L’incinérateur de déchets ménagers de Dinan répond aux nouvelles exigences de surveillance des rejets atmosphériques de mercure grâce aux analyseurs SICK

Dans l’objectif global de réduction des impacts environnementaux, les incinérateurs de déchets doivent respecter des valeurs limites d’émissions de rejets atmosphériques de plus en plus faibles et mesurer en continu de plus en plus de polluants. Récemment un nouveau document Européen de référence a été publié en 2019 pour l’activité incinération de déchets. Fin 2023, tous les incinérateurs devront respecter de nouvelles valeurs limites d’émission et mesurer en continu les rejets de mercure dans les fumées. Le Syndicat Mixte de Valorisation des Déchets des Pays de Rance et de la Baie (SMPRB) et IDEX environnement n’ont pas attendu cette échéance pour la mise en conformité du centre de valorisation énergétique situé à TADEN. Une solution clé en main de mesure du mercure fournie par SICK France est d’ores et déjà fonctionnelle depuis le début de l’année 2022.

Réduction des émissions et surveillance en continu : un défi pour les exploitants d’incinérateurs

Le Centre de valorisation énergétique de déchets ménagers par incinération de TADEN, est exploité par la société IDEX Environnement depuis 1998. 2 fours incinèrent en continu principalement des déchets ménagers avec une capacité de 7 tonnes par heure chacun. Grâce à la chaleur produite, 45 000 MWh/an d’électricité sont produits chaque année. Pour répondre aux exigences réglementaires en vigueur le traitement des fumées a été rénové en 2005 et en 2012. 

Les gaz en sortie de chaudière sont canalisés vers un dépoussiéreur à manche filtrantes puis passent au travers d’un laveur à deux étages. Le premier étage, acide a pour but de capter l’acide chlorhydrique, l’acide fluorhydrique et les métaux lourds. Le second étage, basique a pour but de capter le dioxyde de soufre. Après ce traitement les gaz traversent un catalyseur afin de traiter les oxydes d’azote et les dioxines et furanes avant d’être rejeté à la cheminée.

Le nouvel arrêté du 12 janvier 2021, qui entre en application à compter du 3 décembre 2023 pour les installations existantes, impose en particulier de nouvelles limites d’émission journalières et la mesure en continu des rejets atmosphériques de mercure. Ces exigences supplémentaires représentent pour ce type d’installation industrielle de nouveaux défis. Il faut en effet améliorer la performance du traitement de fumées ou le rénover voire le modifier, éventuellement équiper l’installation de nouveaux systèmes de surveillance, tout en limitant l’impact sur les coûts d’exploitation. Les réglementations françaises pour l’incinération sont très strictes pour le suivi des rejets atmosphériques, en cas d’indisponibilité de mesure des rejets, l’incinération de déchets doit être arrêtée après quelques heures seulement.  Ces équipements doivent donc être performants, fiables, et font l’objet d’un suivi rigoureux.

Cas particulier de la mesure en continu de mercure 

Le mercure est une substance particulièrement toxique pour les êtres vivants à des concentrations même faibles. Bien que son usage ait été fortement réglementé et limité ces dernières décennies, de très faibles quantités sont encore présentes dans les déchets ménagers. Le mercure présent sous forme métallique dans les déchets se transforme en gaz après combustion dans le four. Une partie de ce mercure est ensuite capté par le traitement de fumées de l’installation, mais des concentrations résiduelles sont émises en cheminée. Ces concentrations étaient jusqu’alors limitées à 50 µg/Nm3, et une vérification annuelle obligatoire était effectuée lors d’une mesure ponctuelle par un organisme de contrôle agréé. 

La nouvelle réglementation exige désormais de ne pas dépasser la moyenne journalière de rejet de 20 µg/Nm3 et de mesurer en continu cette concentration de mercure dans les fumées à l’aide d’un analyseur certifié selon les normes européennes. Cette mesure de mercure ne doit pas être indisponible plus de 500h/an selon le nouvel arrêté. 

C’est un nouveau challenge pour les exploitants, pour plusieurs raisons, et entre autres : 

• Les valeurs limites sont très faibles, quelques µg/m3. Les autres polluants mesurés en continu, comme le HCL, le SO2, les NOx sont en concentration 1000 fois plus élevées (mg/m3)
• Le comportement du mercure gazeux dans une installation d’incinération est complexe. Le mercure s’associe à d’autres composés chimiques, il est adsorbé et désorbé par certains matériaux 
• Le contenu en mercure des déchets est très variable, les concentrations de mercure apparaissent donc souvent sous forme de pics et la baisse des concentrations est progressive
• À ce jour, seules des mesures ponctuelles ont été réalisées 

Faire le choix d’une mesure rapide, performante et fiable pour un fonctionnement optimal de l’installation

Afin d’être prêts avant l’échéance réglementaire, le maître d’ouvrage (SMPRB) et IDEX Environnement ont décidé de s’équiper rapidement d’une mesure en continu de mercure à la cheminée pour les 2 lignes d’incinération. Les mesures relevées dans les prochains mois seront déterminantes pour évaluer si le traitement de fumées actuel répond aux nouvelles exigences de rejet.

Dans cet objectif le choix de l’analyseur de mercure était donc essentiel. La conformité aux normes européennes relatives aux systèmes de mesure en continu était bien sûr indispensable, mais la performance, la fiabilité, la robustesse et la disponibilité de la mesure étaient tout aussi importants. SICK a répondu à tous ces critères avec l’analyseur MERCEM300Z :

Monsieur Jurgen POLI, de la société IDEX environnement, Directeur d’Usine :

« Après analyse des différents modèles d’analyseurs disponibles sur le marché, la solution SICK avec son MERCEM300Z et apparue celle répondant le mieux aux attentes que nous avions pour notre site. Nous avons tout particulièrement été convaincus par cette technologie simple, éprouvée, avec de fait une maintenance réduite et une disponibilité accrue. Le fait que le matériel présente des performances déjà validées par le TÜV a également pesé dans notre choix. »

Le MERCEM300Z est en effet produit depuis 2011 et a su démontrer sa fiabilité et sa robustesse grâce notamment à de nombreuses installations sur des incinérateurs et cimenteries en Allemagne. Sa technologie unique et brevetée est aussi un atout majeur, les exigences de maintenance sont réduites. L’ensemble d’analyse est intégré dans une armoire climatisée ou ventilée, et tous les éléments sont très accessibles pour la maintenance. Un calibrateur automatique certifié, intégré diminue aussi les fréquences et les temps d’intervention.

S’adapter aux contraintes de l’installation en limitant les coûts

L’installation de nouveaux équipements sur une installation existante n’est pas toujours très aisée. Il faut à la fois proposer une solution pérenne, facile d’accès pour l’exploitation et optimisée, et qui ne doit pas perturber le fonctionnement de l’incinérateur. 

Monsieur Jurgen POLI, de la société IDEX environnement, Directeur d’Usine :

« Notre cahier des charges prévoyait une solution clé en main : installation mécanique et électrique, fourniture des analyseurs, mise en service. Nous souhaitions en particulier conserver la configuration précédente en maintenant en un même local tous les analyseurs du site et ce pour une exploitation optimale. SICK a réalisé l’extension du shelter existant et l’installation des MERCEM300Z, le tout, sans arrêter le fonctionnement des analyseurs déjà en place. Le résultat est très satisfaisant d’autant que les techniciens disposent de plus de place pour la maintenance. »

Disponibilité, coopération et maîtrise du sous-traitant : le secret de la réussite du projet 

Une fois la solution proposée acceptée, les équipes projets de SICK ont pris le relais. Des points réguliers ont été planifiés entre IDEX Environnement, SICK et son sous-traitant pour la partie installation/câblage.

Monsieur Eric GIRARD, de la société IDEX environnement, adjoint au directeur et en charge du suivi du chantier :

« Nous avons particulièrement apprécié la gestion du projet par SICK : nous avons été informés régulièrement de l’avancement des travaux, le planning a été respecté, les réponses étaient claires et de qualité. Les travaux ont été préparés et réalisés en bonne coordination avec les équipes d’exploitation et ce dans le respect des consignes de sécurité. »

La garantie d’une solution de mesure fiable, la disponibilité des équipements garantie par une offre service SICK innovante et compétitive.

Les analyseurs SICK de mesure en continu du mercure sont fonctionnels depuis le 4 mars 2022. Des essais de mesures comparatives ont été réalisés par un organisme de contrôle agréé afin de valider la bonne installation et la qualité de mesure des analyseurs comme le prévoit la réglementation. Le rapport a conclu à une conformité totale et les valeurs de concentrations de mercure obtenues par la méthode de référence sont très proches des mesures du MERCEM300Z, confirmant ainsi son excellente précision.

Cette mesure en continu de rejets de mercure doit désormais répondre aux exigences de disponibilité définies par la réglementation. Pour répondre à cet impératif, SICK propose des solutions service innovantes :

• Une surveillance distante et permanente des états de l’analyseur permettant un suivi préventif de l’équipement et une meilleure réactivité en cas de dérive.
• La télémaintenance sécurisée pour une intervention corrective si nécessaire à distance de nos Experts
• Un délai garanti d’intervention sur site d’un expert SICK si besoin
• Une seule intervention de maintenance préventive annuelle sur site

Grâce à son organisation service, une présence de ces équipes partout sur le territoire, une offre de service distante, SICK garantit à IDEX environnement une disponibilité maximale et le respect des exigences réglementaires.

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