Projet OPTI-SCREEN OPTIMISATION DE L ECHANTILLONNAGE A LA LIVRAISON. Décembre 2015

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1 Projet OPTI-SCREEN OPTIMISATION DE L ECHANTILLONNAGE A LA LIVRAISON Décembre 2015 Étude réalisée pour le compte de l ADEME par : DALKIA SA, CYLERGIE - ENGIE LAB, FCBA N de convention : 1301C0080 Coordination technique : DALKIA SA déléguée à FCBA Direction\Service : DALKIA SA ANNEXE 7 : PROTOCOLE DES CAMPAGNES DE MESURES En partenariat avec :

2 Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 7 FICHES SYNTHÉTIQUES 4 camions classiques C 2 camions spéciaux mélange hétérogène T 2 camions spéciaux mélange homogène M en chaufferie sur plate-forme Préparation des combustibles avant chargement : FICHE 1 Constitution des chargements : mélange hétérogène (2 prod.) FICHE 2 mélange hétérogène (3 prod.) FICHE 3 mélange homogène FICHE 4 Prélèvement des échantillons : FICHE 5 30 prélèvements par camion 20 prélèvements par camion Préparation et codification des échantillons FICHE 6 90 échantillons au total 100 échantillons au total Mesures des échantillons : FICHE 7 Humidité (double-mesure) Granulométrie Taux de cendre Humidité (mesure simple) Nombre total de mesures : 190 mesures d humidité (+ 90 doubles de mesure) 90 mesures de granulométrie 90 mesures de taux de cendre OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 2

3 FICHE 1 : sur plateforme Préparation des combustibles avant chargement - chargeur de la plateforme (godet de 7 m 3 ) - 3 seaux de 20 L - 1 pelle d échantillonnage pour effectuer les prélèvements 4 ÉTAPES : 1. Choisir des combustibles très différents présents sur la plate-forme : - soit 2 combustibles A et B (selon disponibilité) - soit 3 combustibles A, B et C (selon disponibilité) 2. A la constitution des tas, effectuer 1 prélèvement pour chaque godet (2 prélèvements pour un godet de 7 m 3 ) à mettre dans une benne de récupération 3. Constituer ainsi deux tas ou trois tas de 20 à 30 T de combustibles 4. A partir de la biomasse prélevée, on prépare 3 échantillons par quartage et dépôt dans des barquettes pour les analyses d humidité, de répartition granulométrique et de taux de cendre, selon les techniques de préparation décrites en fiche n 6. OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 3

4 sur plateforme FICHE 2 : Constitution des camions spéciaux à MÉLANGE HÉTÉROGÈNE 2 produits - chargeur de la plateforme (godet de 7 m 3 ) - camion à fond-mouvant (90 m 3 ) - pont-bascule à proximité si possible Répartition hétérogène de la matière dans la benne du camion (godet de 7 m 3 ) 4 ÉTAPES : 1. Peser le camion vide à l aide du pont-bascule noter le poids du camion vide 2. Charger le fond du camion (le coin non visible) avec 4 à 5 tonnes de produit A noter le poids du camion, en déduire la masse de produit A chargé 3. Finir de remplir le camion avec le produit B et peser le camion plein noter le poids du camion plein, en déduire la masse totale chargée et la masse de produit B 4. Le chauffeur fait un trajet de 40 km avec le camion plein Méthode alternative, si le pont-bascule n est pas à proximité: 1bis.Peser la pelle avec le godet vide, noter ce poids 2bis. Peser la pelle avec le godet plein de combustible A, noter le nombre de godets 3bis. Peser la pelle avec le godet plein pour le combustible B, noter le nombre de godets OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 4

5 OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 5

6 sur plateforme FICHE 3 : Constitution des camions spéciaux à MÉLANGE HÉTÉROGÈNE 3 produits - chargeur de la plateforme (godet de 7 m 3 ) - camion à fond-mouvant (90 m 3 ) - pont-bascule à proximité si possible Produit C Produit B Produit A Répartition hétérogène de la matière dans la benne du camion (godet de 7 m 3 ) 5 ÉTAPES : 1. Peser le camion vide à l aide du pont-bascule noter le poids du camion vide 2. Charger 7 à 8 tonnes de produit A pour former une couche sur tout le fond du camion noter le poids du camion, en déduire la masse de produit A chargé 3. Charger 7 à 8 tonnes de produit A pour former une deuxième couche noter le poids du camion, en déduire la masse de produit B chargé 4. Finir de remplir le camion avec le produit C et peser le camion plein noter le poids du camion plein, en déduire la masse de produit C chargé 5. Le chauffeur fait un trajet de 40 km avec le camion plein OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 6

7 FICHE 4 : sur plateforme Constitution des camions spéciaux à MÉLANGE HOMOGÈNE Mélange homogène type DALKIA : moitié de produit A + moitié de produit B Mélange homogène type Cylergie ENGIE LAB : tiers de produit A + tiers de produit B + tiers de produit C - chargeur de la plateforme (godet de 7 m 3 ) - camion à fond-mouvant (90 m 3 ) - pont-bascule à proximité si possible 7 ÉTAPES : 1. Prévoir un espace suffisamment grand sur la plate-forme pour préparer le mélange 2. Le chargeur dépose un godet de produit A qu il a pesé sur le pont bascule. noter le poids du godet de produit A 3. Il dépose ensuite sur le produit A un godet de produit B qu il a préalablement pesé sur le pont bascule. noter le poids du godet de produit B 4. On répète l opération jusqu à avoir un tas de 50 tonnes environ de mélange afin de charger au moins deux camions. Puis le chargeur brasse la matière afin de parfaitement mélanger le tas ainsi formé noter le poids des godets de produits A, B et C 5. Peser le camion vide à l aide du pont-bascule noter le poids du camion vide 6. Le chargement du camion peut alors être effectué en se servant du mélange obtenu, peser le camion plein noter le poids du camion plein, en déduire la masse de mélange chargé 7. Le chauffeur fait un trajet de 40 km avec le camion plein OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 7

8 FICHE 5 : Protocole de prélèvement des échantillons sur plateforme : camions spéciaux - 2 perches avec boites d échantillonnage (type Biofely) - 20 seaux de 20l numérotés de 1 à seaux de 20l numérotés de 1 à 30-1 chronomètre avancement du camion préleveur 1 ÉQUIPE DE TRAVAIL préleveur 2 flux de combustible - 1 chauffeur : lance le début du dépotage et avance au fur et à mesure du déchargement sur la plateforme. Au besoin, il stoppe le dépotage. - 2 préleveurs : réalisent l échantillonnage, de part et d autre du camion à l aide des perches avec boites d échantillonnage. Les prélèvements sont transvasés dans les seaux à chiffres pairs (à droite) et les seaux à chiffres impairs (à gauche), rangés dans l ordre croissant. - 1 personne en charge du bon déroulement des opérations : munie d un chronomètre, il donne les instructions aux préleveurs et il note les différences d aspect visuel du combustible déchargé Noter ces observations avec le timing correspondant min n prise GP DP GL DL GP DP GL DL GP DP GL DL GP DP GL DL GP DP GL DL Timing et types de prélèvement pour 20 échantillons sur 19 min min n prise GP DP GL DL GP DP GL DL GP DP GL DL GP DP GL DL GP DP GL DL GP DP GL DL GP DP GL DL GP DP Timing et types de prélèvement pour 30 échantillons sur 15 min OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 8

9 3 ÉTAPES : 1. Le camion ouvre les portes, laissant tomber une première couche de biomasse. 2. Le chronomètre est lancé à partir de la mise en action du dépotage par le chauffeur. Le camion avance légèrement à chaque fois que le tas de biomasse déchargé devient trop important. 3. Dès le lancement du chronomètre, on réalise les prélèvements en temps décalés, en alternant les prises gauche/droite et proche/loin du camion : - 1 re prise (t=0min) : prise à gauche proche (GP), dépôt dans le seau n 1-2 e prise : prise à droite proche (DP), dépôt dans le seau n 2-3 e prise : prise à gauche loin (GL), dépôt dans le seau n 3-4 e prise : prise à droite loin (DL), dépôt dans le seau n 4-5 e prise : prise à gauche proche (GP), dépôt dans le seau n 5 - ainsi de suite jusqu à la fin de la phase de prélèvement, qui doit correspondre à la fin du déchargement Le timing des prélèvements est défini au préalable en fonction du nombre d échantillons à prélever (20 ou 30 échantillons) et du temps de déchargement du camion indiqué par le chauffeur. Il est conseillé de faire un arrêt au bout de 5 min pour ajuster si besoin le timing pour les prélèvements restants. Si le déchargement doit être interrompu (arrêt du fond mouvant) pour évacuer la matière ou pour bouger le camion de place, il faut arrêter les chronos jusqu à ce que le déchargement reprenne. en chaufferie : camions classiques sur plateforme Le déchargement a lieu directement en chaufferie, dans un silo enterré. Protocole identique au précédent, mais le camion est fixe. préleveur 1 préleveur 2 OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 9

10 sur site FICHE 6 : Préparation des échantillons - 1 règle de quartage ou diviseur à rifles barquettes de 1,8 L - 90 seaux de 5 L - balance de précision (0,1g) CODIFICATION Chaque contenant (barquettes et seaux de 5L) doit être codé de la manière suivante : - Date (numéro du jour) - Type de camion (C pour classique, T pour hétérogène, M pour homogène) - N de camion (1 à 4 pour C, 1 à 2 pour T et M) - N de prélèvement à 2 chiffres (01 à 20, ou 01 à 30) - Mesure (h pour humidité, g pour granulométrie, l pour mesures au laboratoire, h2 pour la 2 e mesure d humidité) Ex : 8T105g 5 ÉTAPES 1. Déposer sur table de quartage (ou sur sol lisse) le contenu de chaque seau de 20L 2. Préparation de l échantillon pour la mesure de granulométrie : Récupérer par quartage 500g de biomasse qu on dépose dans une barquette de 1,8L préalablement tarée. Noter sur la barquette le code correspondant (XXXXXg) Noter la masse prélevée, puis refermer la barquette 3. Préparation de l échantillon pour la mesure d humidité : Récupérer par quartage 400g de biomasse qu on dépose dans une barquette de 1,8L préalablement tarée. Noter sur la barquette le code correspondant (XXXXXh) Noter le poids de la barquette à vide, noter la masse prélevée, puis refermer la barquette 4. Préparation de l échantillon pour doubler la mesure d humidité : Récupérer par quartage 400g de biomasse qu on dépose dans une barquette de 1,8L préalablement tarée. Noter sur la barquette le code correspondant (XXXXXh2) Noter le poids de la barquette à vide, noter la masse prélevée, puis refermer la barquette 5. Préparation de l échantillon pour les mesures au laboratoire : Récupérer par quartage 1,2 à 2kg de biomasse qu on dépose dans un seau de 5l Noter sur le seau le code correspondant (XXXXXl) Noter le poids de la barquette à vide, noter la masse prélevée, puis refermer la barquette OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 10

11 sur site FICHE 7 : Mesures à réaliser sur les échantillons Date de l étude : 12/05/2015 MESURE DU TAUX D HUMIDITÉ - étuve - balance de précision (0,1g) 1. Peser la barquette contenant la biomasse pour connaitre la masse humide de biomasse Noter le poids de la barquette avant passage à l étuve 2. Mettre les barquettes à l étuve pendant au moins 24h, en veillant à ne pas saturer l étuve. Mesurer la masse des barquettes à la sortie de l étuve, Noter le poids de la barquette après passage à l étuve et en déduire le taux d humidité MESURE DE LA RÉPARTITION GRANULOMÉTRIQUE - tour de tamisage : tamis : 63, 25, 14, 6.3, 3.15, 1 mm - balance de précision (0,1g) 1. Placer la biomasse au sommet de la tour de tamisage. Actionner le tamis et attendre 10 min afin que les différentes sections granulométriques soient bien séparées 2. Peser ensuite chaque fraction granulométrique, soit en transvasant la biomasse dans des barquettes, soit en pesant directement chaque tamis préalablement nettoyé et taré Noter la masse de chaque fraction granulométrique pour en déduire la répartition granulométrique du prélèvement Pour mesurer le taux d humidité et la répartition granulométrique au laboratoire, on prépare préalablement les échantillons comme précisé dans la fiche n 6 (quartage pour obtenir g de biomasse à déposer dans une barquette de 1,8L à tarer et à coder). OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 11

12 au laboratoire MESURE DU TAUX DE CENDRE - broyeur à 4 mm - coupelles et creusets - balance de précision (0,1g) - dessiccateur - four On réalisera 3 mesures de taux de cendre sur chaque prélèvement, pour utiliser la moyenne des trois mesures pour les analyses statistiques. 1. On utilise la biomasse séchée à l étuve pour la mesure du taux d humidité 2. Réduction granulométrique à 4 mm 3. Mélanger la biomasse broyée, puis déposer entre 7 et 9 g dans des coupelles dédiées 4. Placer les coupelles à l étuve ainsi que les creusets 5. Après refroidissement en dessiccateur, peser un creuset vide à l aide d une balance de précision, puis remplir le creuset avec 1 à 2g de biomasse, peser de nouveau le creuset rempli et en déduire la masse de biomasse sèche introduite 6. Mettre dans le four attendre que l intégralité de la matière organique soit consumée (1h de montée en température puis 4h à 500 C) 7. Après refroidissement en dessiccateur, peser ensuite le creuset et en déduire la masse de matière minérale présente, puis le taux de cendre. Noter les 3 mesures de taux de cendre correspondant à l échantillon OPTI-SCREEN Annexe 7 : Protocole des campagnes de mesures (tâche 2.2) 12