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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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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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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