France Biomasse installe 200 m² de plancher séchant en aval de la cogénération biogaz de Trifyl

Article publié dans le Bioénergie International n°43 de mai-juin 2016

Le hangar de stockage de plaquettes de Trifyl équipé à l'arrière de la gaine d'arrivée de l'air de séchage pour la travée du milieu, photo France Biomasse

Le hangar de stockage de plaquettes de Trifyl équipé à l’arrière de la gaine d’arrivée de l’air de séchage pour la travée du milieu, photo France Biomasse

Trifyl est un syndicat mixte de valorisation des déchets ménagers qui rassemble 19 collectivités représentant 331 communes, soit près de 305 000 habitants. Il a compétence sur un territoire de plus de 6000 km² composé du Tarn, d’une partie de l’Hérault et de la Haute-Garonne. Sur son site de Labessière-Candeil au sud de Gaillac, Trifyl valorise chaque année le biogaz produit par les 180 000 tonnes de déchets ménagers résiduels qu’il recueille chaque année. L’installation de cogénération produisant chaleur et électricité est composée de trois moteurs GE-Jenbacher totalisant une capacité de 3,6 MWé.

L’énergie thermique récupérée sur les circuits de refroidissement des moteurs est convoyée par un réseau de chaleur pour le chauffage des bureaux (max 150 kW) et vers une installation de séchage de bois-énergie, mise en place sur le site même dans une partie du bâtiment de stockage des plaquettes. Car pour valoriser les bois qu’il récupère, Trifyl a également développé une activité de fourniture de bois-énergie.

Un équipement qui garantit la qualité du bois déchiqueté toute l’année

La centrale de cogénération biogaz de Trifyl, photo Trifyl

La centrale de cogénération biogaz de Trifyl, photo Trifyl

Le principe de séchage forcé utilisé chez Trifyl consiste à faire circuler de l’air chaud à travers un plancher perforé sur lequel sont stockées les plaquettes.
Sur sa plateforme bois-énergie, Trifyl réceptionne plus de 7500 tonnes de bois par an, soit un volume de plaquettes de près de 20 000 MAP (Mètre cube Apparent de Plaquettes). Ce combustible est destiné à alimenter des chaufferies locales de puissances petites et moyennes qui nécessitent un combustible dont le taux d’humidité doit être proche de 25%.

Le bois, à son arrivée sur la plateforme, est à 45-55% d’humidité. Pour assurer son séchage, Trifyl a construit un hangar couvert de 1400 m². Cependant, malgré ce grand volume, avec la progression de l’activité, et avec une durée de séchage naturel qui est longue, l’hiver la place vient à manquer pour ramener tout le produit à l’humidité requise. À côté de ce problème, 1 MW de chaleur provenant du refroidissement des trois moteurs de cogénération était jusque-là inutilisée et l’idée de la valoriser a très vite fait son chemin.
La réalisation

L’objectif est de sécher 300 MAP par semaine et au total sur l’année : 1500 à 2000 tonnes de plaquettes P45 et 1000 tonnes de P63.

Le service Energie de Trifyl a travaillé sur une solution technique avec un module de séchage en conteneur, une gaine et l’aménagement d’une alvéole de séchage dans le bâtiment de stockage existant et qui en contient sept.

Le ventilateur de 44 000 m³-h du module de séchage, photo Frédéric Douard

Le ventilateur de 44 000 m³-h du module de séchage, photo Frédéric Douard

Un appel d’offre est lancé avec, comme critères principaux :

– sécher 700 m³ par période de 10 jours de 55% à 25% d’eau,
– processus fonctionnel avec le minimum d’impact sur l’exploitation de la plateforme,
– un délai de réalisation pour la fin de la saison de chauffe 2015-2016,
– une équipe travaux locale avec prix compétitif.

L’entreprise girondine France Biomasse a été retenue et les travaux ont été lancés en début de saison de chauffe. Au bout de quelques mois, un premier séchage test de 50 tonnes de bois à 55% d’humidité est ramené à moins de 10% en 80 heures de cycle ! Une prise en main de l’équipement allait s’en suivre pour affiner les paramètres de réglage du sécheur, car sécher de la plaquette à 10% n’est pas utile.

Les détails de l’installation

Remplissage de la travée de séchage, photo France Biomasse

Remplissage de la travée de séchage, photo France Biomasse

La plateforme dispose de sept alvéoles couvertes, d’une superficie unitaire de 200 m². Ces alvéoles contiennent des produits variés et sourcés tels que de la plaquette forestière, des broyats d’emballages en SSD et d’autres sous-produits bois. L’alvéole centrale a été choisie pour faciliter la manutention des produits.

Pour parvenir à sécher les 700 m³ de produits d’une alvéole, il convient de réaliser deux cycles de 350 m³ environ, soit une alvéole remplie à mi-hauteur (1m75), pour permettre à l’air chaud de migrer le plus uniformément possible à travers le tas. Il ne faut en effet pas un tas trop haut si l’on veut obtenir une humidité finale homogène.

Du côté fluide, si l’eau chaude issue de la cogénération est susceptible d’arriver entre 50 et 100°C, les valeurs moyennes de fonctionnement retenues pour le séchage sont une arrivée à 85°C et un retour à 70°C avec une température extérieure de 10°C. Dans ces conditions de températures, la batterie fournit une puissance de 956 kW. Avec une eau plus chaude et une température extérieure plus fraiche, la récupération peut atteindre les 1200 kW. Ces puissances sont ainsi capables de couvrir à la fois les pertes dues au convoyage de la chaleur jusqu’au bois et les baisses de la température extérieure.

Vapeur s'échappant du sécheur à travers la couche de plaquettes, photo TriFyl

Vapeur s’échappant du sécheur à travers la couche de plaquettes, photo TriFyl

Côté infrastructures de séchage, l’installation est constituée d’un échangeur eau/air placé dans une sous-station-conteneur située en bout du bâtiment à bois car il n’y avait pas possibilité de la positionner derrière celui-ci. Cet air est pulsé par un ventilateur à raison de 0 à 44 000 m³ par heure, puis est convoyé jusqu’au milieu du stockage de bois par une gaine de 50 mètres de longueur et isolée thermiquement. Cette gaine débouche alors dans un caisson de distribution aménagé en fond de silo et qui débouche lui-même sous le plancher.

Caractéristiques du plancher, accès pour nettoyage

Le plancher en tôles perforées a été positionné à 50 cm du sol pour permettre une bonne diffusion de l’air chaud et pour permettre un accès sous le plancher pour nettoyage et interventions. Le nettoyage se fait annuellement avec de l’eau sous pression, une eau qui est évacuée par des rigoles. Chez Trifyl, le plancher est constitué d’une centaine de tôles d’une surface unitaire de 2 m². Elles sont supportées par des cadres démontables qui peuvent se lever d’un seul tenant, permettant d’ouvrir en 2 ou 3 lignes le plancher pour nettoyer dessous. Ce plancher est bien entendu conçu pour supporter la circulation des engins de montage et démontage du tas.

La tôle perforée qui compose le plancher du séchoir France Biomasse, photo Frédéric Douard

La tôle perforée qui compose le plancher du séchoir France Biomasse, photo Frédéric Douard

La régulation du système est pilotée par les paramètres de température et d’humidité relative de l’air. Pour cela, une sonde est suspendue à la charpente de l’alvéole au dessus du tas à sécher et un système de poulie permet de régler sa hauteur et de la relever complètement lors des phases de manutention. Elle apporte les deux informations tout au long du cycle. La lecture des informations se fait sur l’écran tactile présent dans le conteneur. L’automate rapporte également d’autres informations comme la température de l’air dans la gaine ou les températures d’arrivée et retour du réseau de chaleur.

Il est possible d’agir sur l’humidité relative de l’air souhaitée en faisant varier la vitesse du ventilateur mais aussi en pilotant la vanne 3-voies qui régule la température de l’eau de chauffage. Notons enfin qu’il existe une consigne de sécurité contre le gel afin que le ventilateur ne continue pas à tourner si la température de l’eau ne suffit plus à garder l’installation au dessus de 0°C. En effet, avec des débits de plusieurs milliers de m³/h, le fonctionnement en eau non chauffé causerait de graves dommages à l’échangeur en quelques instants. Un cordon chauffant et une pompe de sécurité permettent de faire circuler de l’eau réchauffée en cas d’arrêt de la fourniture de chaleur par le réseau.

Le plancher séchant chez Trifyl, photo Frédéric Douard

Le plancher séchant chez Trifyl, photo Frédéric Douard

Contacts :

  • Trifyl : Etienne Cayrel, chef du service Energie etienne.cayrel@trifyl.fr – 05 63 81 23 00 – www.trifyl.com
  • France Biomasse : Ludovic Dusch – 06 08 48 43 25 – 05 57 89 13 21 – info@francebiomasse.com – www.francebiomasse.com

Frédéric Douard, en reportage à Labessière-Candeil

Le magazine Bioénergie International est disponible :

Informations de contact de France-biomasse

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3 CHEMIN DE MARTICOT
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F-33610 CESTAS
+33 5 57 89 13 21
@ www.francebiomasse.com bioenergie@francebiomasse.com
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