Allemagne – Travaux de construction de stations de traitement des eaux usées – Projekt Phoenix - Vergabe von Planung, Lieferung, Montage und Inbetriebnahme einer Biogasentschwefelungsanlage

L'usine d'épuration intercommunale Bitterfeld-Wolfen, mise en service en 1994, est l'une des plus modernes et des plus grandes stations d'épuration de l'Allemagne centrale. Outre le traitement, dominant en termes de performance de purification, des eaux usées industrielles et commerciales de la région chimique de Bitterfeld-Wolfen et des environs, l'usine traite également les eaux usées communales de la zone de captage de l'association intercommunale de gestion des eaux usées de la Mulde occidentale. De plus, l'installation est intégrée dans le traitement des eaux souterraines sur le site. Depuis 2012, les eaux usées d'un fabricant de méthylcellulose sont prétraitées de manière anaérobie, ce qui produit du biogaz qui est converti en électricité et en chaleur dans des centrales de cogénération (BHKW). Avant que le biogaz puisse être valorisé, le sulfure d'hydrogène (H2S) doit être éliminé du biogaz. À cette fin, une première nouvelle installation de désulfuration du biogaz a déjà été construite et mise en service en 2020. Dans le cadre du projet d'extension Phoenix en 2019, il a été testé à l'échelle du laboratoire si d'autres eaux usées étaient également adaptées à un prétraitement anaérobie. En conséquence, en 2024, un nouveau flux d'eaux usées, les eaux usées d'un fabricant de résines échangeuses d'ions et de membranes, a été ajouté au prétraitement anaérobie. Les eaux usées MIA sont caractérisées par une haute concentration en DCO très biodégradables et une haute concentration en sulfates, qui s'élève en moyenne à 2 600 mg/l. Des calculs ont montré que des concentrations de H2S allant jusqu'à 70 000 ppm peuvent survenir dans le biogaz, selon la proportion des eaux usées MIA dans la quantité totale d'eaux usées. Dans l'installation de désulfuration du biogaz construite en 2020, un lavage chimique-biologique en deux étapes est utilisé. La première étape de lavage s'effectue à contre-courant par contact du biogaz avec une solution de lavage légèrement alcaline (NaOH), où le H2S est lié sous forme de sulfure de sodium ou d'hydrogénosulfure de sodium. Le biogaz purifié quitte la colonne de lavage en direction du conditionnement du gaz et le liquide de lavage enrichi en sulfure de sodium/hydrogénosulfure de sodium parvient à la deuxième étape, où, par ajout d'oxygène (aération), le sulfure est oxydé en soufre élémentaire par des micro-organismes. De la soude caustique est à nouveau produite pour la solution de lavage alcaline, qui est recyclée dans la première étape. La faible perte d'alcalinité doit être compensée par un dosage de NaOH. La totalité de la quantité d'eaux usées MIA ne peut être prétraitée de manière anaérobie qu'après la construction d'une deuxième installation de désulfuration du biogaz. Cette deuxième installation de désulfuration du biogaz est l'objet de cette procédure de passation des marchés. La tâche de l'offreur est de concevoir et de dimensionner, sur la base des données de conception, une deuxième installation de désulfuration du biogaz opérationnelle, de sorte qu'elle puisse, conjointement avec l'installation existante, traiter les concentrations et les charges de H2S. Pour la nouvelle installation de désulfuration du gaz à construire, un lavage chimique-biologique en deux étapes doit également être utilisé.