Projet «Promethis» Installation couverture flottante sur fosse existante - Récupération de biogaz. Station de Guernévez

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1 Projet «Promethis» Installation couverture flottante sur fosse existante - Récupération de biogaz Station de Guernévez

2 Historique du projet 2007 : Projet initial «Prométhée» Partenaires : CDC Climat (filiale de la Caisse des dépôts et consignations en charge des activités de lutte contre le réchauffement climatique) et BeCitizen(société de conseil en stratégie spécialisée dans l environnement et le développement durable) Etude de faisabilité économique + Projet ISPAD du CEMAGREF sur méthanisation psychrophile déposé en : Devient projet «Prométhis» ; Partenaires : CDC Climat, UGPVB, CEMAGREF, UBS, BeCitizen, Consultation entreprises pour installation sur élevage pilote (Saint-Alban), Essais labo UBS (13 C)/Irstea(adaptation changement tempé) 2013 : Départ de BeCitizendu projet, remplacé par Eaux et Industrie (pontivy), groupe Utilities Performances 2014 : Départ de la CDC Climat 2014 : Première proposition technique de couverture via NENUFAR, recherche d un site... Sollicitation nouveaux partenaires : AILE, Ifip, CRAB : Nouvelles conventions CR et ADEME pour 2 ans Eau&Industrie = pilote du projet (Alexandra Bily), partenaires : CRAB, UGPVB, Irstea, UBS Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 2

3 Questions posées Efficacité récupération de biogaz: quantité et qualité du biogaz produit, délai de production en croisière, part du potentiel méthanogène exprimée? Périodicité annuellede la production : quel effet saison? Quelle proportion des besoins énergétiques de l élevage la quantité de gaz produite permet-elle de couvrir? Qualité du biogaz permet-elle la production d eau chaude? Quelles autres voies de valorisation de la chaleur sur l exploitation? Facilité de mise en œuvre et d exploitation: maîtrise au brassage, à la vidange? Tenue au vent? Quantité de lisier à laisser au fond de la fosse lors vidange pour optimiser efficacité de la couverture (sur récupération biogaz)? Qualités agronomiques du digestat «obtenu»? Application en élevage: quel temps de travail prévoir? Sur plus long terme: coût de mise en œuvre et d entretien? Conditions de rentabilité?... Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 3

4 Objectifs du projet Démontrer la faisabilité opérationnelle du procédé: robustesse du matériel dans le temps contraintes opérationnelles pour l éleveur Confronter les essais effectués en laboratoire avec le pilote Valider et chiffrer les bénéfices environnementaux du dispositif: qualité, quantité et saisonnalité du biogaz produit production potentielle d énergie correspondante et réponse aux besoins énergétiques de l élevage réduction des émissions d ammoniac et de méthane au stockage composition du digestat Déterminer les conditions de rentabilité des projets en fonction des différentes configurations de valorisation du biogaz (torchage, chaudière, cogénération, autres) Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 4

5 Couverture Nenufar Intérêts : Schéma de principe du dispositif dans la fosse Produire de l énergie renouvelable - Avril 2013 : 1 prototype installé sur lisier de canard dans les Yvelines - Juin 2014 : 1 unité opérationnelle, ferme expérimentale Grignon (AgroParisTech), sur lisier bovin : Méthavo (lisier de veau) Diminuer les émissions de méthanedans l air pendant la période de stockage des effluents Diminuer les émissions d ammoniacdans l air pendant la période de stockage des effluents Diminuer les quantités de lisier à épandreen limitant les entrées d eaux de pluies Diminuer le recours aux engrais minérauxen préservant la valeur agronomique (et économique) des lisiers ou digestat de méthanisation Au-delà de l application aux lisiers de porc, ces procédés pourraient être appliqués aux digestatsbruts, mais également aux fractions liquides issues de la séparation de phases de lisiers ou digestats, et à tout type d effluents peu chargé en carbone. Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 5

6 Fosse à aménager Valorisation chaleur Fosse de stockage de 300 m 3 Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 6

7 Fosse à aménager Estimation dimensions : - Diamètre interne : 10 m - Hauteur interne 4 m Capacité : env. 300 m 3 Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 7

8 Fosse à aménager Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 8

9 Calendrier travaux Calendrier projet Jan Fév Mars Avr Mai Jun Jul Aou Sep Oct Nov Déc 2015 Validation projet CR et ADEME Travaux 2016 Travaux Phase test Phase EVALUATION 2017 Phase EVALUATION Bilan, analyse éco, rapport 2018 Suivi simplifié sur long terme... Détail calendrier travaux Sep Oct Nov Déc Jan Fév Travaux Orga chantier Préparation fosse : boues, dépose couverture, pilier Budget CRAB : (dont 35 % autofinancement) Installation bâche et équipements Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 9

10 Fosse à aménager Décembre 2015 Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 10

11 Résultats préliminaires (Irstea/UBS) IRSTEA (P. Dabert) : tests, en extérieur, dans bidons 200 litres, pour différents inoculum (issus métha mésophile, boues fosse à lisier, sans inoculum) Températures inférieures à 15 C limitent fortement la production de biogaz (température = paramètre qui influence le plus la production) Expression de 60 à 65 % du potentiel méthanogène du lisier sur 7 mois (période plutôt estivale, rendement proche des procédés classiques, mais cinétiques de production beaucoup plus faibles) Biogaz à % de CH4 en production «de croisière» Pas effet de l inoculum sur production de biogaz en été. Hypothèse : fortes variations de températures => moindre sélection des microorganismes Mais présence d un inoculum initial permet d obtenir plus rapidement des cinétiques de production élevées en conditions «difficiles» (hiver, lisier peu méthanogène) Dilution du lisier: effet très limitésur la production de méthane. Ne met pas en évidence d inhibition forte (du NH4) qui serait levée grâce à la dilution 30 % de l azote organique minéralisé pendant durée de stockage Lisiers utilisés dans 2 des 3 expépeu méthanogènes; alimentation toutes les semaines en quantités contrôlées, prise en compte charge organique, peu d inertie thermique dans les bidons contenant 100 l de lisier (gel, mais redémarrage!). Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 11

12 Résultats préliminaires (Irstea/UBS) UBS (T. Lendormi) : tests en laboratoire, en conditions contrôlée = 13 C) Adaptation possible de communautés bactériennes capables de produire du méthane à 13 C Effet de l inoculum sur production de méthane : conditions plus contraignantes => seuls quelques groupes microbiens adaptés, dans ce cas leur présence dans l inoculum de départ est primordial Adaptation des communautés lente, nécessite plus de 200 jours (inoculum mésophile ne produit pas en deçà 15 C, inoculum psychrophile peut produire biogaz à 13 C, mais aussi 25 et 35 C + cinétique obtenue à 25 C comparable à celle obtenue en méso à 35 C). Une fois inoculum adapté, peut produire quasiment toute l année Deux digesteurs avec les mêmes cinétiques de production de biogaz peuvent posséder des communautés méthanogènes différentes; et à l inverse, deux digesteurs avec des communautés apparemment identiques peuvent avoir des activités très différentes Conserver environ 25 % du volume de lisier dans la fosse pour assurer une production de méthane suffisante Taux d inoculation de 25% comparé à 10 et 50 % ; les canadiens avaient meilleurs résultats pour 10 % comparé à 30 et 50 %. + Travaux UBS complémentaires en cours d analyse. Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 12

13 Contacts Eau & Industrie ( : Alexandra Bily, chargée de projet : , a.bily@utilities-performances.com (abs de oct 2015 à mars 2016) Kristell Lavenan, chargée de projet : , k.lavenan@utilities-performances.com Olivier Lobry, charge de projet : o.lobry@utilitiesperformances.com Société NENUFAR SAS ( : Rémy Engel, co-fondateur : , r.engel@nenufarbiogaz.fr Jeoffrey Moncorger, co-fondateur : , j.moncorger@nenufar-biogaz.fr Thibaut Lampe, ingénieur process : , t.lampe@nenufar-biogaz.fr Reproduction et communication à un tiers après autorisation préalable de la Chambre d agriculture de Bretagne 13