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Définition d'un outil cartographique d'aide à  la décision dans le domaine de la méthanisation

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par Johan Poquet
Université Rennes 2 Haute Bretagne - Master 2 Aménagement du Territoire - Gestion de l'Environnement 2013
  

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1.2.3 Différents types d'approvisionnement

Lorsque le gestionnaire d'une unité de méthanisation fait appel à des co-substrats, un contrat peut être signé préalablement à la mise en service de celle-ci avec les fournisseurs extérieurs de déchets. Ce dernier fixe généralement les engagements des deux parties, bien souvent d'ordre économique. Différents types de transaction peuvent être établis :

- La vente directe des substrats

- L'échange de déchets contre du digestat produit au sein de l'unité de méthanisation (souvent lorsque le fournisseur de substrat est agriculteur)

- La redevance traitement : une redevance est perçue par le gestionnaire de l'unité de méthanisation pour traiter la matière organique

- L'enlèvement gratuit des déchets par le gestionnaire de l'unité de méthanisation sur le site de production

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POQUET Johan Société Armorgreen

M2 Géographie - Aménagement du Territoire - ETA - 2013 Université Rennes II

1.3 Digestat : épandage, valorisation

L'ensemble du processus de méthanisation mésophile donne lieu, après 40 à 60 jours, à un digestat. Celui-ci est un engrais complet fait de matières organiques résiduelles, de minéraux dissouts et d'eau : les intrants incorporés dans le digesteur ont donc été valorisés, et ont pris de la valeur. Ce digestat peut, à la sortie du digesteur, être directement stocké dans un post-digesteur.

1.3.1 Épandage

« Lors de la digestion, la minéralisation et la conservation de l'azote et du phosphore [ainsi que du potassium], la diminution de la teneur en matière sèche et la diminution de la phytotoxicité des substrats ont des conséquences positives sur la valeur fertilisante du digestat. Cela se traduit par une meilleure utilisation des éléments minéraux des substrats digérés et dans la plupart des cas une amélioration des rendements. » (BERGER & COUTURIER, 2008 [1]).

Le digestat peut donc, dès sa sortie de l'unité de méthanisation, être épandu directement (en respectant le plan d'épandage), sans nécessairement subir un post-traitement.

1.3.2 Transformation et valorisation

Il est possible, une fois le digestat récupéré, d'effectuer un post-traitement appelé « séparation de phases ». Le principe consiste à séparer la fraction solide du digestat de la partie liquide, à l'aide de différentes technologies.

Ceci peut permettre, pour les unités situées en Zone d'Excédent Structurel (ZES*) notamment, de contribuer à la résorption d'excédents minéraux dans les sols en valorisant le digestat en compost, qui devient alors commercialisable sur le marché. L'export du digestat valorisé est rendu d'autant plus utile en zone à forte densité que, aux excédents initiaux, s'ajoutent les issues des co-substrats nécessaires, en plus du lisier, au bon fonctionnement du procédé (IFIP*, 2010 [44]).

Grâce à la cogénération mise en place dans la plupart des unités de méthanisation, il est possible d'effectuer une déshydratation du digestat. Il est parfois mis en place une première étape de séparation sur le digestat brut, appelée « pré-concentration » afin d'optimiser la dépense en énergie.

Plusieurs techniques de pré-concentration et de déshydratation ont été répertoriées.

? Pré-concentration :

- La décantation (laissé dans une fosse, le digestat se sépare naturellement, les particules solides étant plus denses. Les deux niveaux sont ensuite pompables)

- Les séparateurs mécaniques et physico-chimiques (décanteurs-centrifuges, tamis vibrants, tamis tangentiels, pressoirs rotatifs...)

- Le pré-concentrateur Techno-one (technique qui consiste à faire passer de l'air issu des bâtiments d'élevage et ayant préalablement servi à sécher le lisier sur les tapis de séchage à travers un rideau de lisier frais)

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POQUET Johan Société Armorgreen

M2 Géographie - Aménagement du Territoire - ETA - 2013 Université Rennes II

La pré-concentration est un processus qui permet d'économiser une part non négligeable d'énergie, et tend donc à se généraliser au sein des unités de méthanisation optant pour un post-traitement du digestat.

La solution Techno-One semble être la plus adaptée : elle permet de pré-concentrer suffisamment le digestat, mais également d'en évacuer l'eau contrairement aux autres techniques qui impliquent une gestion de la phase liquide qui sera tout de même à déshydrater ou à gérer sur le site (IFIP, 2010 [44]).

? Déshydratation :

- Le tapis de séchage (l'air chaud sèche directement le digestat)

- Le tambour à double paroi (séchage indirect, par transfert thermique au contact d'une paroi) - Le procédé mixte (tambours + air chaud)

Hormis les sécheurs mixtes, ces technologies ont des consommations énergétiques similaires (1 kWh/kg d'eau évaporée) (IFIP, 2010 [44]).

Intrants : lisier et co-produit 20% de MS

Digestat 10 % de MS

Digestat 15 % de MS

Bio-méthaniseur

Procédé de pré-concentration

Chaleur sous forme
d'eau chaude à 80 °C et
de gaz d'échappement à
800 °C

Digestat 70 % de MS

Biogaz

Procédé de
déshydratation

Co-générateur

Électricité

Figure 3 - Schéma de fonctionnement d'une unité de déshydratation sur une installation de méthanisation

(IFIP, 2010 [40])

Pour les gestionnaires ne souhaitant pas investir dans une unité de déshydratation, il leur est toujours possible de transporter leur digestat jusqu'à une plateforme de compostage, si celle-ci est à proximité. C'est d'ailleurs la solution aujourd'hui la plus répandue, car plus rentable économiquement.

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POQUET Johan Société Armorgreen

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