Comment planifier la maintenance d’une usine de biogaz sans perdre la tête!

La maintenance d’une usine de biogaz constitue une étape essentielle à son bon fonctionnement, qui se déroule en continu. Pour le développeur de projets, c’est un investissement important qu’il doit considérer dans les coûts de son installation de biogaz et le processus de production. Toutefois, porter une attention particulière à certains aspects d’une usine de biogaz comme l’équipement technique, le procédé biologique de biométhanisation et la sécurité comporte plusieurs avantages. Comment le développeur de projets peut-il optimiser la maintenance de ces aspects de l’usine de biogaz? Quelles technologies peut-il employer pour en réduire les coûts? Voici un aperçu.

Veuillez noter: Cet article a été écrit en tant que source d’information générale avec des documents publics. Vous pourrez retrouver les sources en bas de l’article. Si vous planifiez un projet de biogaz, veuillez vous assurer d’entrer en contact avec des professionnels afin de discuter la réglementation applicable dans votre pays. 

Quelle place la maintenance d’une usine de biogaz occupe-t-elle dans son fonctionnement?

Faire la maintenance d’une usine de biogaz, c’est par exemple effectuer des réparations mineures sur les équipements, en changer l’huile au besoin, enlever les débris de matières organiques qui tombent au fond du réservoir, résoudre les problèmes dans le procédé et bien d’autres actions.

Bien entendu, rester à l’affût de telles situations et les résoudre rapidement exigent temps et argent au développeur de projets. La maintenance représente environ un tiers des coûts annuels de l’exploitation d’une usine de biogaz.

Source: ADEME

Source: BioEnergy Farm

Cette part peut toutefois varier selon le type de projet, entre autres. Elle doit donc être prise en compte lors des études de faisabilité du projet de biogaz pour évaluer la rentabilité de la méthanisation.

Le Guide sur le biogaz [PDF, Français, 7416 ko], rédigé par la Société allemande pour la Coopération Internationale (GIZ), précise davantage ces questions.

Avantages d’une maintenance rigoureuse d’une usine de biogaz

Malgré certains freins, effectuer une maintenance régulière de l’usine de biogaz est avantageux pour le développeur de projets.

On compte, entre autres, l’avantage de pouvoir :

• Prévenir les défaillances techniques ou des problèmes dans le procédé
• Augmenter la durée de vie de l’équipement
• Éviter les accidents et rendre l’usine plus sécuritaire pour tous
• Optimiser l’exploitation de l’usine ou la production de biogaz.

Comment effectuer une maintenance d’usine de biogaz efficace?

Comment le développeur de projets en biogaz peut-il optimiser la maintenance de son usine de biogaz? Voici nos conseils.

Vérifier le bon fonctionnement et la fiabilité de l’équipement

Le développeur doit garder un œil attentif sur le fonctionnement de l’équipement technique de l’usine de biogaz afin d’assurer sa disponibilité. En effet, la stabilité du procédé de production du biogaz dépend du bon fonctionnement de l’équipement.

De façon générale, il est conseillé, entre autres, de :

• Respecter les intervalles d’entretien pour la garantie des pièces
• Installer des équipements de mesure pour repérer les problèmes
• Conserver plusieurs pièces de rechange, tout particulièrement pour l’équipement vital au fonctionnement de l’usine ou avec un long temps de livraison
• Trouver un fournisseur ou un réparateur disponible dans la région pour les réparations plus complexes ou d’urgence.

À noter, de plus, que des pièces de l’équipement technique nécessitent d’autres actions de maintenance. La page EnergyPedia sur la maintenance d’une usine de biogaz offre quelques précisions de plus.

Et quoi faire en cas de défaillance technique de l’équipement?

Si le développeur repère une défaillance technique de l’équipement, il doit tout d’abord consulter les instructions d’utilisation de la centrale. Elles contiennent des recommandations sur la marche à suivre en cas de problème avec une pièce en particulier.

Dans tous les cas, le développeur de projet doit détecter et réparer le problème technique le plus rapidement possible pour limiter ses impacts sur l’usine de biogaz. Il peut également s’équiper d’un système d’alerte automatisé qui avertit un responsable lorsqu’une défaillance technique survient.

Effectuer une surveillance et un contrôle réguliers du procédé

La surveillance et le contrôle réguliers du procédé biologique du biogaz ou méthanisation sont des pans essentiels de la maintenance d’une usine de biogaz. En effet, l’apparition de problèmes dans le procédé biologique est la 5e cause la plus fréquente de dysfonctionnements de l’usine, selon le site Bioenergy Farm.

Source : Bioenergy Farm

C’est pourquoi le développeur de projets doit s’équiper de technologies pour surveiller le procédé biologique, détecter les écarts par rapport aux caractéristiques souhaitées et celles obtenues dans celui-ci, et les résoudre. Elles doivent être adaptées aux conditions de l’usine de biogaz.

Ces technologies peuvent être automatisées, ce qui procure à l’usine une indépendance par rapport au personnel spécialisé, mais est coûteux. Voici quelques variables du procédé biologique à surveiller et à contrôler :

• Le taux de production du biogaz : La quantité de gaz produite par unité de temps est importante pour évaluer l’efficacité du procédé biologique et l’ajuster au besoin.
• Formation de couches de boue flottantes ou de mousse : Les couches de boues flottantes se forment parfois à la surface et doivent être enlevées manuellement lorsqu’elles s’accumulent. La mousse, elle, peut boucher les canalisations ou s’échapper par les soupapes de sécurité.
• La composition de certains gaz : Une baisse importante de concentration de méthane, par exemple, peut indiquer un problème dans la production de biogaz.
• Une grande variation de température : La température optimale varie selon le procédé.

• La valeur du pH : Cette variable a un fort impact sur le procédé biologique. Dans le cas du méthane, entre autres, elle doit être entre 7 et 7,5.

S’assurer de la sécurité du travail dans l’usine de biogaz

Afin d’assurer la sécurité de l’usine du biogaz ou méthane, l’employeur ou l’opérateur doit régulièrement évaluer les risques potentiels qui apparaissent et faire son possible pour les atténuer.

Le développeur de projets doit donc instaurer des règles de sécurité, dont certaines sont spécifiques à la maintenance, et en faire un suivi régulier. Parmi les risques, on compte, par exemple :

• Incendie et explosion
• Produits chimiques
• Chutes

Pour prévenir d’éventuels accidents, le développeur de projets peut, entre autres :

• doter les équipements comportant des échelles ou des fosses de panneaux ou de grilles de protection
• identifier clairement les pièces mobiles
• Installer une signalisation aux endroits dangereux.

Pour obtenir plus d’informations, jetez un coup d’œil à notre article sur les risques associés à une usine de biogaz.

Comment réduire les coûts de la maintenance d’une usine de biogaz?

Effectuer la maintenance d’une usine de biogaz a un coût élevé, particulièrement lorsqu’elle concerne le réservoir du digesteur. Le développeur de projets doit, entre autres, acquérir les outils technologiques pertinents et faire appel à un personnel spécialisé.

La nécessité de fermer l’usine un long moment pendant la maintenance a des conséquences :

• Perturbation du procédé de production du biogaz
• Perte d’argent à cause de la réduction de la production et des redevances reçues
• Obligation de refuser des chargements d’intrants
• Détérioration de la relation avec le fournisseur de déchets

Devant ces défis complexes de la maintenance d’une usine de biogaz, le développeur de projets peut se tourner vers l’aide de certaines technologies. En voici un exemple.

Le système autonettoyant pour les digesteurs de Fitec

Le système autonettoyant pour les digesteurs de Fitec est composé d’un séparateur de sédiments et d’un nettoyant pour les sols. Ce système permet de réduire le nombre de fermetures temporaires d’une usine pour enlever les résidus non digestibles qui s’accumulent au fond du digesteur.

Tom Ferencevic, président de Fitec Canada, explique ainsi le fonctionnement de cette technologie :

« Le système de nettoyage pour les sols est composé de trois composants principaux : une balayeuse de sol à double bras, un siphon de sol avec pompe intégrée et un piège à sédiments. Chaque composant du système de nettoyage de sol fonctionne de manière coordonnée et entièrement automatisée (24 heures sur 24, 7 jours sur 7) pour éliminer en continu tout résidu décanté du fond d’un digesteur ou d’un récipient. La balayeuse et le siphon de sol sont installés dans tous les réservoirs, mais le piège à sédiments peut être partagé entre deux d’entre eux afin de réduire les coûts. »

Parmi les avantages de cette technologie, on compte :

• Permet une séparation des contaminants de haute qualité, le tout en une seule étape, avec des résidus composés de plus de 25 % de matières solides ou organiques sans passer par l’étape de dilution des solides.
• Traite plusieurs types de flux de déchets différents, de façon fiable
• Créée une quantité minimale de digestats
• Respecte les normes de contaminants non visibles

Le système autonettoyant pour les digesteurs peut être installé sur les réservoirs existants et sur tout nouveau réservoir ayant un diamètre interne minimum de 18 m. La plupart des clients de Fitec ont choisi d’intégrer le système à des fermenteurs en béton avec toit du même matériau.

Consultez la page du système autonettoyant pour les digesteurs pour en savoir plus.

À propos de Fitec

Fitec est la branche manufacturière de Finsterwalder Umwelttechnik, une firme en ingénierie de l’environnement qui se spécialise dans la conception de systèmes de digestion anaérobie. Ils se destinent tout particulièrement au traitement de matières organiques urbaines.

Fitec s’occupe de l’équipement pour le traitement des matières organiques et pour la digestion anaérobie. Actuellement, Fitec gère des projets cumulant une capacité en production de biogaz de 4 MW et l’équivalent de 100 000 tonnes par années de matières organiques.

Actuellement, l’entreprise travaille sur 2 projets d’envergure qui emploieront son système autonettoyant pour les digesteurs :

• En Nouvelle-Écosse : projet ayant une capacité de 500 kW et un contrat de soutien à l’exploitation de 20 ans
• En Ontario : projet de conception d’une coopérative de partage du biogaz pour le zoo de Toronto ayant une capacité de 500 kW.

Besoin d’aide pour la maintenance d’une usine de biogaz?

En plus des coûts, la réalisation de la maintenance d’une usine de biogaz ou méthane comporte d’autres défis pour le développeur de projets. D’autres compagnies, parmi nos membres, pourraient vous prêter main-forte! En voici quelques exemples.

• Bahler Biogas

Cette entreprise québécoise est la représentante canadienne de Fitec. Elle offre une solution clé en main pour la conception, la gestion, la construction, l’installation et la mise en oeuvre de projets de biométhanisation. Grâce à sa participation à plus de 150 projets de biométhanisation, elle a développé une expertise unique qu’elle adapte à chaque budget et à chaque besoin des clients. Sa grande réputation lui permet de forger des alliances stratégiques avec les fabricants des meilleurs produits à l’échelle mondiale. Elle est reconnue pour sa capacité à optimiser la production de biogaz d’usines de biogaz grâce à son expertise et ses actions orientées sur les résultats.

• Streisal

Cette compagnie allemande se spécialise dans les agitateurs, les systèmes de mélange et la conception. Elle offre un service de conception, d’aide à choisir la bonne technologie pour vous et de soutien pour la maintenance des projets de biogaz, entre autres.

• Balmoral Tanks

Balmoral Tanks est le leader européen en matière de digestion anaérobie et de réservoirs pour le biogaz. L’entreprise offre également des services techniques pour l’installation, l’inspection, la réparation et la maintenance d’usines de biogaz.

• Schumann Tanks

Schumann Tanks s’occupe de la conception, de la fabrication et de l’installation de réservoirs de stockage boulonnées sur mesure, dont ceux en acier inoxydable boulonné, ou ceux en acier avec revêtement époxy. L’entreprise offre un service après-vente irréprochable.

• Boerger

Boerger se spécialise dans le développement, la production et la commercialisation des pompes et de systèmes de broyage et de gavage pour le refoulement de liquides abrasifs. L’entreprise offre également un soutien pour la maintenance d’usines de biogaz, entre autres.

Par ailleurs, n’hésitez pas à consulter notre catalogue de fournisseurs pour trouver une entreprise qui saura répondre à vos besoins!

Pour en savoir plus

• Guide sur le biogaz, Société allemande pour la Coopération Internationale (GIZ)
• Operation & Maintenance, Bioenergy Farm
• Maintenance of a biogas plant, Energypedia