Unité de méthanisation:
LA
METHANISATION
La méthanisation sert à récupérer les déchets organiques de fermes (paille, fumier, bouse…) pour les valoriser dans un réacteur où ils seront transformés en biogaz. Ensuite ce biogaz pourra être
utilisé pour générer et/ou produire de l’électricité avec une turbine ou un co-générateur.
Lors de la visite de l’exploitation, nous avons visité une exploitation agricole produisant du biogaz grâce à un digesteur. Celui-ci est alimenté par les déchets de 160 vaches laitières de race Holstein.
L’exploitant ainsi que sa femme ont deux installations. Celles-ci produisent de 50 à 60 K.W/s. Cette énergie est envoyée pour alimenter le village ainsi que son exploitation, il n’a donc pas de coût d’électricité grâce à son digesteur.
Digesteur
Au maximum, il produit 75000kg/w/J mais il produit en moyenne 50000kg/W/j. L’exploitant reçoit des subventions pour avoir installé ces digesteurs, celles-ci sont de 9.7cts par KW produit, plus 7.3cts pour ce qui est administration … Ce qui donne au total 17cts de subventions par Kw.
L’exploitant espère que le prix des énergies va augmenter car pour le moment c’est peu avantageux. Lorsque il a investi pour sa station de biogaz, c’était il y a 4ans, mais en prenant du recul il ne le referait pas car c’est devenu peu intéressant, le prix de l’énergie est sans cesse en
baisse.
75% de son revenu est grâce à son processus de méthanisation. Par an, il perd 460 000 euros de chiffre d’affaire, ce qui est considérable, à cause de la baisse du prix de l’énergie ; de plus, il
faut prendre en compte l’augmentation du coût de l’alimentation du digesteur.
L’an passé, l’exploitant a acheté 50ha de terres pour le 2e digesteur car il a signé un contrat avec une ville proche.
Le digestat est utilisé pour la partie solide de la litière des vaches.
Couloir d’alimentation de l’exploitation
Substrats à utiliser
Le choix des matières organiques utilisées est un point clé de la gestion d’une installation car il détermine le rendement en méthane et leur mode d’incorporation (quantité, fréquence) est le point le plus sensible de la gestion d’une installation
Les déjections animales :
Elles sont particulièrement intéressantes à utiliser quand elles sont produites en quantités importantes et régulières :
-le lisier est adapté à la méthanisation compte tenu de son état liquide qui facilite sa
manipulation et qui permet de diluer les autres substrats. Malgré un faible potentiel méthanogène, les lisiers sont indispensables car ils apportent des bactéries fraîches. Ils ont un fort pouvoir tampon (stabilise le pH), ce qui facilite les réactions bactériennes et assure une stabilité du milieu.
-les fumiers sont également intéressants car ils ont un taux de matières sèches plus élevé et ils peuvent servir de support pour les bactéries à l’intérieur du digesteur. Cependant, leur aspect solide les rend plus difficile à manipuler et plus chers à utiliser (injections dans le digesteur et brassage énergétivore). Ils sont donc, soit mélangés avec le lisier dans la pré fosse puis envoyés par la pompe dans le digesteur, soit introduit à l’aide d’une trémie.
Les résidus de cultures :
Les résidus de cultures (paille, tourteaux de colza, pulpes de pomme de terres, fanes …) ont souvent de hautes teneurs en carbone et sont facilement assimilables dans le digesteur. Ils sont donc des bons substrats pour la méthanisation.
Les cultures :
Les cultures (maïs ensilage, herbe ensilage, betterave …) possèdent des potentiels méthanogènes intéressants et peuvent donc être utilisés à des fins énergétiques. Il est cependant nécessaire d’étudier les coûts engendrés par ces cultures par rapport aux bénéfices réalisés au travers de la méthanisation.
Les co-substrats :
Les quantités et le potentiel méthanogène des substrats issus de la ferme sont en général insuffisants pour rentabiliser une installation. Il faut donc trouver du substrat extérieur à l’exploitation afin de réaliser une co-digestion.
En plus, la prise en charge de ces déchets est une prestation de services pour le fournisseur qui donne lieu à une rémunération de l’agriculteur.
Ces co-substrats peuvent provenir :
-d’industrie agroalimentaire : déchets de légumes ou de fruits, petit lait, huile, graisse …
-de collectivité : tontes, feuille, bio déchets des ménages, graisse d’abattoir, boues de station d’épuration …, de restaurateurs privés ou collectifs (graisse usagées), de grande et moyenne
surface de distribution…
Dans tous les cas le choix de matières organiques utilisées et les mélanges de co-substrats doivent être validés par le concepteur de l’installation.
Substrats à ne pas utiliser :
Parmi les différentes matières organiques, seuls les déchets ligneux ne sont pas aptes à être digérés par les bactéries. Il est donc inutile de les mettre dans le digesteur.
Il faut également faire attention à ne pas introduire des produits inorganiques (sables, verres, plastiques …) car ils ne sont pas dégradés lors de la digestion.
Les matières contenant des substances dangereuses (métaux lourds, polluants organiques) ainsi que les substances présentant un risque sanitaire (antibiotique …) ne doivent pas entrer dans le digesteur.