Le CVE de Douchy-les-Mines valorise les déchets ménagers et hospitaliers

Article paru dans le Bioénergie International n°50 de juillet-août 2017

L’entrée du CVE de Douchy-les-Mines, photo Frédéric Douard

L’usine d’incinération de Douchy-les-Mines dans le département du Nord a vu le jour en 1977 avant de se transformer en un Centre de Calorisation Énergétique (CVE) en 2005. Il est géré par le Syndicat Inter-Arrondissement de Valorisation et d’Élimination des Déchets (SIAVED) qui traite les déchets ménagers de la Communauté d’Agglomération de la Porte du Hainaut, de la Communauté de Communes Cœur d’Ostrevent et de la Communauté de Communes Caudrésis-Catésis. Ce territoire densément peuplé regroupe 113 communes et près de 300 000 habitants dans l’ancien bassin houiller des Hauts-de-France. Situé dans le triangle formé par les villes de Valenciennes, Douai et Cambrai, il traite chaque année 88 000 tonnes d’Ordures Ménagères Résiduelles (OMR), de Déchets Industriels Banals (DIB) et de Déchets d’Activités de Soin à Risques Infectieux (DASRI), aussi appelés communément déchets hospitaliers.

Le turbo-alternateur de 6 MWé au CVE de Douchy-les-Mines, photo Frédéric Douard

Depuis 2005 et la mise en place de sa production électrique, mais aussi depuis 2014 avec le début de la valorisation de la chaleur, le syndicat s’est engagé dans une politique d’efficacité énergétique sur la base de ses deux lignes de combustion. Dans le même temps il conduit une politique d’information systématique pour améliorer le tri à la source des déchets recyclables. L’exploitation du CVE de Douchy-les-Mines a été confiée par le Siaved à Dalkia Wastenergy, ex-Tiru et filiale du Groupe EDF.

Un nouveau réseau de chauffage urbain

Depuis 2005, la production électrique était réalisée via un turbo-alternateur de 6,37 MWé, une installation équipée d’aérocondenseurs sous vide pour dissiper la chaleur de condensation de la vapeur dans l’atmosphère. Ce sont deux fours à grille Martin consommant 5,5 tonnes de déchets par heure chacun, suivi de deux chaudières de récupération Leroux & Lotz de 18 tonnes/heure de vapeur chacune, avec surchauffeur à 360 °C et à 40 bar, qui alimentent une turbine Alstom à condensation et à soutirage. Avec une production annuelle de 225 000 tonnes de vapeur, la combustion des déchets a permis ces dernières années de générer 42 GWh d’électricité par an, dont 7 sont auto-consommés par le site et 35 vendus à EDF. Notons que l’autoconsommation et l’îlotage de l’usine la place en situation d’autonomie totale en cas de besoin.

Le CVE de Douchy-les-Mines, photo Dalkia Wastenergy

Pour en arriver à valoriser sa chaleur, le SIAVED a étudié différentes solutions de cogénération. La première à se concrétiser fut en 2012 la conclusion d’un partenariat avec la SEC, la Société d’Exploitation de Chauffage, en vue d’alimenter un réseau de chauffage existant à Douchy-les-Mines. Le projet verra le jour deux ans plus tard lorsque le 30 octobre 2014, 2,6 km de réseau entre le CVE à la chaufferie exploitée par la SEC entreront en service pour chauffer neuf bâtiments publics et 1485 logements collectifs de la société SA du Hainaut, via 20 sous-stations.

L’un des deux fours Martin du CVE, photo Frédéric Douard

Les besoins de ce réseau de chaleur sont assurés par deux échangeurs vapeur/eau de 5 MW chacun, une puissance qui couvre les besoins de pointe avec un régime de températures de 75 à 105 °C. La consommation de chaleur du réseau varie de 17 à 25 GWh par saison selon les années, et il reste donc encore beaucoup de chaleur à valoriser, surtout en mi-saison et en été, même si le calcul de la performance énergétique, hors consommation de l’usine, donne déjà un résultat honorable de 69,4 % pour l’année 2015.

Notons que la substitution du gaz naturel à la chaufferie de Douchy-les-Mines par la chaleur du CVE a engendré une baisse de 15 % de la facture de chauffage des clients du réseau de chaleur, notamment du fait du changement de régime de TVA. Elle a aussi évité l’émission de 1 200 tonnes de CO2 par an tout en se situant parmi les bons élèves pour le respect des normes en matière de rejets atmosphériques.

Le condenseur vapeur pour l’alimentation du réseau de chaleur, photo Frédéric Douard

Ce raccordement s’est accompagné de toute une série de travaux comme l’amélioration du captage thermique des chaudières, la réfection du turbo-alternateur et fin 2015 par l’installation d’un hydro-condenseur qui permet de récupérer la chaleur de condensation à hauteur de 15 MW et 112 GWh/an.

Ce dernier équipement permet au SIAVED d’envisager des valorisations complémentaires comme l’extension du réseau vers des futurs logements à Douchy-les-Mines et la ZAC des Pierres Blanches à Denain ainsi que vers le centre-ville de Denain. Un projet de 8,5 ha de serres légumières, qui se situerait à seulement un km du CVE sur une ancienne friche industrielle, est aussi à l’étude. Il permettrait de valoriser à lui seul 38 GWh de chaleur par an et créerait 50 emplois.

Améliorer la traçabilité des DASRI

En 1985, le syndicat organise l’incinération des déchets industriels et prépare une solution avant-gardiste pour les déchets hospitaliers, qui feront l’objet d’un traitement thermique à partir de 1994. Les centres hospitaliers, les cliniques, les professions libérales de santé et les pharmacies de l’ex Nord-Pas-de-Calais, de l’Aisne, de l’Oise, des Ardennes et de Champagne forment la clientèle du SIAVED. En 2016, pour répondre à l’augmentation de la demande de traitement et aux obligations de traçabilité du secteur hospitalier, des travaux d’amélioration de la chaîne ont été conduits et viennent d’être inaugurés le 9 mars 2017.

Ainsi, le syndicat et son mandataire Dalkia Wastenergy, ont mis en place un système de suivi de chaque bac grâce à l’implantation de puces de radio-identification (RFID, de l’anglais radio frequency identification), des puces du même type que celles insérées sous la peau des animaux pour leur identification. Ce système permet un suivi des bacs en temps réel, depuis leur entrée jusqu’à leur sortie de l’usine, assurant ainsi une traçabilité précise. Il a introduit une gestion logistique sans précédent dans ce type de centre de traitement.

Chargement des bacs par un opérateur, , photo Dalkia Wastenergy

Tous les bacs de transport, de 360 à 1 000 litres, sont désormais convoyés au moyen de balancelles automotrices. L’ensemble des tâches (pesage, vidange, lavage, séchage, accumulation et stockage) est géré par automate. Les balancelles sont vidangées et stockées en fonction de la charge paramétrée dans un godet de transfert vers les trémies des lignes de fours. Désormais, la chaîne peut traiter jusqu’à 400 bacs de DASRI par jour, et gérer tous les types de bacs.

La modernisation de la chaîne DASRI permet aussi de limiter les risques d’accidents. Les nouveaux circuits, accroches, convoyages automatiques, retourneurs de vidanges, système de lavage, rampes de désinfection et zone de stockage réduisent considérablement le risque de chute de bacs et de contamination infectieuse. Tout a été pensé pour éviter le contact humain avec les DASRI.

Grâce au nouveau système, des économies d’énergie sont réalisées et les nouveaux équipements garantissent une sécurité accrue du personnel, tout en accroissant la performance opérationnelle du CVE. L’accent a été porté sur l’hygiénisation des bacs de DASRI qui sont scrupuleusement nettoyés et désinfectés, sans entrer en contact avec les agents du site. Ainsi, le risque infectieux est infiniment réduit.

Stockage tampon des bacs dans une zone d’attente dédiée, photo Dalkia Wastenergy

Cette spécialisation du site de Douchy-les-Mines lui permet, outre de répondre à un impératif sanitaire pour lequel peu de centres de traitements sont équipés, mais aussi de maintenir son tonnage global alors que les efforts pour le recyclage tendent à réduire la part des déchets ménagers. Il est ainsi prévu que les 6 000 tonnes de DASRI actuellement traités chaque année évoluent à terme vers 10 000 tonnes. Le CVE de Douchy-les-Mines fonctionne à ce jour avec 27 équivalents temps plein, dont 7 sur la chaîne DASRI.

Des prestataires de pointe

Lavage, désinfection et séchage des bacs, photo Dalkia Wastenergy

Pour la conception et l’implantation de ce nouvel outil, le SIAVED et Dalkia Wastenergy ont fait appel aux services d’Avantis Technology une société française d’ingénierie, ensemblier de la filière énergie et environnement et spécialisée en manutention des procédés industriels, notamment des énergies renouvelables.  L’entreprise intervient aussi bien sur des installations neuves, qu’en rénovation pour la mise en conformité, l’optimisation des flux ou l’augmentation de capacité.

À l’heure de la transition énergétique, Avantis Technology développe aussi des solutions de transitique et de manutention continue pour la biomasse, les CSR en amont ou dans les procédés thermiques, chimiques et thermochimiques, des procédés biologiques, des chantiers qu’elle mène régulièrement en partenariat avec Joly & Philippe pour la partie mise en œuvre, comme elle l’a fait pour le chantier du CVE de Douchy-les-Mines.

Intervention de Joly & Philippe au CVE de Douchy-les-Mines, photo J&P

Joly & Philippe, c’est cette entreprise savoyarde, spécialiste des installations en haute montagne, et qui étend depuis plusieurs années ses compétences aux activités d’installation et de maintenance industrielle dans le domaine des bioénergies. Les lecteurs de Bioénergie International connaissent déjà cette entreprise, qui réalise des interventions complexes, suite à plusieurs reportages réalisés sur ses interventions d’installation et de maintenance en chaufferies à biomasse, en centrales de cogénération et en usines de granulés de bois.

Joly & Philippe se distingue en effet sur les opérations qui nécessitent de la préparation et un savoir-faire particulier pour des travaux difficiles en accès, en technique ou en manutention. Ce fut le cas au CVE de Douchy-les-Mines, où l’entreprise alpine est intervenue au printemps 2017 pour des travaux de soudure sur corde.
Habitué aux gros chantiers délicats voire périlleux, Joly & Philippe intervient dans l’industrie aussi bien pour des opérations ponctuelles, souvent en urgence, que pour des missions de longue durée nécessitant de forts moyens humains et matériel.

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Douchy-les-Mines

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