La désulfuration biologique par biofiltre percolateur est une technologie éprouvée pour éliminer le sulfure d’hydrogène (H₂S) du biogaz, du gaz de station d’épuration et du gaz de décharge. Également appelée désulfuration microbienne, elle utilise un épurateur biologique, aussi désigné comme biolaveur, réacteur à lit biologique ou biofiltre percolateur.

Le biogaz contenant du H₂S traverse une cuve remplie de garnissage. Des micro-organismes colonisent sa surface et forment un biofilm actif. En présence d’oxygène, ils oxydent biologiquement le sulfure d’hydrogène en soufre élémentaire et en sulfates.

Des nutriments entretiennent l’activité biologique et le liquide de procédé circule en continu. Soufre et sulfates s’accumulent dans ce liquide, dont une partie est évacuée. Elle peut être dirigée vers une station de traitement des eaux usées ou, sur une unité de méthanisation, vers le stockage du digestat.

Le procédé emploie des micro-organismes de type Thiobacillus (Thiooxidans). Ces bactéries chimiolithotrophes utilisent le dioxyde de carbone comme source de carbone. L’oxygène nécessaire à leur métabolisme est apporté par l’air de procédé.

L’alimentation en air est régulée automatiquement selon le débit de biogaz, à partir du signal 4–20 mA de la mesure de débit. Une soufflante à vitesse variable adapte ainsi l’apport d’oxygène aux variations de débit de biogaz et de charge en H₂S.

La cuve est fabriquée en PP (polypropylène). En raison du faible pH du liquide en circulation, les conduites et composants en contact avec celui-ci sont réalisés en polymères résistants à la corrosion.

La circulation répartit continuellement le liquide sur le garnissage pour mettre en contact biogaz, micro-organismes, oxygène et phase liquide. Eau neuve et nutriments sont ajoutés automatiquement selon les besoins. Le liquide chargé en soufre et sulfates est évacué périodiquement ou de manière semi-continue.

La température du liquide est maintenue par un chauffage intégré d’une puissance maximale de 80 kW, avec raccordement DN50 et 400 m de conduites de chauffage internes. Sa régulation dépend automatiquement de la température du liquide.

L’armoire de commande et les équipements de procédé sont installés dans un local technique en PP, équipé d’une ventilation ATEX, d’une protection antigel et d’une détection de méthane.

L’instrumentation comprend un pH-mètre Endress+Hauser, la mesure de niveau, des débits de liquide et d’air, de la température du liquide, un détecteur de méthane Honeywell ATEX, des variateurs et la commande automatique du procédé. Le système prend en charge les signaux 4–20 mA et la communication Siemens ET 200 SP via PROFINET, PROFIBUS et Modbus.

Par rapport aux filtres à charbon actif ou aux laveurs chimiques, la désulfuration biologique présente l’avantage de ne pas nécessiter de réactifs tels que NaOH ou H₂O₂ pour retirer le H₂S. Seules de faibles quantités de nutriments sont nécessaires au maintien du procédé biologique.

L’épurateur est dimensionné pour 1.100 m³/h de biogaz et 2.500 ppm de H₂S à l’entrée. Son efficacité d’élimination de 94 % réduit la concentration en sulfure d’hydrogène à ≤150 ppm.