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Process

Le centre de valorisation énergétique de Saint-Saulve

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Process four et chaudière
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Process traitement des fumées

Nature des déchets

Les déchets incinérés à l'usine d'incinération de Saint-Saulve ont les caractéristiques suivantes :

Composition des déchets 

  • 49% de combustibles et matières volatiles
  • 28% d'inertes
  • 23% d'eau

Origine des déchets

  • Déchets ménagers
  • Encombrants broyés
  • Refus de tri
  • Déchets industriels banals
  • Déchets hospitaliers banalisés

Détection de la radioactivité

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Portique (poteau vertical blanc) de détection de la radioactivité

L’entrée et la sortie du site sont équipées de portiques fixes de détection de radioactivité.

Ces systèmes permettent la mesure du rayonnement gamma émis éventuellement par les déchets entrants ou les résidus sortants.

Le principe de fonctionnement réside dans la comparaison de la radioactivité émise par le chargement avec la radioactivité ambiante.

Chaque portique est associé à une électronique de traitement, de visualisation et d’alarme.

Pesage

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Ponts bascules et bornes de pesage

L’usine est équipée de 2 ponts bascules (1 pont de 8 m et 1 pont de 18 m) permettant la double pesée pour les camions de collecte et la pesée des semi remorques (enlèvement des mâchefers, des cendres d’électrofiltres et des refiom). Chaque camion possède un badge reconnu dans le système informatique de pesée. Toutes les pesées sont enregistrées dans un logiciel spécifique.

Déchargement et stockage des déchets

Le déchargement des camions se fait par vidage direct dans une fosse bétonnée d’un volume de 2 700 m3.

Le hall de déchargement est mis en dépression afin d’éviter la dispersion des poussières et papiers à l’extérieur du bâtiment.

L’usine est équipée de 2 ponts roulants (1 en service, 1 en secours) à marche semi automatique, avec benne de 2 m3. La commande des ponts est assurée depuis la salle de commande et des caméras permettent de suivre le chargement des fours et de la presse.

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Déchargement d'un camion de déchets
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Fosse de stockage des déchets et grappin

Fours

L’usine possède 3 lignes d’incinération pratiquement identiques (seule la chaudière de la ligne 1 diffère).

Les fours sont de conception CNIM Martin et ont une capacité nominale de 5.8 t/h de déchets pour un PCI de 2 000 kcal/kg. Chaque four est équipé d’une grille Martin d’une surface de 17 m². Les barreaux sont en fonte d’acier au chrome fondue au four électrique. Les parois sont recouvertes de béton réfractaire.

L’air de combustion est aspiré depuis la fosse, réchauffé par le réchauffeur (air / vapeur) et introduit dans les fours sous les grilles (air primaire), dans la chambre de combustion (air secondaire) ainsi que sur les parois du four (air tertiaire).

Chaque four est équipé d’un brûleur de démarrage et d’un brûleur de soutien afin de maintenir les 850°C pendant 2 secondes, conformément à la réglementation.

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Combustion de déchets
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Intérieur d'un four à l'arrêt (grille et béton réfractaire)

Mâchefers (résidus de combustion)

A la sortie des fours, les résidus de combustion (mâchefers) sont récupérés par les extracteurs à mâchefers, puis sont évacués par bande transporteuse horizontale vers la ligne de traitement. Cette dernière se compose d’un déferraillage par overband, ce qui permet de récupérer les ferrailles.

Les mâchefers, qui représentent environ 30 000 tonnes par an, sont valorisés en technique routière.

Les ferrailles, représentant environ 4 000 tonnes par an, sont recyclées.

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Extracteur à mâchefers, en sortie de four
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Ferrailles et mâchefers

Chaudières

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1er parcours d'une chaudière lors de sa mise en place

Les 3 chaudières sont verticales, à circulation naturelle et permettent de récupérer la chaleur contenue dans les gaz de combustion. Les chaudières des lignes 2 et 3 sont de conception BABCOCK, alors que la chaudière de la ligne 1 est de conception LURGI.

Chaque chaudière fournit 13.6 t/h de vapeur surchauffée à 350 °C – 38 bar.

Les chaudières des lignes 2 et 3 possèdent 3 parcours et sont constituées d'un ballon supérieur, des écrans d’eau, d'un surchauffeur primaire et secondaire avec désurchauffe entre les 2 (2ème parcours), d'un vaporisateur (3ème parcours) et d'un économiseur (3ème parcours).

Le nettoyage de ces chaudières se fait uniquement par grenaillage.

La chaudière de la ligne 1 possède 4 parcours et est constituée d'un ballon supérieur, des écrans d’eau, d'un surchauffeur primaire et secondaire avec désurchauffe entre les 2 (3ème parcours), d'un vaporisateur (2ème et 3ème parcours) et d'un économiseur (3ème et 4ème parcours).

Le nettoyage de cette chaudière se fait par frappage pour le 2ème parcours, par grenaillage pour le 3ème parcours et par ramonage vapeur pour le 4ème parcours.

La réduction des oxydes d’azote est basée sur le procédé SNCR (Non catalytique) qui se déroule au niveau des chaudières. La solution d'urée est injectée avec de l'eau et de l'air afin de pulvériser ce mélange dans les fumées.

Les cendres sous chaudières sont récupérées par un système de vis puis sont stockées dans le silo avec les cendres des électrofiltres.

Electofiltres

A la sortie de chaque chaudière, les fumées partent dans un électrofiltre. Les gaz passent donc dans un champ électrique créé entre des fils et des plaques. Les poussières sont repoussées sur les plaques ou électrodes collectrices et tombent dans une trémie. Les cendres sont alors évacuées par un transporteur horizontal à chaînes, puis par un élévateur vertical à godets, sur courroie. Les cendres sont stockées dans un silo de 100 m3 en acier puis sont évacuées en centre agréé.

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Trémie sous électrofiltre

Traitement des fumées

Quench

A la sortie de l’électrofiltre, les gaz passent dans un quench (refroidisseur). Une injection d’eau permet d’obtenir une température des fumées de l’ordre de 175 °C. Cette température est nécessaire pour une bonne réaction chimique dans le réacteur et pour protéger les manches du filtre.

Réacteur

Un réacteur permet l’injection de la chaux et du coke de lignite pour traiter les gaz acides, les métaux lourds et les dioxines furannes.

Filtre à manches

Les fumées sont alors filtrées par un filtre à manches. Les résidus issus des 3 filtres sont stockés dans un silo de 100 m3 avant envoi en centre de traitement agréé.

Les REFIOMS (chaudières + électrofiltres + filtres à manches) représentent environ 5 000 tonnes par an.

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Filtre à manches non calorifugé lors des travaux
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Quench (à droite) et réacteur (à gauche)

Le traitement des fumées a été cofinancé par l'Union Européenne grâce au FEDER (Fonds Européen de Développements Régional), à hauteur de 30%, soit 3 millions d'euros.

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Logo de l'Union Européenne
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Logo FEDER Nord-Pas-de-Calais

Cheminées

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Les 3 cheminées et le bâtiment abritant les analyseurs de gaz

Chaque ligne d’incinération a son propre traitement des fumées et sa propre cheminée. Chaque conduit a une hauteur de 35 m.

L’ensemble des polluants est mesuré et lu in situ et en salle de commande (CO, NOx, O2, SO2, HCl, HF, COT, NH3 et poussières).

La mesure de poussières se fait par opacimètre et la mesure des autres paramètres se fait par analyse multigaz (MIR FT) à l’émission par corrélation infrarouge. Une redondance des mesures existe.

Les dioxines furannes sont mesurées en semi-continu sur les 3 cheminées.

Rejets liquides

Les eaux usées (trop plein des extracteurs à mâchefers, eau de régénération des chaînes déminé, eaux de lavage) sont collectées, décantées et repartent dans les extracteurs à mâchefers.

Toutes les autres eaux usées du site (purges chaudières et turbines, eau de refroidissement des lances d’urée) sont traitées par remise à Ph pour pouvoir être réinjectées dans les quenchs.

Turboalternateurs

Le site est équipé de 2 groupes turbo-alternateurs de puissance 6 MW environ (une turbine ALSTOM de 20 et une turbine TGM KANIS de 2015)

 Il s’agit de turbines à condensation et soutirage. Les conditions d’admission sont de 345 °C – 37 bar abs et les conditions d’échappement sont 47 °C – 0.1 bar abs.

L’alternateur est de type synchrone (3 phases).

La nouvelle turbine TGM KANIS permet un 1er soutirage pouvant atteindre 12 t/h - 16 bar abs et un 2ème soutirage à 3 bar abs afin d’alimenter des industriels de la ZI 4 de Saint-Saulve.

Sur chaque turbine est soutirée un peu de vapeur pour alimenter les 2 bâches alimentaires. Pour assurer une température constante à ces bâches (105 °C), un poste de détente est installé sur chaque soutirage.

La chambre intermédiaire de chaque turbine est dépressurisée légèrement en dessous de la pression atmosphérique par un condenseur des buées, qui évite les fuites vapeur vers l’extérieur et toute entrée d’air. Le système de mise sous vide est indispensable.

 L’énergie est valorisée sous forme électrique et sous forme de chaleur.

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Alternateur de 6 MW
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Barillet avec arrivée de vapeur haute pression

Aérocondenseurs

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Ventilateur d'aérocondenseur

Chaque turbine est reliée à un aérocondenseur. Ceux-ci sont dimensionnés pour évacuer toute la puissance thermique correspondant à la condensation de la vapeur à l’échappement turbine pour le cas de fonctionnement de la turbine et de 2 chaudières, mais aussi pour le cas de fonctionnement en by-pass. Chaque aérocondenseur se compose de faisceaux d’échange répartis sur 2 cellules.

Les condensats sont rejetés dans le ballon des condensats, puis passent dans les condenseurs avant d’être dégazés et de revenir dans la bâche alimentaire. Des éjecteurs d’entretien maintiennent le vide dans les aérocondenseurs.

Préparation d'eau

En 2016, le poste de déminéralisation à régénération automatique a été remplacé par un système à osmose inverse avec pré-traitement, osmose, EDI, lits mélangés et concentrateur. L’eau déminéralisée est stockée dans une cuve de 50 m3 puis part vers les bâches alimentaires. Sur la partie supérieure de ces bâches est situé un dégazeur de type pulvérisateur et plateaux. Il assure le réchauffage et le dégazage des condensats avant leur entrée en chaudière. L’eau est également conditionnée par ajout de carbo-hydrazine (au niveau des bâches alimentaires) et de polyphosphates (au niveau des ballons chaudière).

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Pompes alimentaires envoyant l'eau dans les chaudières
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Poste de déminéralisation

Electricité

Les différents réseaux électriques sont :

  • réseau alimentation EDF haute tension (20 kV)
  • réseau normal basse tension (400V AC)
  • réseau secouru groupe électrogène (400 V AC)
  • réseau protégé onduleur (230 V AC)
  • réseau courant continu (48 V CC et 110 V CC)

Chaque alimentation principale process comprend un câble « normal », un câble « secouru » et un câble « protégé ».

Un filtre passif est installé à l’extérieur afin de ne pas perturber le réseau EDF lors de la revente d’électricité.

Tous les automates sont reliés en réseau avec la supervision, qui permet le contrôle – commande depuis la salle de quart. Cette supervision comprend un serveur et 2 postes de conduite redondants avec 2 écrans chacun.

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Automates de turbine
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Salle de commande avec supervision

Presse à balles

Dans le hall de déchargement, est installée une presse à balles de 12.8 t/h. Il s’agit d’une presse automatique à chambre fermée à 2 vérins. Une station de cerclage est totalement intégrée à la presse et est équipée d’une tête de cerclage pour feuillard plastique. Une enrubanneuse permet ensuite d’entourer les balles d’un film plastique. Ce banderolage s’effectue sur les 6 faces.

Les balles ont une forme parallélépipédique (800 * 1200 * 1600 mm) et ont un poids d'environ 1 tonne et sont stockées sur l’aire extérieure prévue à cet effet avant d’être incinérées.

Utilités

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Plusieurs moyens pour contacter le syndicat

Par téléphone

03.27.09.06.19

Par fax

03.27.09.06.18

Horaires d'ouverture

  • Lundi au Vendredi matin :
    de 8h à 12h
  • Lundi au Vendredi après-midi :
    de 13h30 à 16h30

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