Dans le cadre de sa politique environnementale, l'Allemagne a décidé de sortir du charbon d'ici 2038. De nombreuses centrales au charbon cesseront toute activité avant cette échéance. C'est le cas d'Evonik, acteur majeur de la chimie de spécialités, qui en 2021 a annoncé la fermeture de la centrale à charbon de son parc chimique situé à Marl (en Rhénanie-Westphalie).
Ce parc chimique regroupe plusieurs unités de production ainsi qu'une quinzaine d'autres entreprises chimiques. Si deux nouvelles centrales à cycle combiné sont en construction pour assurer la production d’énergie, la fermeture de la centrale à charbon impose de trouver une solution pour l’élimination des déchets dangereux jusque-là co-incinérés.
La transition écologique amorcée implique la modernisation et l'extension de l'incinérateur existant, ainsi que la construction d'une nouvelle ligne d'incinération. C'est pour répondre à cet enjeu que SARPI construit depuis 2020 une toute nouvelle installation de traitement des déchets dangereux produits sur le parc chimique.
Avec la reprise de l’incinérateur existant (en 2021) et la construction de la plus grosse ligne d’incinération d’Europe (d’ici 2024), SARPI sera doté d’une capacité total de traitement thermique avec valorisation énergétique de près de 250 000t de déchets dangereux par an en Allemagne. Cette nouvelle installation permettra de traiter la totalité des déchets dangereux issus de l'activité du parc chimique de Marl ainsi que les déchets dangereux des industriels de la région. L'énergie produite sera valorisée à 100% dans le réseau de vapeur du parc chimique permettant ainsi de réduire l’impact de près de 100 000t de CO2 par an.
Pour accompagner la transformation écologique du parc chimique de Marl, SARPI modernise l'incinérateur de déchets dangereux existant et construit une nouvelle ligne d'incinération dont le démarrage est prévu fin 2024. Il était essentiel de construire en amont des capacités de stockages pour les déchets liquides produits au sein du parc chimique en vue de leur élimination future. C'est ce que nos équipes à Marl ont réalisé avec la construction d'un parc de 16 cuves de stockage pour différentes catégories de déchets liquides d’une capacité totale de 2800 tonnes. La construction a débuté en août 2020 pour s'achever fin 2021 avec une mise en service opérationnelle à temps pour assurer la prise en charge des déchets liquides auparavant co-incinérés dans la centrale charbon. Un challenge réussi pour l’équipe projet et la première étape de notre nouvelle usine en Allemagne !
Les travaux de construction du nouvel incinérateur avancent à grands pas et les équipes ont franchi une nouvelle étape fin octobre 2023 avec l’arrivée et l’installation du nouveau four tournant.
Parti de Bergame (I) en septembre, le four a parcouru plus de 6000 kilomètres par les terres et les eaux italiennes, françaises, espagnoles et néerlandaises jusqu’à Rotterdam, avant d’arriver à proximité du parc chimique de Marl par barge fluviale.
Les dimensions de cette opération hors norme
tonnes
mètres de long
mètres de diamètre
jours de transport en Europe
personnes mobilisées
kilomètres parcourus à Marl
kilomètres parcourus en Europe
jours de transport à Marl
L'arrivée du four tournant à Marl en image
A projet extraordinaire, équipe extraordinaire !
Le nouveau laboratoire !
Depuis la reprise de l’usine d’incinération RK2 dans le parc chimique de Marl en 2021, SARPI loue un laboratoire en attendant la fin de construction de la toute nouvelle usine dont le démarrage est prévu fin 2024 et qui comprend également un laboratoire flambant neuf!
Le laboratoire de Marl est au cœur du processus de traitement des déchets dangereux :
- Pour garantir l'acceptabilité des déchets sur site, tous les déchets sont au préalable analysés grâce à un échantillon en amont de leur réception. Aucun déchet n’est accepté sur site sans analyse systématique à réception, tests de mélange et approbation du laboratoire.
- Pour garantir un processus d’incinération optimal et sécurisé, des échantillons sont analysés tout au long du parcours des déchets.
- Pour déclarer les déchets propres à l’usine, des analyses sont effectuées sur des échantillons de matériaux.
Les analyses effectuées dans le laboratoire de l’usine de Marl comprennent :
- le calorimètre
- la chromatographie ionique
- le pH
- le point d’éclair
- la détermination des sels et des métaux lourds par XRF
Avec la création du laboratoire dans le nouveau bâtiment principal de l’usine, d’autres analyses sont prévues, y compris l’ICP-OES (spectrométrie) et la détermination de la charge organique.
Le laboratoire de Marl en quelques chiffres :
- 30 à 40 échantillons reçus par jour
- 7 à 10 analyses réalisées sur chaque échantillon (soit en moyenne 315 analyses réalisées par jour)
- 4 technicien(ne)s de laboratoire
Avec la création du nouveau laboratoire et le démarrage de la nouvelle ligne, les analyses vont être multipliées par 3 ou 4 et l’équipe sera renforcée.
En plus de leur activité d’analyse, les technicien(ne)s sont également impliqués dans :
- la planification des entrées/sorties des déchets traités
- l’acceptation des déchets
- la pesée des déchets reçus
- les notifications et réglementations nationales sur le transport des déchets
Le changement de laboratoire est prévu pour la fin de l’été 2024. Le nouveau laboratoire offrira plus d’espace et permettra d’être au cœur du dispositif, favorisant ainsi un meilleur échange d’informations.
La nouvelle chambre post-combustion !
Quel est le rôle de la chambre post-combustion ?
La chambre post-combustion, placée entre le four rotatif et la chaudière, permet de s’assurer que toute la matière organique ait été entièrement brûlée.
A quel moment de l’incinération des déchets intervient la chambre post-combustion ?
Les déchets, après avoir été brûlés dans le four à 1 000°C, entrent dans la chambre post-combustion pour une finition de combustion des gaz à une température supérieure à 900°C.
Les mâchefers en résultant (résidus de la combustion) sont récupérés sous la chambre post-combustion, tandis que les gaz montent dans la chambre et continuent leur parcours dans la chaudière puis vers le traitement des fumées.
Où en est-on de la construction de cette nouvelle chambre post-combustion ?
La base de la chambre post-combustion a été construite avant l'arrivée du four rotatif en octobre dernier. Les sections constituant la chambre ont ensuite été pré assemblées au sol, puis grutées en une pièce. Après presque 6 mois de montage, la virole est maintenant complètement montée.
Le travail de réfractaire à l’intérieur de la chambre post-combustion a commencé début février et devrait se poursuivre jusqu'en avril. Les couches de briques réfractaires servent à isoler la chaleur à l’intérieur de l’équipement.
La nouvelle chambre post-combustion en quelques chiffres :
24 mètres de haut
8,4 mètres de diamètre
2 brûleurs
8 lances bas pouvoir calorifique
des températures allant de 900°C à 1100°C
1 cheminée de secours
La nouvelle chaudière !
Quel est le rôle de la chaudière ?
La chaudière de récupération de chaleur permet de refroidir les gaz provenant de la chambre post-combustion et de produire de la vapeur.
De quoi est composée cette nouvelle chaudière ?
3 parcours vides (partie radiante)
1 tail-end (partie convective) lui-même composé de :
2 évaporateurs
3 surchauffeurs (Haute Température, Moyenne Température et Basse Température),
des économiseurs
Ballon séparateur sur le toit de la chaudière
Bâche alimentaire sur une plateforme à côté de la chaudière
Concrètement, comment ça fonctionne ?
Tout au long du process, de l'eau chaude déminéralisée est introduite en fonction des besoins. Cela permet de maintenir le niveau requis dans le ballon de la chaudière afin de compenser la production de vapeur et les pertes dues à la purge.
La vapeur surchauffée produite (43,5 bar a, 380 °C) est envoyée vers une turbine à contre-pression, puis vers le réseau de vapeur du parc chimique de Marl (20 bar a).
Une fois refroidis en passant dans la chaudière, les gaz de combustion entrent dans le traitement des fumées. Les cendres provenant des gaz sont alors évacuées de la partie verticale par deux convoyeurs à bande. Celles de la partie horizontale sont évacuées par un convoyeur à chaîne en auge.
Où en est-on de la construction de cette nouvelle chaudière ?
La partie convective (tail end), les parcours vides et les plateformes d’accès sont installés, ainsi que la bâche alimentaire et sa plate-forme.
Il reste à installer la tuyauterie, l'isolation, et l'instrumentation.
La nouvelle chaudière en quelques chiffres :
29 mètres de haut
31 mètres de long
7,5 mètres de large pour la partie verticale
4 mètres de large pour la partie horizontale
Température des gaz à l’entrée : 900 °C - 1100 °C
Température des gaz en sortie : 245 °C
Production de vapeur surchauffée : 49,8 t/h