SOMMAIRE
DÉDICACE
ERREUR ! SIGNET NON
DÉFINI.
REMERCIEMENTS
II
RÉSUMÉ
III
ABSTRACT
IV
SOMMAIRE
V
LISTE DES FIGURES
X
LISTE DES TABLEAUX
XII
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS
XIII
INTRODUCTION
GÉNÉRALE
1
CHAPITRE
1 : ENVIRONNEMENT DE L'ÉTUDE ET GÉNÉRALITÉS
SUR LA MÉTHANISATION
4
INTRODUCTION
5
1.1. Environnement de l'étude
5
1.2. Problématique générale sur
les déjections avicoles d'une ferme
9
1.3. Généralités sur la
méthanisation
10
1.4- Digestat
18
1.5- Biogaz dans le monde, en
Afrique
18
1.6- Valorisation énergétique
du biogaz
23
1.7- Pouvoir énergétique du
biogaz
24
1.8- Composition du biogaz
24
1.9- Avantages et inconvénients de la
méthanisation
25
CONCLUSION
27
CHAPITRE
2 : ETAT DES LIEUX D'EXPLOITATION DU BIOGAZ DANS LE CENTRE ET ETAT DE
L'ART
28
INTRODUCTION
29
2.1-CADRE INSTITUTIONNEL, JURIDIQUE ET
RÈGLEMENTAIRE DE LA GESTION DES DÉCHETS AU CAMEROUN
29
2.1.1- Cadre institutionnel de la gestion
des déchets
29
2.2- CAS DE LA DÉCHARGE DE
NKOLFOULOU
31
2.3-CADRE JURIDIQUE DE GESTION DES
DÉCHETS AU CAMEROUN
32
2.3.1- Cas de la ferme Henri et
Frères
33
2.3.2-Description intérieure de la
ferme
34
2.3.3-Différents types de logements
et activités autour des déjections avicoles au sein de la
ferme
34
2.3.4-Hangar à moulin
42
2.4- GESTION SOUS FORME DE FIENTES ET DE
LISIER À LA FERME
43
2.5- SYSTÈME DES BIODIGESTEURS
44
2.6-IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ET SOCIAUX DES
LISIERS DE POULES PONDEUSES
45
2.7 -MESURES PRÉVENTIVES
48
2. 8-ETAT DE
L'ART
49
2.8.1-Différents types de
digesteurs
49
A) DIGESTEURS DE
TYPE DISCONTINU
49
B) DIGESTEURS DE
TYPE CONTINU
52
C) TECHNOLOGIES
IDENTIFIÉES DANS LE MODÈLE INDUSTRIEL POUR LA DIGESTION DES
LISIERS
53
2.8.2 - Comparaison des digesteurs
industriels
56
2.9- CHOIX DU SYSTÈME
57
CONCLUSION
57
CHAPITRE
3 : APPROCHE MÉTHODOLOGIQUE D'ÉVALUATION ET DE VALORISATION DU
POTENTIEL MÉTHANOGÈNE
58
INTRODUCTION
59
3.1- MATÉRIEL DE COLLECTE DES
DONNÉES
59
3.2- APPROCHE
GLOBALE
59
3.3- RECONNAISSANCE
DE TERRAIN
59
3.4- MÉTHODES
DE COLLECTE DES DONNÉES
60
3.4.1- Recherche
documentaire
60
3.4.2-
Observations
60
3.4.3-
Entretiens
60
3.4.4-Phase de collecte des données
sur le terrain
61
3.5- CHOIX DU MODÈLE POUR LA MISE EN
PLACE D'UNE UNITÉ DE BIOMÉTHANISATION
61
3.6- ESTIMATION DES LISIERS PRODUITS DANS
UNE FERME AVICOLE
62
3.6.1- Quantité journalière de
lisiers produits
62
3.6.2- PRODUCTION VOLUMIQUE DU BIOGAZ DANS
LE DIGESTEUR
62
3.6.3- DÉBIT VOLUMIQUE DE L'EFFLUENT
ET VOLUME TOTAL DU DIGESTEUR
63
3.6.4- Production du biogaz et du
digestat
63
3.6.5- Dimensionnement de l'entrée
des lisiers et de la sortie du digestat Certains
paramètres sont à déterminer :
64
3.6.6- DIMENSIONNEMENT DU RAYON ET DE LA
HAUTEUR DU DIGESTEUR
65
CONCLUSION
65
CHAPITRE
4 : ÉVALUATION ET VALORISATION ÉNERGÉTIQUE DU POTENTIEL
MÉTHANOGÈNE DE LA FERME
66
INTRODUCTION
67
4.1- EVALUATION DU POTENTIEL METHANOGENE DE
LA FERME
67
4.1.1-
Détermination de la quantité de lisiers de la
ferme
67
4.1.2-
Quantité de biogaz produite à partir des lisiers de
poule pondeuse
67
4.1.3- Débit
volumique de l'effluent et volume total du digesteur
68
4.1.4- Production du
biogaz
68
4.1.5- Entrée
des lisiers et de la sortie du digestat
69
4.1.6- Rayon et
hauteur du digesteur
69
4.2- PRÉSENTATION DU PROTOTYPE DE
BIODIGESTEUR POUR LA FERME
70
4.3- EPURATION DU BIOGAZ PRODUIT
73
CONCLUSION
74
CHAPITRE
5 :ÉTUDE DE RENTABILITÉ FINANCIÈRE ET
ENVIRONNEMENTALE DU PROJET
75
INTRODUCTION
76
5.1-DÉFINITION DE QUELQUES
CONCEPTS
76
5.2-PRÉSENTATION DES CRITÈRES
D'ÉVALUATION DE LA RENTABILITÉ
76
5.3-INVESTISSEMENT
76
5.4- CONCEPT GÉNÉRAL DE LA
RENTABILITÉ ET DU CARACTÈRE DE L'INVESTISSEMENT
77
5.4.1- Caractéristiques du projet
d'investissement
77
5.4.2- Capital investi
78
5.4.3-Cash-Flow
78
5.4.4-Durée de vie du
projet
78
5.4.5-Evaluation de la rentabilité
économique et financière du projet
78
5.5- Evaluation de la rentabilité du
projet
81
5.5.5- Calcul et interprétation des
critères de rentabilité
92
5.6-RENTABILITÉ ENVIRONNEMENTALE
95
5.6.1-Respect du cycle de vie des
matières méthanisées
96
5.6.2-Avantages de la méthanisation
pour l'économie et les territoires
97
5.6.3-Avantages agronomiques de la
méthanisation
98
CONCLUSION
GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES
99
CONCLUSION
GÉNÉRALE
100
PERSPECTIVES
100
BIBLIOGRAPHIES
101
MÉMOIRE ET THÈSES
102
RAPPORT FINAL
104
WEBOGRAPHIES
104
TABLE DES MATIÈRES
106
LISTE DES
FIGURES
Figure 1: Localisation de la ferme Henri et
frères dans l'arrondissement de Yaoundé VI
3
Figure 2 : Image satellite de la ferme Henri
et frères
7
Figure 3: Vue de la rivière
Nkom-assi
9
Figure 4: Potentiel
méthanogène des différents substrats
12
Figure 5: Schéma simplifié de
la digestion anaérobie
15
Figure 6: Effet de la température sur
le taux de croissance des méthanogènes
16
Figure 7: Brassage manuel quotidien d'un
digesteur à Bangang
22
Figure 8: Procédé de
différents types de valorisation énergétique
23
Figure 9: Rapport énergétique
entre méthane et autres sources d'énergies
24
Figure 10: Image Satellite de la ferme Henri
et frères
33
Figure 11: système hollandais
d'élevage
35
Figure 12: A-bande de tapis roulant pour les
lisiers et les oeufs, B- ventilateurs
36
Figure 13: A- bacs de
récupérations ; B-unités de séchage
37
Figure 14: Vue A- bande de tapis convoyeur
de fientes au fond du bâtiment ; B- bande de tapis convoyeur des
fientes vers l'extérieur
37
Figure 15: Vue A- rampe à tapis
convoyeur des fientes du bâtiment 3 vers l'extérieur ; B- regard
de recueillement ; C- biodigesteur abandonné
38
Figure 16: Elevage des poules pondeuses au
sol
39
Figure 17: Zone A-abreuvoir, B-mangeoire,
C-Croute de fumier retournée
40
Figure 18: A- zone dortoir /pondoir
41
Figure 19: A-Lit de séchage des
lisiers; B-Four de ventilation des lisiers
41
Figure 20: Hangar à moulin.
42
Figure 21: Abattoir de la ferme
42
Figure 22: Ferme principale (Système
Big Deutchman)
43
Figure 23: Filières de gestion des
effluents produits en élevage de poules pondeuses
44
Figure 24: Pollution du paysage par les
déjections avicoles
46
Figure 25: Entrées, sorties et
processus de transport de l'azote et du phosphore dans les systèmes
agricoles.
47
Figure 26: Digesteur de type discontinu
à gazomètre combiné
51
Figure 27: Digesteur discontinu à
gazomètre continu
52
Figure 28: Schéma d'un digesteur
continu, model chinois.
54
Figure 29: schéma d'un digesteur
continu, model indien.
55
Figure 30: Digesteur à piston
horizontal
55
Figure 31: Schéma en plan d'un
digesteur continu, modèle chinois
61
Figure 32: Coupe A-A du biodigesteur
70
Figure 33: Méthaniseur en plan coupe
B-B
71
Figure
34: Vue de dessus en 3D du biodigesteur
71
Figure 35: Vue éclatée en 3D
du biodigesteur
72
Figure 36: Rendu en 3D partiel du
biodigesteur
72
Figure 37: Piégeage à eau
73
Figure 38: Cycle de vie des matières
méthanisées
97
LISTE DES
TABLEAUX
Tableau 1: Proportion des composants dans le
biogaz
3
Tableau 2: Récapitulatif des
différents acteurs de la gestion des déchets au Cameroun
30
Tableau 3: Gaz à Effet de Serre
brûlé dans le contexte des activités du projet
31
Tableau 4: Impacts des lisiers de poules
pondeuses sur les ressources naturelles
47
Tableau 5: Problèmes et mesures
préventives dans la production de lisiers de poules pondeuses
48
Tableau 6: Comparaison des digesteurs
56
Tableau 7: Calcul de la quantité
journalière de lisiers produite
67
Tableau 8: Calcul de la production volumique
de biogaz
67
Tableau 9: Calcul du débit volumique
de l'effluent et du volume total du digesteur
68
Tableau 10: Calcul du volume du substrat,
volume du biogaz et le volume du méthane
68
Tableau 11: Résultat du calcul des
paramètres d'entrée des lisiers et de sortie du digestat
69
Tableau 12: Calcul du rayon et de la hauteur
du digesteur
69
Tableau 13: D'autres techniques plus
sophistiquées d'épuration du biogaz
74
Tableau 14: Caractéristiques du
groupe pour la cogénération
81
Tableau 15: Résultat de calcul de
l'énergie pouvant être produite à la ferme
83
Tableau 16: Consommation journalière
à la ferme
83
Tableau 17: Résultat du calcul du
nombre total de parpaings nécessaires
85
Tableau 18: Dévis estimatif du
matériel pour la réalisation du biodigesteur
86
Tableau 19: Estimation des coûts
d'investissements pour la mise en place de l'unité de
méthanisation
88
Tableau 20: Prix de vente annuel de
l'engrais
89
Tableau 21: Résultats du calcul du
bénéfice annuel net
90
Tableau 22: Résultat de calcul des
Cash-Flows actualisés et Cash-Flows actualisés cumulés
91
Tableau 23: Résultat du calcul de la
VAN
92
Tableau 24: Résultat de calcul de
l'indice de profitabilité du projet
93
Tableau 25: Résultat du calcul de la
VAN en fonction de chaque du taux d'actualisation fixé
93
Tableau 26: Résultat de calcul du
DRA
94
Tableau 27: Récapitulation des
paramètres de choix de l'investissement
94
LISTE DES SIGLES ET
ABREVIATIONS
|
ADEME
|
Agence de Développement et de la Maîtrise des
Energies
|
|
BUCREP
|
Bureau Central des Recensements
|
|
C/N
|
Rapport carbone sur azote
|
|
C3
|
Molécule à 3 atomes de carbone
|
|
C4
|
Molécule à 4 atomes de carbone
|
|
CDM
|
Clean Development Mechanism
|
|
CFA
|
Communauté Financière Africaine
|
|
CFi
|
Cash-Flow pour la période i
|
|
CO2
|
Dioxyde de carbone
|
|
CTD
|
Collectivités Territoriales
Décentralisées
|
|
CUY
|
Communauté Urbaine de Yaoundé
|
|
ENSTP
|
Ecole Nationale Supérieure des Travaux Publics
|
|
EPI
|
Equipement de Protection Individuelle
|
|
ff
|
Forfaitaire
|
|
GPS
|
Global Positioning System
|
|
H2
|
Dihydrogène
|
|
H2O
|
Eau
|
|
H2SO4
|
Acide sulfurique
|
|
HYSACAM
|
Hygiène et Salubrité du Cameroun
|
|
i
|
Taux d'actualisation
|
|
kg
|
Kilogramme
|
|
kwh
|
Kilowattheure
|
|
m3
|
Mètre cube
|
|
Nm3
|
Nanomètre cube
|
|
T
|
Température
|
|
V
|
Volume
|
|
VAN
|
Valeur Actuelle Nette
|
| 
