm;

[0024] Avantageusement, les granulés sont caractérisés par une teneur: en arsenic inférieure à 2 ppm; . en Cadmium inférieure à 1 ppm; en mercure inférieure à 0,4 ppm.

[0025] De préférence, les granulés ont une teneur en cendres inférieure à 10%.

[0026] De manière préférée, les granulés présentent une teneur: en PCB inférieure à 0,4 ppm; en hexachlorocyclohexane (lindane) inférieure à 0,4 ppm.

en goudrons inférieure à 0,5 ppm

[0027] Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, lesdites sources de biomasse sont sélectionnées parmi le groupe du : lisier ou fumier d'élevage intensif ; moût de vinification ; moût de pressoir d'huile végétale ; déchets de compostage ; déchets de sylviculture ; résidus secs de biométhanisation ; résidus secs de production de biométhanol ; boues d'épuration ; ou, un mélange de ceux-ci.

[0028] De préférence, lesdites sources de biomasse sont sélectionnées parmi le groupe du: lisier ou fumier d'élevage intensif ; boues d'épuration ; ou un mélange de ceux-ci.

[0029] Selon une forme préférée de l'invention, lesdites sources de biomasse sont sélectionnées parmi le groupe du: déchets de compostage ; déchets de sylviculture ; résidus secs de biométhanisation ; résidus secs de production de biométhanol ; ou un mélange de ceux-ci,

[0030] Dans une autre forme prédérée de l'invention, lesdites sources sont sélectionnées parmi le groupe du: moût de vinification ; moût de pressoir d'huile végétale ,- ou un mélange de ceux-ci.

[0031] La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication des granulés comprenant les étapes suivantes : analyse chimique de différentes sources de biomasse ; calcul d'une combinaison desdites sources respectant les critères de composition de l'une quelconque des revendications 1 à 9,- mélange desdites sources selon la combinaison calculée à l'étape précédente ; granulation; séchage jusqu'à l'obtention d'un taux d'humidité inférieur à 8%, ledit séchage étant réalisé dans un dispositif utilisant la chaleur de cogénération lors d'un processus de production d'électricité.

Brève description des figures

[0032] La figure 1 représente le concept général du procédé de la présente invention.

Description détaillée de l'invention

[0033] Le concept global de la présente invention se présente comme suit : une centrale thermique à biomasse construite suivant le principe du couplage électricité -chaleur, récupère à des fins énergétiques des déchets de biomasse et les transforme en chaleur et en électricité, neutre en C02. L'électricité générée est injectée dans le réseau public contre une rémunération propre à la région considérée. Par ailleurs, l'électricité ainsi produite permet d'obtenir des certificats d'émission correspondant à une production d'électricité neutre en C02.

[0034] Pour sécher les déchets destinés à être transformés en pellets combustibles, on utilise la chaleur dissipée par le processus énergétique d'une centrale thermique à biomasse. La chaleur résiduelle est encore valorisée soit à des fins industrielles, tel que le séchage de bois, de papier,... où à des fins de chauffage urbain.

[0035] Les déchets peuvent provenir de sources diverses, tel que des lisiers d'élevages intensifs, des boues d'épurations, des résidus de pressoirs d'huile, des « gâteaux » de filtrage de sucrerie ou de brasseries, copeaux et déchets de bois divers,...

[0036] Des échantillons de ces déchets sont analysés avant ou après séchage de manière à définir les paramètres suivants : pouvoir calorifique, taux de cendres, concentration en éléments divers (Cl, S, F). De préférence, les concentrations en traces de métaux lourds (Cd, Hg, Cu, Zn, Cr, As, Pb) sont aussi déterminées.

[0037] Ces déchets divers sont ensuite mélangés, séchés et granulés. L'énergie nécessaire à ces opérations de séchage et de granulation sera apportée, selon la présente invention par la combustion de biomasse, telle que décrite ci-avant. Les proportions de déchets de différentes origines dans les mélanges sont définies selon la présente invention de . manière à respecter les contraintes environnementales et techniques les plus strictes pour des combustibles, avec pour objectif, par exemple, la maximisation du pouvoir calorifique du mélange final.

[0038] Hors des contraintes environnementales, d'autres facteurs sont à considérer. En particulier, les éléments Cl, S et F seront limités en fonction de la résistance à la corrosion du foyer, ces éléments en combustion générant avec la vapeur d'eau des acides forts.

[0039] Dans les technologies utilisant des lits fluidisés à haute température, des contaminants parmi les cendres ayant un point de fusion inférieur à la température du lit sont à limiter. En effet, ces contaminants peuvent provoquer à terme un colmatage du lit, et un dysfonctionnement du système. Les métaux et oxydes métalliques à bas point de fusion sont donc à éviter. Citons en particulier le cuivre, le mercure, le plomb, le zinc et l'aluminium. Ces deux derniers éléments posent néanmoins moins de problèmes, pour autant qu'ils restent à l'état oxydés, leurs oxydes ayant des points de fusions largement supérieures à la température des foyers usuels.

[0040] Plutôt que la maximisation du pouvoir calorifique total généré par les mélanges, on peut imaginer d'autres fonctions objectifs selon le but poursuivi : pour la production d'énergie en tant que tel, on maximisera le pouvoir calorifique total, pour une réduction des déchets ultimes, on cherchera plutôt une minimisation du taux de cendres, dans le cadre d'une entreprise de traitement des déchets, on cherchera à minimiser la quantité de rebus, ou, à minimiser la quantité de déchets valorisables par d'autres voies (copeaux de bois).

[0041] Dans une forme particulière de réalisation de l'invention, des compositions de mélanges sont calculée par une maximisation.sous les contraintes suivantes : - des concentrations en éléments inférieurs aux limites environnementales et techniques définies plus haut ; la disponibilité des déchets.

La fonction objectif sera par exemple la maximisation du pouvoir calorifique du mélange. Les tableurs commerciaux conventionnels proposent généralement des outils automatiques permettant ce type d'optimisation (voir par exemple « applied management science », publié par Wiley & Sons, Inc, ISBN 0471427748, chapitre 2).

[0042] Le cas échéant, des contraintes supplémentaires peuvent être ajoutées au système : par exemple, en vue de respecter des contraintes réglementaires régionales. Ainsi, les granulés pour la valorisation thermique de la biomasse en Flandre seront exempts de déchets de bois, ceux-ci étant exclus par le décret du gouvernement flamand du 5 mars 2004 .

[0043] La granulation assurera une densification par compression de manière à obtenir une masse volumique apparente supérieure à environ 400kg/m3, de préférence comprise entre 400 et 600 kg/m3. Le séchage sera assuré jusqu'à réduire l'humidité résiduelle à un niveau inférieur à environ 8% en poids. Les granulés produits auront de préférence des dimensions supérieures à environ 10 mm, de préférence supérieures à 12 mm, de manière encore préférée un diamètre de 15 mm +/- 1mm. Ces dimensions permettent d'obtenir une circulation optimale des gaz lors de la combustion. Ce type de dimensions permet aussi l'utilisation de grilles particulières dans certains foyers. Ces dimensions permettent aussi une répartition optimale dans les foyers à lits fluidisés.

Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention

[0044] Différents déchets, livrés séparément, sont éventuellement triés en lots et stockés temporairement. Ils sont triés de telle manière que les classes de déchets, sec ou humides, déchets d'agriculture ou produits plus contaminants soient bien définies, de manière à permettre d'éventuels traitements préalables. Ces différents lots sont alors, si nécessaire, broyés et tamisés jusqu'à une granulométrie maximum de 10mm. Au cours de ce procédé, d'éventuels morceaux de métaux ferreux ou non peuvent éventuellement être éliminés.

[0045] Ce broyât est ensuite transporté mécaniquement et stocké en silos. Les déchets de différentes origines peuvent alors être mélangés par dosage gravimétrique des broyats en provenance des différents silos, selon des proportions permettant une incinération idéale, et minimisant 1'impact sur 1'environnement.

[0046] Le mélange est ensuite convoyé à une installation de séchage dans laquelle il est séché jusqu'à obtention d'un mélange contenant moins d'environ 10% d'humidité résiduelle en poids. Cette installation de séchage est chauffée au moyen de la chaleur générée par l'installation de cogénération chaleur/électricité décrite plus loin.

[0047] Le mélange sec est alors convoyé vers un silo de stockage avant granulation. Avant granulation, le mélange est conditionné selon des conditions de temps, d'humidité et de température définie. Habituellement 10 à 20 minutes et 3 à 4% de vapeur permettent l'obtention de granulés de bonne qualité. Eventuellement, à ce stade, des liants peuvent utilement être ajoutés, de manière à assurer la cohésion permanente de matériaux normalement pulvérulents.

[0048] La granulation est ensuite effectuée au moyen d'une presse à rouleau alimentant une filière comportant de nombreux trous cylindriques présentant un diamètre d'environ 15mm, formant ainsi un cylindre du mélange séché. Ce cylindre est débité aux dimensions requises, directement à la sortie de la filière, format ainsi les granulés.

[0049] Les granulés sont ensuite refroidis et durcis, évitant leur dégradation ultérieure. Après tamisage, les granulés stables sont stockés avant incinération ou commercialisation. Les granulés sont refroidis dans un échangeur à contre courant, qui permet d'obtenir une bonne stabilité dimensionnelle et un séchage supplémentaire.

[0050] La production initiale d'énergie est assurée par là combustion de sciures, d'écorce et de déchets divers de bois, issus d'une installation de production de bois sciés. Ceci permet la valorisation énergétique du déchet de bois au plus près de sa production, optimisant le bilan énergétique global du processus.

[0051] Les granulés de la présente invention ont été testés sur une ligne industrielle. Cette installation fournit 20 MW au plan électrique et un découplage de chaleur pouvant s'élever jusqu'à 50 MW au plan thermique. La ligne de production de l'installation de transformation en pellets permet de traiter environ 150.000 t/a.

[0052] Une telle installation de combustion se compose essentiellement d'une grille d'alimentation, d'une chambre de combustion située au-dessus et d'une chaudière à vapeur intégrée. Le combustible arrive dans le foyer par l'intermédiaire d'un dispositif d'alimentation automatique et il brûle sur la grille. La grille est divisée en zones réglables, indépendantes les unes des autres, ce qui permet de pouvoir piloter de façon optimale le processus de combustion et d'avoir ainsi une combustion presque complète avec des émissions extrêmement faibles. L'allumage et le préséchage du combustible sont obtenus par le feu initial, l'incandescence et la chaleur présents dans le foyer.

[0053] L'air de combustion destiné au foyer à grille est préchauffé et amené vers le foyer en tant qu'air primaire et, le cas échéant, secondaire, par le biais d'un ventilateur. Les souffleries sont contrôlées par un régulateur de la vitesse de rotation et un manostat. La vapeur surchauffée est retirée de la chaudière à vapeur et, sur le principe de contre-courant, elle est utilisée, en 3 étapes, pour le préchauffage de l'air de combustion. L'air de combustion, qui est admis, sous la grille en tant qu'air primaire, se répartit dans plusieurs zones d'air. Pour un matériau très humide, l'air peut être préchauffé jusqu'à 24 0 °C. Il est ainsi possible de récupérer toutes les biomasses, de combustibles humides ou secs, et d'ajuster toujours la combustion de façon parfaite. Ce qui a pour conséquence d'avoir une combustion optimale avec des émissions extrêmement faibles.

[0054] De manière mieux adaptée, un autre type de foyer peut être utilisé, dans lequel les granulés sont amenés dans une zone d'un lit fluidisé où l'oxygène est présent en quantité insuffisante pour assurer une combustion complète, et où la température est inférieure à la température optimale de combustion. Le lit fluidisé est en outre équipé de vis sans fin, destiné à évacuer en continu les cendres et les scories après combustion. Les fumées issues de cette zone sont ensuite brûlées dans une seconde zone, dite de post-combustion, par injection secondaire d'air. Cette zone est régulée de manière à obtenir une combustion optimale et une dégradation complète des polluants organiques (T>850°C) . A la fois pour le transport dans la zone d'alimentation, et la distribution des granulés dans le lit fluidisé, la densité apparente et les dimensions des granulés sont des paramètres clef du fonctionnement de ce type d'installation.

[0055] Les gaz brûlés sont aspirés du foyer ; le foyer est constamment soumis à une souspression, générée par un ventilateur de tirage par aspiration, qui est monté en aval de la chaudière. La pression est contrôlée par un manostat, dans le cadre de la chaîne de protection.

[0056] Le réglage de puissance de l'installation de chaudière s'effectue de manière automatique. Le débit et la pression de vapeur font office de grandeurs de commande pour la régulation. La régulation combustible - 02 permet de maintenir un rapport optimal pour la combustion dans la chambre de combustion, ou, dans la zone de post-combustion.

[0057] La température de combustion constatée dans le foyer est utilisée pour réguler la recirculation des gaz brûlés, et, le cas échéant, la quantité d'oxygène dans la zone de combustion primaire. Cette recirculation permet aussi une réduction des NOx.

[0058] Le maintien de la dépression dans le foyer est réalisé au moyen du ventilateur de tirage par aspiration régulé en fréquence.

[0059] Les gaz brûlés provenant de la chambre de combustion sont ütilisés dans la chaudière à vapeur, qui se compose essentiellement : d'un économiseur, d'un surchauffeur, d'un évaporateur à panneaux chauffants, de plaques tubulaires à ailerons, pour produire la vapeur surchauffée.

[0060] En puissance nominale, l'installation de chaudière atteint un rendement global supérieur à 88 %. Le débit de vapeur est régulé entre 70 et 100 % de la puissance nominale à 485 °C, de sorte qu'il est possible, dans cette fourchette, d'ajuster en continu le débit de vapeur.

[0Ô61] La vapeur à haute pression produite est collectée dans les deux installations de chauffage, acheminée vers l'installation de turbines au travers d'une conduite de vapeur à haute pression et utilisée là pour générer du courant.

[0062] La vapeur à haute pression produite dans la chaudière à vapeur est amenée vers la partie haute pression de la turbine par l'intermédiaire d'une ligne de vapeur à haute pression. La vapeur de soutirage est détendue à 2,9 karabsoiu et utilisée pour l'approvisionnement du réservoir d'eau d'alimentation. La plus grande partie de la vapeur continue à s'écouler et est divisée en deux flux partiels.

Chacun de ces flux partiels dessert un condensateur de chauffage situé sous les turbines. Les condensateurs de chauffage sont montés en série et ils chauffent l'eau de chauffage urbain, en deux étapes, de 70 à 81,5 °C, puis de 81,5 à 93 °C. Pour ce faire, la vapeur est détendue jusqu'à 0,59 bars absolus, resp. 0,91 barabSoiu- H est ainsi possible de garantir une production de courant maximale avec un découplage de chaleur de 100 %. Le rendement est alors optimisé, contrairement aux systèmes de turbines de soutirage à condensation.

[0063] Le condensât des turbines est ensuite acheminé vers le réservoir d'eau d'alimentation.

[0064] Le courant généré est directement injecté dans le réseau de la société de distribution d'électricité locale.

[0065] L'eau de chauffage urbain sert à alimenter des chambres de séchage du bois scié, des systèmes de séchage des copeaux de bois destinés à la production de pellets et des systèmes de séchage des autres déchets de biomasse servant à la production de combustible. La chaleur résiduelle peut encore être utilisée pour le chauffage domestique.

Exemple 1

Les déchets de biomasses traités dans cet exemple sont résumés au tableau 1. Les compositions de boues d'épuration, de lisier de porc tamisé, de résidus de presse d'olive et de sciures de bois y sont résumées. Les concentrations et le pouvoir calorifique sont donnés par rapport à la matière sèche. Le « solver » distribué avec le logiciel excell™ a été utilisé afin d'en déduire une composition de mélange maximisant le pouvoir calorifique sous les contraintes de disponibilité et de composition résumées sur ce même tableau.

[0066] Le tableau 2 résume le résultat obtenu par la maximisation, et l'ensemble des contraintes appliquées. On remarquera que le principal facteur limitant, dans ce cas particulier, est la concentration en plomb. L'utilisation lors de la production d'un lot ultérieur de déchets ayant un plus faible taux de plomb finira par résorber le surplus de boues non utilisé.

[0067] Le mélange produit selon les quantités calculées est alors séché dans une unité de séchage à flux d'air forcé, chauffée par la chaleur produite par une unité de cogénération électricité/chaleur, alimentée en combustible issus de biomasse provenant de déchets de bois. Le séchage est poursuivi jusqu'à obtenir une humidité résiduelle inférieure à 8%.

[0068] Le mélange séché est alors introduit dans une unité de granulation produisant des granulés d'environ 15 mm de diamètre.

Exemple 2 L'exemple 2 décrit un mélange de boues d'épurations provenant de deux origines distinctes, et de lisiers de truie allaitante, et du lisier de porc tamisé. Les compositions de ces déchets sont résumées au tableau 3. L'usage du « solver » excell™ nous indique la possibilité de produire 18,2 tonnes de granulés secs, soit 19,78 tonnes de granulés à 8% d'humidité, à partir du mélange et du séchage de 5 tonnes de boue d'épuration d'une première source, et 20 tonnes de lisier tamisé, 850 kg de boues d'épuration d'une deuxième source, et 10 tonnes de lisier de truie allaitante. Ces granulés ont un pouvoir calorifique total de 327,13 GJ.

[0069] Le mélange, la granulation et le séchage sont effectués de la même manière que dans l'exemple 1.

Tableau 1

Granulés à 8% d'humidité: 49 Tonnes 1 Pouvoir calorifique, exprimé en GJ/Tonne 2 Taux de matière sèche, exprimé en pourcent 3 Exprimé en pourcent par rapport à la matière sèche.

4 Concentration exprimée en partie par million en poids de matière sèche

Tableau 2 rapport de résultat du solveur Excell™ ______

Tableau 3

Granulés à 8% d'humidité: 19,78 5 Pouvoir calorifique, exprimé en GJ/Tonne 6 Taux de matière sèche, exprimé en pourcent 7 Exprimé en pourcent par rapport à la matière sèche.

8 Concentration exprimée en partie par million en poids de matière sèche

Claims (13)

1. Granulés permettant la valorisation énergétique de mélanges de sources de biomasse en fin de chaîne de valorisation, caractérisés par: une teneur en eau résiduelle inférieure à 8% en masse; une masse volumique apparente supérieure à 400 kg/m3 ; une capacité calorifique supérieure à ÎOGJ/Tonnes ; un diamètre supérieur à 10 mm ; une teneur en chlore inférieure à 600 ppm; une teneur en soufre inférieure à 1500 ppm; une teneur en fluor inférieure à 100 ppm.

2. Granulés selon la revendication 1, caractérisés par une teneur: en chrome inférieure à 70 ppm; en cuivre inférieure à 80 ppm; en plomb inférieure à 30 ppm.

3. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés par une teneur: en arsenic inférieure à 2 ppm; en Cadmium inférieure à 1 ppm; en mercure inférieure à 0,4 ppm.

4. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés par une teneur en cendres inférieure à 10%.

5. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés par une teneur: en PCB inférieure à 0,4 ppm; en hexachlorocyclohexane (lindane) inférieure à 0,4 ppm. en goudrons inférieure à 0,5 ppm.

6. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce que lesdites sources de biomasse sont sélectionnées parmi le groupe du/des : lisier ou fumier d'élevage intensif ; moût de vinification ; moût de pressoir d'huile végétale ; déchets de compostage ; déchets de sylviculture ; résidus secs de biométhanisation ; résidus secs de production de biométhanol ; boues d'épuration ; ou, un mélange de ceux-ci.

7. Granulés selon l'une > quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce que lesdites sources de biomasse sont sélectionnées parmi le groupe du/des : lisier ou fumier d'élevage intensif ; boues d'épuration ; ou un mélange de ceux-ci.

8. Granulés selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que lesdites sources de biomasse sont sélectionnées parmi le groupe des : déchets de compostage ; déchets de sylviculture ; résidus secs de biométhanisation ; résidus secs de production de biométhanol ; ou un mélange de ceux-ci.

9. Granulés selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisés en ce que lesdites sources de biomasse sont sélectionnées parmi le groupe du: moût de vinification ; moût de pressoir d'huile végétale ; ou un mélange de ceux-ci.

10. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce que les granulés ont un diamètre supérieur à 12 mm .

11. Granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce que les granulés ont un diamètre de 15mm plus ou moins 1 mm.

12. Granulés selon 1'une quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce que les granulés ont une masse volumique apparente comprise entre 400 et 600 kg/m3.

13. Procédé de fabrication des granulés selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant les étapes suivantes : analyse chimique de différentes sources de biomasse ; calcul d'une combinaison desdites sources respectant les critères de composition de l'une quelconque des revendications 1 à 9; mélange desdites sources selon la combinaison calculée à 1'étape précédente ; granulation; séchage jusqu'à l'obtention d'un taux d'humidité inférieur à 8%, ledit séchage étant réalisé dans un dispositif utilisant la chaleur de cogénération lors d'un processus de production d'électricité.