XXI èmes rencontres professionnelles Biomasses Energie : des sources de matières fertilisantes 9 décembre Méthanisation et digestat

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1 XXI èmes rencontres professionnelles Biomasses Energie : des sources de matières fertilisantes 9 décembre 2013 Méthanisation et digestat

2 La méthanisation Actualités nationales Biogazyl (650 kwe) Les Herbiers - Vendée 2

3 Le potentiel agricole Potentiel mobilisable : 56 TWh en 2030 => 5 x objectif 2020 Gisement à 90% composé de matières agricoles Répartition des ressources de biomasse disponibles pour la méthanisation par secteur et par région en énergie primaire. Source ADEME, Solagro

4 Carte des installations Observatoire méthanisation (Club Biogaz) : carte nationale sur Google Map assemblant les informations disponibles sur internet (AILE, RAEE, ADEME). Objectif : parvenir à un outil participatif, alimenté à la fois par données «automatiques» et enrichi avec des enquêtes. Possibilité d utiliser différents filtres (ici méthanisation agricole et territoriale) 4

5 Observatoire du biogaz Dans le cadre de l'observatoire du biogaz, le Club Biogaz a créé une base documentaire rassemblant plus de 250 documents sur le biogaz de 1980 à aujourd'hui. /base-documentairebiogaz 5

6 Ambitions et objectifs du plan EMAA Des ambitions différentes selon les ministères MEDDE : production EnR/déchets MAAF : gestion N/organisation coll. Orientations du plan EMAA Objectifs Volet Azote Limiter les pertes d azote et confirmer sa valeur économique Optimiser le cycle de l'azote au niveau local, en adaptant les pratiques agricoles (autonomie, diversification, plan protéines) Traiter et transporter l azote organique des zones excédentaires vers les zones déficitaires Objectifs Volet Méthanisation Encourager le développement d'installations de méthanisation agricole collectives Encourager la valorisation agronomique des digestats Créer, par les soutiens à l innovation, une filière française d équipements de méthanisation Réduire l usage des engrais minéraux par des incitations et l appui à l optimisation DIGESTATS Questions sur moyens, méthode et sources de financement!

7 Synthèse réglementation La méthanisation, une activité agricole récente LMA de 2010 (art. 59) reconnaît la méthanisation dans le prolongement de l'activité agricole en modifiant l'article L311-1 du Code rural Deux conditions à respecter : matières agricoles > 50 % entrants du méthaniseur et activité réalisée par une ou plusieurs structures exerçant activité agricole, bénéfices métha sous régime agricole -> décret Précision construction unités sur bien loués -> art L Code rural Une activité réglementée sur les risques Activité soumise à ICPE 2781 : déclaration < 30 t/j ; enregistrement 30 à 50 t/j ; déclaration > 50 t/j -> arrêtés et Activité soumise à réglementation sanitaire (si utilisation d effluents) : agrément sanitaire obligatoire -> CE 1069/2009 et arrêté du Le dispositif de soutien de l'etat Aides à l investissement (fonds Chaleur et Déchets, aides territoriales) Tarifs de rachat : électricité (11 à 20 c /kwh) -> arrêté , injection (6,5 à 12,5 c /kwh) -> arrêté Nouveau dispositif «double valorisation» au prorata de la valorisation du biogaz -> décret et arrêtés des

8 Quantité brute traitée par jour Type de déchets traités Matière végétale brute, effluents d élevage, matières stercoraires, déchets végétaux d industrie agro-alimentaire Inférieure à 30 t Déclaration rubrique (déclaration soumise au contrôle Supérieure ou égale à 30 et inférieure à 50 t Supérieure ou égale à 50 t Réglementation ICPE pour la méthanisation périodique) Enregistrement - rubrique Autorisation, rubrique Autres déchets non dangereux Autorisation rubrique

9 Le retour au sol Les digestats d installation de biogaz

10 Quelle utilisation des digestats? Actuellement : - Plan d épandage = digestats bruts essentiellement - Compostage = mise en marché (NF U ) En cours (liés au plan EMAA) : - Homologation : o 1 er avis de l ANSES sur le dossier Géotexia fin 2013 (Effluents + IAA) - APV (autorisation provisoire de vente) : o sur la base du 1 er avis ANSES Géotexia o Autorisation pour 2-3 ans - Normalisation : o Groupe de travail se réunit depuis début 2013 o APCA participe o Normalisation potentielle d ici fin 2015 En cours (niveau Union européenne) : - Règlement sur les fertilisants minéraux et organiques - Autoriserait la mise en marché européenne de digestats d ici 2018.

11 Réglementation sur les digestats Déchet organique Traitement Matière organique transformée Procédures de retour au sol agricole Effluents d élevage ICPE Min. Enviro Min.Agri Afnor / industriels Min. Agri UE et Min. Enviro Épandage Homologation Normalisation Sortie du statut de déchet Traçabilit é Contrôle qualité Objectif des pouvoirs publics exiger une approche cohérente pour les sols quelque soit le statut Comment garantir la qualité des flux de matière dirigés vers les sols agricoles?

12 Réglementation SPAN (sous-produits animaux) et production de biogaz Textes réglementaires CE et France : (CE) n 1069/2009, texte des dispositions de base (CE) n 142/2011, texte d application Arrêtés en France (8 déc et 28 fév. 2008) Définitions européennes «Lisiers» = déjections animales (effluents, sauf eaux vertes et blanches) = catégorie 2 «Transformation» = procédé d hygiénisation (cf. annexe IV) «Conversion» = production de biogaz dans une installation agréée.

13 Réglementation SPAN (sous-produits animaux) et production de biogaz Principe de base Agrément sanitaire obligatoire pour installation biogaz Hygiénisation «lisiers» avant incorporation (70 C, 60 mn) Dérogations possibles sous conditions «Lisiers» ou certains mélanges (lisier + catégorie 3) Mélange de «lisiers» de plusieurs exploitations (à préciser) Transport des lisiers Dérogation possible pour les conditions de transport des «lisier» (à préciser)

14 Réglementation SPAN et production de biogaz Dispositions de base Un SPAN cat. 2 doit être hygiénisé Transformation des «lisiers» Stérilisation sous pression 70 C, 60 min, Ø <12 mm Conditions nationales (NB : rien à ce jour) Faut-il l agrément sanitaire pour produire du biogaz? Oui, dans tous les cas où il y a incorporation d un SPAN Non, si aucun SPAN incorporé Faut-il disposer d une unité d hygiénisation si incorporation dans digesteur? Cas standard = oui, dès lors que SPAN Certaines situations sont dérogatoires Distinguer deux dérogations «lisiers» souvent confondues Obligation d hygiéniser un SPAN cat. 2, dès lors qu il est caractérisé comme SPAN = 1 ère dérogation pour le «lisier» = point de vue du producteur SPAN Obligation de «transformer» un SPAN avant conversion biogaz = 2 ème dérogation possible pour «lisier» sous certaines conditions = point de vue de l utilisateur de SPAN

15 Réglementation SPAN et production de biogaz Distinguer 3 questions réglementaires pour l agrément sanitaire : 1. Les installations devant être présentes sur une usine 2. Les matières (seules ou en mélange) autorisées 3. Les paramètres d hygiénisation (ou dispositions nationales), selon matières, 1. Dérogation à la transformation : «lisiers non transformés» 2. Dérogations liée à la conversion : pas d hygiénisation pour les «lisiers non transformés» si Utilisé seul (plusieurs exploitations) dans méthaniseur : Pas nécessité d unité de «transformation» Pas nécessité de «transformation» avant méthanisation Utilisation en mélange sous conditions, avec certains SPAN de cat. 3 (Annexe XI) Pas nécessité d unité de «transformation» Pas nécessité de «transformation» du mélange avant méthanisation Conditions nationales (NB : rien à ce jour) Pas d unité/pas d hygiénisation Ou : règles nationales d hygiénisation

16 Unité de méthanisation : voie liquide

17 Unité de méthanisation : voie liquide Stockage du gaz Mélangeur Stockage digestat Agitateur Méthanisateur Local technique - pompe -

18 Unité de méthanisation : voie sèche

19 Unité de méthanisation : voie sèche Méthanisation voie sèche principe de fonctionnement

20 Le digestat : c est quoi? Digestat brut Séparation de phase Phase solide ou liquide Compo. Diff. Séchage liquide Epandage Digestat brut solide (moue) Déchet ou produit Compostage

21 Le digestat : considérations générales Forte diminution des odeurs C/N faible ( inf. à 8) Produit plus liquide (épandage + facile et produit + efficace) «Certaine hygiénisation» Azote plus soluble (+ forte proportion NH 4) Plus fort risque de lessivage Réduction l effet MO - Humus Ph plus élevé,

22 Synthèses des essais de fertilisation avec du digestat ( Landwirtschaftliches technologiezentrum Augustenberg) Niveaux de productivité identique avec les digestats qu avec la fertilisation minérale Le pilotage de la fertilisation est plus difficile, la disponibilité en éléments fertilisants est élevée mais il faut bien cerner les pertes lors de l épandage et estimer la part d azote assimilable Risque d excédent sur une rotation en P et K surtout si les pailles ne sont pas exportées Pour un ajustement au plus près : bien prendre en considération le potentiel de la parcelle (rendement, réserve en eau et température).

23 Analyses de digestats Des valeurs différentes selon les produits en entrée de digesteur

24 Il y a digestat et digestat! Comparaison et d analyses Installation de 130 KW Ration : mélange lisier de porcs et bovins 70% ensilage de maïs 24 % céréales 6 % Lisier avant méthanisation Digestat MS en % N NH 4 % N ammo 4,8 2,9 1,8 62 5,8 4,6 3,1 67 Source : Universität Hohenheim/LSZ Forchheim - Dr DEDERER - OECHSNER Peu de changement du % Augmentation des valeurs

25 Il y a digestat et digestat! Installation de 170 KW Source : Universität Hohenheim/LSZ Forchheim - Dr DEDERER - OECHSNER Ration : lisier de porcs 20% ensilage de maïs et céréales plantes entières 80 % Lisier avant Digestat MS en % N NH 4 % N ammo P2O K2O Variations

26 Il y a digestat et digestat! Installation de 250 KW Ration : lisier de bovins 31,5% ensilage de maïs et céréales plantes entières 31,5 % ensilage d herbe 31,5 % céréales 5,5% Source : Universität Hohenheim/LSZ Forchheim - Dr DEDERER - OECHSNER Lisier avant Digestat MS en % N NH 4 % N ammo P2O5 K2O 12,4 3,9 0, ,8 7,6 4,6 2, ,7 Variations

27 Il y a digestat et digestat! Installation de 300 KW Ration : lisier et fumier de bovins 50% ensilage de maïs 46 % ensilage d herbe 4 % Source : Universität Hohenheim/LSZ Forchheim - Dr DEDERER - OECHSNER Lisier avant Digestat MS en % N NH 4 % N ammo P2O5 K2O 5,6 2,8 1, ,6 4,7 7,2 3,6 50 2,8 7,5 Variations

28 La valorisation des digestats : point de vue du FiBL Conclusion de l intervention de Mr FUCHS à Nantes au Salon Biogaz Europe de 2011 Effets des digestats sur le sol et les cultures o Apport important d éléments fertilisants, facilement assimilables o Moins agressifs pour les plantes que le lisier o Pas toxiques pour les vers de terre o Stimulation de l activité biologique du sol o Effets modestes à faibles sur la teneur en humus du sol o Effets positifs sur la valeur du Ph du sol (digestats solides) o Risques de dégradation de la structure du sol (digestats liquides) o Risque de polluants : dépendant fortement des intrants.

29 La valorisation des digestats : point de vue du FiBL Conclusion de l intervention de Mr FUCHS à Nantes au Salon Biogaz Europe de 2011 Les digestats sont des fertilisants organiques de valeur et respectueux de l environnement respecter les bilans de fumure épandre que lors des besoins techniques d épandage adaptées Stratégie à long terme : combiner l utilisation de digestats et de compost

30 Digestat et autres pathogènes Précautions éléments indésirables Salmonelles : risques (quelques cas positifs relevées dans l analyse d échantillons allemands) Clostridium : valeurs moyennes à faibles (à surveiller) Métaux lourds : valeurs inférieures aux seuils (variable selon origine des cosubstrats) Si introduction de co-substrats de différentes provenances, il faudra être tout particulièrement vigilant surtout si il n y a pas d hygiénisation (70 C pendant une heure).

31 Le digestat et les matières entrantes Suivi et traçabilité des déchets entrants Enregistrement des matières entrantes (date de réception, tonnage, origine ) Analyses des matières entrantes, Unités soumises à autorisation selon la matière : 1 analyse agro/an au moins plusieurs analyses/an (arrêté du 08/01/98 boues urbaines et indus.).

32 Le stockage digestat liquide Implantation Pour les fosses de digestat : 35 m des puits de forage, hors secteur protection rapproché d un captage 50 m minimum vis-à-vis des tiers Dimensionnement Objectif : éviter tout déversement dans le milieu naturel et être adapté au période d épandage Actuellement unité de méthanisation : 4 mois (modification avec la Directive nitrates et la mise en place de stockage forfaitaire en fonction de la gestion de l élevage) Préconisation minimum 6 mois mais plutôt 8 mois pour l Alsace et couverture des fosses Attention : trop souvent sont oubliées ou sous-estimées les quantités d eaux brunes ou pluviales sur le site et leur gestion!

33 Le stockage en bout de champ Digestat solide : aucune information dans les textes de méthanisation! Directive nitrates? Floues en ce qui concerne le digestat solide référence à une mention de tenue en tas? Dossier traité au cas par cas? Règle des dépôts temporaires en bout de champ : Pour les régimes autorisation (arrêté du 8 janvier 1998) Déchets solides et peu fermentescibles (sinon durée inférieure à 48 h) Eviter le ruissellement en dehors de la parcelle Distances 100 m des tiers et 3 m des routes Volume adaptée à la fertilisation des parcelles Durée inférieure à 1 an et fréquence de retour de 3 ans Pour les régimes déclaration et enregistrement?

34 Du plan d épandage à l épandage Plan d épandage ou remise à jour du plan d épandage contraintes de lieu et ses restrictions, surface, type de sol, suivi plan prévisionnel et réalisé (enregistrement) Calcul des surfaces base 170 unités azote organique sur la SAU et/ou équilibre de la fertilisation (dans ce cas le phosphore peu devenir limitant surtout avec des cultures à faible exportations type prairies naturellles!) Dans la nouvelle Directive, le digestat est clairement identifié en type II (quid du digestat séché ou issu de séparation de phase? application de la règle du C/N inf. à 8? ) Dans tous les cas, on s attachera à épandre au plus près des besoins

35 Suivi des épandages Dans tous les cas, un cahier d épandage et registre des sorties En autorisation un rapport annuel au préfet des analyses de digestats (+ éléments tracés) suivi des points de référence (Cas de boues de stations : application réglementation du suivi des boues + schéma départemental d élimination )

36 L épandage des digestats d installation de biogaz

37 Epandage sans tonne

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39 Digestats : suivi et analyses Le digestat entre dans la catégorie des produits type II et doit bénéficier des mêmes conseils que les épandages de lisier de porcs ou purins Le digestat tout comme le lisier doit avant chaque épandage : être homogénéisé être analysé (analyse rapide type quantofix) Une analyse de laboratoire régulière ou à chaque changement de «ration» du digesteur.

40 Conclusion En devenant «méthaniseur» L agriculteur aura un produit différent à épandre par rapport à sa situation initiale un produit liquide ou plus liquide (entre le purin et le lisier) des valeurs fertilisantes identiques ou plus fortes un produit plus homogène avec un comportement assez proche d un engrais minéral respecter une réglementation, contraignante en zone vulnérable ou selon le classement ICPE disposer de matériel d épandage particulier avec dispositif d enfouissement actuellement encore trop de flou sur le plan réglementaire et chevauchement d arrêtés. Le digestat : un fertilisant organo-minéral à prendre en compte pour la gestion de la fertilisation (seuil)/valeur minérale et économique.

41 Valorisation des digestats En savoir plus. Le programme/projet VALDI PRO Valorisation des digestats en tant que produit fertilisant Projet CASDAR 2012/2014

42 MERCI pour votre attention Christophe GINTZ tél