La valorisation du digestat

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1 La valorisation du digestat EREP SA Chemin du Coteau 28 CH Aclens Tél. : Fax : Courriel :

2 Le traitement et la gestion du digestat 1. Propriétés des digestats 3. Qualités des digestats 4. Traitement des digestats - Techniques - Digestat liquide - Digestat solide 5. Recommandations pour une valorisation agronomique des digestats 2

3 Le digestat contient des éléments fertilisants. Son épandage permet de refermer les cycles de matières, c est-à-dire 3

4 Propriétés des digestats PROPRIETES PARAMETRES Physiques - Capacité de rétention en eau - Porosité totale - Stabilité structure du sol - Résistance à la compaction - Capacité d échange cationique (CEC) - Effet sur le ph (en cas de chaulage) Biologiques - Développement de la biomasse microbienne - Stimulation de l activité biologique microbienne - Développement lombrics (biomasse et activité) Fertilisantes - Augmentation de la teneur minérale en azote - Augmentation de la teneur en phosphore total et de la phytodisponibilité du phosphore minéral - Augmentation de la teneur en potassium, soufre, calcium, magnésium et oligo-éléments 4

5 Propriétés des digestats Suivant la teneur en matières sèches à la sortie de l installation de méthanisation, une séparation du digestat en fractions liquide et solide est nécessaire. 5

6 Cas de l azote : Propriétés des digestats Séparation et qualité des 2 phases Produit brut Produit digéré N organique N organique N organique NH4+ Produit solide N organique NH4+ NH4+ NH4+ Produit liquide Digestion Séparation de phases 6

7 Propriétés des digestats Distribution des éléments fertilisants dans les fractions liquide et solide du digestat * Dépend de l'utilisation de coagulants / floculants pour la séparation de la phase solide ** Dépend de la technique utilisée 7

8 Propriétés des digestats La fraction liquide du digestat, plus minérale, agit de façon analogue à un engrais 8

9 Le digestat est un amendement organique de qualité pour le sol et les cultures 9

10 Qualités des digestats Aspect visuel Absence de plastiques, verre,... Absence de toxicité vis-à-vis des cultures (phytopathologie) Efficacité agronomique aux champs Matériel et date d épandage, type de culture, pluviométrie Traçabilité = gestion des digestats par lots Echantillonnage = protocole de prélèvement, puis analyses 10

11 Qualités des digestats Gains sur le Gaec Oudet m3 de digestat dont les 2/3 épandus sur prairies Économie d'azote minéral réalisée (1 500 un/an équivalent à l d'azote liquide ou 4,5 t d'ammonitrates) 11

12 Qualités des digestats Comparaison qualitative des composts (=digestat solide avec post-compostage), des digestats solides et digestat liquides : Matière sèche Compost digestat solide >> digestat liquide Matière organique Compost digestat solide digestat liquide (en teneur, pas en qualité) Salinité Compost digestat solide << digestat liquide Source : Fuchs,

13 Qualités des digestats Matières fertilisantes : N tot, P 2 O 5, K 2 O, Mg, SO 4 Compost digestat solide << digestat liquide Matières fertilisantes : Ca Compost digestat solide >> digestat liquide Azote minéral Compost << digestat solide << digestat liquide Métaux lourds Digestat solide < compost << digestat liquide Source : Fuchs,

14 Qualités des digestats Qualité de la matière organique des divers produits : Digestat liquide : Matière organique très rapidement dégradable Digestat solide : Matière organique facilement dégradable Compost : Suivant le degré de maturité, matière organique moyennement à très stable Source : Fuchs,

15 Qualités des digestats Post-compostage du digestat : Aération obligatoire mais risque de dessèchement et pertes d azote ammoniacal. Mélange conseillé du digestat avec des coproduits structurant pouvant fixer l azote ammoniacal Teneur minimale en humidité pendant tout le processus Avec un bon compostage, le digestat peut devenir un bon compost Source : Fuchs,

16 Qualités des digestats Efficacité des digestats et lisiers bruts porcins sur la croissance de fèves (APESA) 16

17 En fonction des besoins, le digestat peut subir des traitements complémen-taires 17

18 Traitement du digestat Traitements possibles de la phase liquide Traitements possibles de la phase solide Source : EREP SA 18

19 Traitement du digestat: Digestat liquide Filtration membranaire Concentration supplémentaire de la phase liquide en une phase liquide contenant des composants fertilisants concentrés et une deuxième phase liquide contenant seulement de l eau. Procède sous l effet d un gradient de pression. Quatre catégories de membranes sont utilisées, liées à la taille des pores : - Microfiltration (taille des pores 0,1-2 µm) - Ultrafiltration (0,01 0,1 µm) - Nanofiltration (0,001 0,01 µm) - Osmose inverse (< 0,001 µm) 19

20 Filtration membranaire Traitement du digestat: Digestat liquide OSMOSE INVERSE ULTRAFILTRATION NANOFILT RAT ION MICROFILT RAT ION ions ions bivalents enzymes matière en suspension métaux lourds protéines levures lactose virus bactéries détergents lipides atomes antibiotiques sucre micro mètre (échelle lo g) Source : EREP SA 20

21 Quatre produits sortants : Traitement du digestat: Digestat liquide Produit solide après centrifugation : 17.5 % du volume (MS 28 %). Doit subir une phase de maturation aérobie avant épandage. Concentré de l ultrafiltration : 12 % du volume (MS 16.7 %). N a pas une grande valeur comme fertilisant, mais peut être utilisé pour l épandage. Concentré de l osmose inverse : 17.5% du volume. Contient les concentrés de l ammonium et de potassium (70 % des quantités d origine). Peut être utilisé comme substitut d engrais minéral. Contient aussi tous les sels en haute concentration, ainsi que tous les éventuels micro-polluants, si présents dans le digestat. Filtrat de l osmose inverse : 53% du volume. Est presque pur. Il pourrait être rejeté dans le milieu naturel après une étape de «polishing» par charbon actif ou être réutilisé comme eau de process. 21

22 Traitement du digestat: Digestat liquide Stripping de l azote : Evacuation des composants volatils d une solution à l aide de gaz, afin d éliminer l ammonium/ ammoniac Technique répandue pour le traitement des lisiers. Application en vue pour le digestat. L azote organique et les nitrites/nitrates ne sont pas éliminés Si elle est bien dimensionnée, cette technique permet de séparer 90% de l ammonium 22

23 Traitement du digestat: Digestat liquide Stripping à air digestat séparation de phases produit solide NaOH ou chaux éteinte réacteur de strippage digestat à faible teneur en ammoniac gaz de strippage récirculation air acide sulfurique ou acide nitrique réacteur de lavage acide solution (NH 4 ) 2 SO 4 ou NH 4 NO 3 Source: EREP SA 23

24 Traitement du digestat Digestat solide Compostage objectif norme NFU

25 Traitement du digestat Digestat solide 25

26 L épandage du digestat nécessite néanmoins quelques précautions 26

27 Recommandations pour une valori-sation agronomique des digestats L apport massif de matière organique non digérée induit une «asphyxie» du sol, créant ainsi des conditions anoxiques défavorables au développement des jeunes plantes. Le lisier digéré fournit au sol des substances pré-humiques au même titre qu un compost jeune. La gestion séparée des fractions liquide et solide est la garantie d une gestion optimisée de l azote. La valeur azotée du digestat dépend des phases de post-traitement. 27

28 Recommandations pour une valorisation agronomique des digestats Un cas d enfouissement direct pour éviter la volatilisation de l ammoniac, l utilisation directe de la phase liquide permet de bénéficier de teneurs conséquentes en azote. Les valeurs fertilisantes en phosphore du digestat et du compost sont relativement similaires, Il est recommandé de réaliser les épandages avec un équipement adapté (du type rampe à pendillards) afin de maîtriser les possibles pertes par volatilisation de l azote minéral, 28

29 Recommandations pour une valorisation agronomique des digestats 29

30 Recommandations pour une valori-sation agronomique des digestats Lors des applications sur des sols nus, il est recommandé de procéder à un enfouissement rapide afin d éviter les pertes par volatilisation et constituer un stock, Enfin, il est conseillé d assurer un épandage sur sol humide mais par temps non pluvieux, afin d éviter les lessivages. Mettre en avance l approche produit, synonyme de qualité et non de quantité, Considérer une dénomination spécifique des matières fertilisantes élaborées (par ex. orgaterre, biosol.) Appréhender les besoins en matières fertilisantes à l échelle du territoire et développer les contacts avec la profession agricole en amont du projet, 30

31 Points clefs Les digestats permettent la substitution d engrais minéraux Trois qualités de digestat Répartition et dynamique des éléments fertilisants entre les phases solide et liquide L épandage des digestats doit se faire selon une planification spécifique. Attention à la volatilisation de l azote 31

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