La méthanisation: Technique de valorisation des déchets organiques Florence MORIN ADEME Franche-Comté 20 novembre 2015
Fonctionnement d une unité de méthanisation
Quelles solutions de valorisation des déchets organiques? Compostage en tas ou en bacs Compostage en andains Méthanisation
Principes de la méthanisation Méthanisation = processus naturel biologique de dégradation de la matière organique en absence d'oxygène C6H12O6 + 0,2 NH3 C5H7NO2 + 2,5 CH4 + 2,5 CO2 + 0,6 H2O Conditions favorables : sans oxygène (conditions anaérobies) température de 38 C (mésophile) et 55 C (thermophile) ph neutre
Transformation biologique de la matière - Biogaz - Digestat B- Biogaz C -Digestat A- Les substrats Digesteur 5
Méthanisation en voie liquide
Comment choisir les procédés de méthanisation? Gisement de substrats % de matière sèche % de matière organique Prix d achat Recettes et charges etc. Etc. 7 u d x oi dé h C cé pro
Potentiel méthanogène des substrats:
Quelques définitions Digesteur : une enceinte fermée dans laquelle les matières organiques sont soumises à l'action des bactéries différentes en absence d oxygène permettant la succession des différentes phases, Digestat : résidu produit lors du processus de méthanisation, composé de matières organiques non biodégradablse, des matières minérales et d eau, Biogaz : un gaz produit par la méthanisation ou digestion anaérobie de la matière organique composé d environ 60% de CH4, de CO2 et d H2S TSH : Temps de Séjour Hydraulique. Temps passé par des substrats dans le digesteur Potentiel méthanogène : quantité de méthane produite par une tonne de substrat dans des conditions optimale (laboratoire). Exprimé en m3/tonne de MO ou de MB kwh : Le kilowatt-heure est une unité de mesure d'énergie correspondant à l'énergie consommée par un appareil de 1 000 watts (1 kw) de puissance pendant une durée d'une heure
1 tonne de. permet la production de x m3 de méthane: CH4 CH4 CH4 14 m3 de méthane et 140 kwh PCI 70 m3 de méthane et 650 kwh PCI 80 m3 de méthane et 780 kwh PCI
Quel tonnage nécessaire pour un foyer? = Environ 25 000 kwh Soit 2 600 m3 de méthane 200 tonnes de lisier de bovin 40 tonnes de déchets organiques 30 tonnes de maïs
B- Biogaz Principes élémentaires 60 % de CH4 en moyenne H2S corrosif et toxique Épuration nécessaire (injection d air ou O2 dans le ciel gazeux du digesteur) 1m3 de CH4 = 10 kwh 1m3 de biogaz = 6 kwh (soit environ 0,6 litre de fioul) Réduction des émissions de GES au stockage (CH4)
B- Biogaz Principes élémentaires COGENERATION : Électricité et chaleur CHAUDIERE à gaz avec brûleur adapté : Chaleur INJECTION dans le réseau de gaz naturel CARBURANT : Existe pour quelques sites de grande taille seulement.
Principes élémentaires C -Digestat -Valeur fertilisante est modifiée : Teneurs en N, P, K intégralement conservées. Teneur en azote ammoniacale plus importante qu en entrée (obligation d un pandillard) -Valeur amendante est conservée -Inodore et effet positif sur l appétence -Réduction des germes pathogènes -Digestat plus fluide qui ne colle pas aux feuilles 1
Principes élémentaires C -Digestat Digestat Séparation de phase Fraction liquide (filtrat) Fraction solide compostage Produit normalisé Épandage NFU 44051 ou NFU 44 095 1
Etat des lieux de la filière méthanisation
Vision énergétique ADEME 2030-2050 : focus sur la méthanisation Travail de l ADEME sur sa vision énergétique Substrats concernés : Biodéchets, effluents d élevage, résidus de cultures, cultures En 2030 : 6 Mtep d énergie primaire soit 70000 GWh 50 % d injection de biométhane, 30 % d électricité et 20 % de chaleur. En 2020 : SRCAE - En Franche-Comté: 6 ktep
Cadre réglementaire: Loi «Grenelle 2» 2010-788 Art. 204 du 12 juillet 2010 «A compter du 1er janvier 2012, les personnes qui produisent ou détiennent des quantités importantes de déchets composés majoritairement de biodéchets sont tenues de mettre en place un tri à la source et une valorisation biologique ou, lorsqu'elle n'est pas effectuée par un tiers, une collecte sélective de ces déchets pour en permettre la valorisation de la matière de manière à limiter les émissions de gaz à effet de serre et à favoriser le retour au sol.» Art.L. 541-21-1 Code de l environnement modifié par art 204 loi Grenelle II n 2010-788 du 12 juillet 2010 portant engagement national pour l'environnement
Cadre réglementaire: Circulaire du 10 janvier 2012 Depuis le 1er janvier 2012, les gros producteurs qui produisent ou détiennent des grandes quantités de biodéchets sont tenus de les faire collecter séparément et valoriser pour permettre le retour au sol de la matière organique. La notion de retour au sol implique que les seuls procédés de valorisation autorisés sont: Le compostage domestique et de proximité Le compostage industriel La méthanisation Cela exclut: - L enfouissement, même si une récupération du biogaz est effectuée - L incinération
Qui est gros producteurs de déchets organiques? Industries Agro-alimentaires: Viande, poisson, laiteries-fromageries, fruitslégumes,... Commerce et grande distribution: Commerces, grandes et moyennes surfaces, Restauration: Restauration collective, fast food, self services, restaurants traditionnels, Marchés: Marchés d intérêt national, marchés locaux,... Déchets verts: Entretien espaces verts, paysagistes, entretien routes,... Industries Cosmétiques / Herboristeries: Production et préparation
Qui est gros producteurs de déchets organiques? Seuils en tonnes pour les biodéchets: Seuils en litres pour les huiles alimentaires: 2012: 120 tonnes/an 2013: 80 tonnes/an 2014: 40 tonnes/an 2015: 20 tonnes/an 2016: 10 tonnes/an 2012: 1 500 litres/an 2013: 600 litres/an 2014: 300 litres/an 2015: 150 litres/an 2016: 60 litres/an
Les gisements et les perspectives à horizon 2030 en tonnages : 133 millions de tonnes de substrats en % énergie produite: 70 000 GWh d énergie primaire
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Typologie des approvisionnements des unités de méthanisation (ferme et centralisée) 2
Types d usages de la chaleur des projets de méthanisation à la ferme et centralisés 2
Répartition des unités de méthanisation en fonctionnement Carte méthanisation Centralisée/territoriale http://carto.sinoe.org/carto/metha nisation/flash/ Carte méthanisation à la ferme
Nombre d unités de production de biogaz en fonctionnement en France (source : ADEME 2014) 80 120 17 Centralisée 90 60 10 OM Ferme STEP IAA Dont valorisé 245 ISDND
Combien coûte la filière de traitement par méthanisation?
En Franche-Comté: Programme régional d accompagnement lancé par l ADEME et le Conseil régional: Animé par les agents des chambres d agriculture depuis 2007 Etudes d opportunité Suivi des études de faisabilité Suivi des installations Suivi des épandages
Etat des lieux en Franche-Comté: En fonctionnement 2 STEP: Besançon et Voujeaucourt 3 IAA: Coopérative des Monts de Joux (25) Laiterie sources du Lizon (25) Eurosérum (70) 10 à la ferme: GAEC DE L AURORE (25) GAEC COURTOY (70) GAEC VIVIEROCHE (70) GAEC FERME BIO DE THEY (70) Frédéric MONNARD (70) GAEC DE LA SUARCINE (90) GAEC ANDRE (25) SARL METHADELAINE (70) Pierre César BLANCHOT (25) SCEA des LONGCHAMPS (90)
1 STEP: Besançon (nouvelle installation) Etat des lieux en Franche-Comté: En cours de construction. ou réflexion. 20 à la ferme ou collectifs: 40 kwé à 600 kwé environ SARL PONCEOT ENERGIE (25) GAEC du MONT DU CIEL (25) SARL CHATELAIN METHANISATION (25) DOLE BIOGAZ (39) SAS ENERGIE du MONT LAGE (25) GAEC GAUTHIER (70) GAEC des NAUX (70) SARL METHANCHOTTES (70) Collectif sur le territoire de CHARCENNE (70) Collectif sur le territoire de Vesoul (70) Guillaume BOUILLET (39) Collectif sur le territoire lédonien (39) GAEC de PARGE (70) GAEC ALIX (25) GAEC RAISOn (70) EARL MELET (70) GAEC TARDY (70)..
En Franche-Comté: Soutien technique et financier de l ADEME et la Région Franche-Comté: Etudes de faisabilité: 70% Investissements: Au cas par cas entre 0 et 30% En 2016: Mobilisation FEADER et FEDER en complément des aides ADEME: FEADER: De 0 à 300 kwé ou 90 Nm3/h FEDER: Au-delà de 300 kwé ou 90 Nm3/h Sélection par Appel à projets
Politique territoriale de développement des projets collectifs ou individuels, des projets intégrés à leur territoire
Merci de votre attention,