Oxydation humide assistée par plasma (OHAP)

Partout dans le monde, la gestion des boues organiques produites par les usines de pâtes et papiers, l'industrie agroalimentaire, les usines d'assainissement des eaux usées et les exploitations agricoles pose d'importantes problématiques: le volume de boues produites ne cesse d'augmenter et les technologies de traitement classiques pour en disposer, comme l'enfouissement, l'incinération et l'épandage, comportent de sérieuses contraintes économiques et environnementales.

Fabgroups Technologies Inc.Développé par Hydro-Québec, le procédé OHAP (oxydation humide assistée par plasma), commercialisé par Fabgroups Technologies,  s'impose désormais comme une véritable solution de rechange aux méthodes de traitement classiques. Le procédé OHAP, consiste en un système d'oxydation utilisant un four rotatif à pression atmosphérique fonctionnant à une température modérée de 600-700 °C, équipé d'une torche à plasma d'arc à air de faible puissance. Le plasma d'arc vient en fait soutenir le processus d'oxydation en catalysant une réaction de destruction de la matière organique contenue dans les boues biologiques. 

Fabgroups - Plasma TorchLe principe à la base de cette technologie, et c'est là aussi tout son intérêt, est de rationaliser l'utilisation de l'électricité grâce à une consommation d'énergie inférieure à 125 kWh par tonne humide de boues, pour mettre à profit la valeur calorifique des matières organiques qu'elles renferment en l'utilisation comme principale source de chaleur. Les boues renfermant une masse de 20% de matières organiques produisent en effet suffisamment d'énergie d'oxydation pour assurer l'évaporation de l'eau et le chauffage des sous-produits..

Caractéristiques du procédé OHAP

Fabgroups - Four OHAPLe procédé d'oxydation humide assistée par plasma constitue une source de chaleur unique dans l'Industrie de la protection de l'environnement, puisque les autres systèmes de traitement thermique utilisent des fuels générateurs de pollution de l'air et de GES. Le procédé OHAP n'est donc pas un incinérateur qui utilise un processus de combustion, mais se caractérise plutôt par une oxydation catalytique avec un faible débit d'air à une pression inférieure à celle de l'atmosphère. Les effluents gazeux sont traités par un système de cyclone et d'épurateur à voie humide de conception unique.

Les résidus inertes issus de ce procédé peuvent être réutilisées ou valorisées selon leurs caractéristiques. Une des principales méthodes est leur utilisation comme matières premières pour fabriquer du ciment, ou des médias filtrants. On peut aussi mélanger les cendres dans des terreaux comme engrais, ou s'en servir comme agent de purification ou de remplissage. Le procédé OHAP n'est pas affecté par le pH des boues, les pathogènes et la granulométrie des solides. Les émissions atmosphériques produites dans les effluents de l'OHAP sont avantageusement comparables dans un bilan global au procédé de compostage.

La torche au plasma est très efficace au point de vue énergétique, avec aucune pièce mobile, et seulement deux pièces consumables. Le plasma produit possède une forte densité d'énergie, produisant les réactions utilisées dans une petite zone bien définie. Finalement, il ne requiert pas un apport d'air externe, de sorte que tout l'air qui entre dans le réacteur est disponible pour l'oxydation des biosolides. (~10% d'excès en oxygène)

  • Principaux avantages du OHAP

  • OHAP - Une technologie verteCe procédé possède plusieurs avantages par rapport aux autres méthodes de disposition des boues que sont la valorisation agricole, l'enfouissement, le compostage et l'incinération. Les principaux avantages sont les suivants :

    • C'est une solution finale complète, directement à la source
    • Élimination totale des risques sanitaires (pathogènes, virus, bactéries non digérées, etc.)
    • Encombrement des équipements minime et peut opérer de façon continue peu importe les conditions météorologiques.
    • Température d'opération basse donc moins de génération de NOx et moins d'entretien et remplacement des matériaux réfractaires
    • N'est pas assujetti aux variations du marché (e.g. coûts croissants de l'enfouissement, offre/demande du compost, etc.)
    • La récupération de la chaleur et des cendres permet leur valorisation
    • Procédé insensible aux caractéristiques physico-chimiques des boues (pH, concentrations de métaux lourds et autres substances toxiques).
    • C'est une technologie simple, efficace et fiable
    • Ne produit pas d'odeur

  • Traitement

  • Cendre après le traitement

  • After the PASO treatment