Méthanisation et compostage

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1 Christian Couturier SOLAGRO 75 Voie du TOEC Toulouse Cedex 3 Christian.couturier@solagro.asso.fr Tél Méthanisation et compostage

2 Compostage : une suite logique «post-compostage» -Pratiquement systématique sur OM -Relativement fréquent sur boues de STEP digérées

3 «Digestat» et «compost» La digestion correspond à la phase «thermophile» du compostage Digestat <=> compost frais Après maturation (formation des chaînes humiques) : produit similaire à un compost issu de procédé aérobie Fermentation Aérobie Anaérobie => DIGESTION Maturation Aérobie

4 Méthanisation vs compostage Complémentarité Méthanisation suivie de Compostage : meilleure maîtrise nuisances, emprise, aspect sanitaire. Co-compostage digestat + déchets ligneux Avantage compostage déchets secs et peu évolutifs faibles quantités, faibles contraintes de voisinage Solution par défaut si méthanisation non faisable (cout, taille) Avantage digestion : déchets «humides» et très évolutifs, Maîtrise des nuisances olfactives ; Facilite le traitement conjoint de déchets organiques Emprise au sol réduite : grandes quantités, contraintes de voisinage

5 Méthanisation vs compostage Complémentarité (boues d épuration) Réduction des quantités de boues à déshydrater et à composter Diminution des besoins en matériau structurant Diminution emprise au sol Meilleure maîtrise de l'hygiénisation Moindres émissions de composés organiques (odeurs) Inconvénient Adapter la nature et le dosage du matériau structurant

6 Méthanisation et incinération

7 Du déchet résiduel au déchet «ultime» Séparation Stabilisation Stockage «Stabilat» «Combustibles» «Inertes» «Recyclables» Biogaz Schéma de principe du centre de traitement de Kaiserlautern (D)

8 Produits du PTMB «Inertes» «Combustibles»

9 PCS, PCH4 Ei= énergies des liaisons C-C, C-H, C-O Ef = énergies liaisons produits CO2, H2O Eau CO2 E est indépendant du «chemin» Potentiel énergétique intrinsèque E : PCS (thermique) ou énergie brute (alimentation) Glucides, protéines : 18 GJ/t = 0,43 tep Lipides : 36 GJ/t = 0,86 tep Combustion # 0,5 tep / tmo (100% de conversion) Méthanisation # 0,3 tep / tmo (60% de conversion)

10 Bilans énergétiques : méthanisation Energie brute biogaz PCH4 ~ 55% x PCS bio. MAG Electricité (vapeur) Eau chaude 33-40% 0-17% 40-50% Autoconsommation (chauffage T 30 C) 10-15%

11 Bilans énergétiques : incinération Vapeur gaz de combustion Energie brute biogaz Electricité 20-25% PCS CAV PCi TAV (vapeur) Eau chaude «Autoconso mmation» ( T 200 C)

12 Bilan énergétique comparé Electricité Chaleur Autoconsommation et pertes avec collecte bio sans collecte bio tri-métha tri-métha + i. CDD UIOM tri-métha tri-métha + i. CDD UIOM kwh / hab PCi CDD : 3 à 4 MWh/t contre 1,5 à 2 pour OM

13 Méthanisation vs incinération? Complémentarité (déchets ménagers) Détournement des déchets humides (CDD ou collecte bio) : Augmente le PCi des déchets ; régularise le PCi (diminution variations saisonnières) Déchets plus homogènes : meilleure maitrise des facteurs (3T) Diminution du volume de fumées à traiter Avantage couplage méthanisation déchets «humides» et très évolutifs, Maîtrise des nuisances olfactives ; Facilite le traitement conjoint de déchets organiques Emprise au sol réduite : grandes quantités, contraintes de voisinage Inconvénients Peu optimal si déchets secs et peu évolutifs - id - si quantités moyennes (effet d échelle défavorable à l empilement des techniques) Technologies d incinération des CDD à fort PCI : toutes les UIOM actuelles ne sont pas adaptables

14 Méthanisation vs incinération? Complémentarité (boues d épuration) Faible diminution de la production globale d'énergie digestion + incinération (transfert de l'énergie MV -> biogaz à 90 %) Réduction des quantités d'eau à évaporer, et de la demande d'énergie Réduction du volume de fumées à traiter Réduction des quantités de boues à déshydrater et incinérer. Réduction de la charge thermique de l'incinérateur Production énergie sous forme gaz Inconvénient Diminution du PCi des boues Nécessité de transférer l'énergie du biogaz vers l'incinération en cas de non-autocombustibilité

15 Méthanisation et enfouissement

16 Bioréacteurs et PTMB(s) Bioréacteur Confinement : étanchéité gaz, air, lixiviats, pluie Prévention risque d assèchement par recirculation lixiviats Captage intégral biogaz Valorisation énergétique efficace Bilan global GES : neutre ou positif si maitrise des émissions lors du remplissage des alvéoles PTMB Dégradation des MV en préalable à l enfouissement Voie aérobie : consommation nette d énergie Voie anaérobie : production d énergie

17 «Bioréacteur» vs PTMB Avantage «bioréacteur» Production d énergie Adaptable tous types de déchets Avantage PTMB PTMB aérobie : solution par défaut si option PTMB anaérobie non faisable (cout, taille) Nécessite autre solution (CET) pour certaines catégories (encombrants )