LES PROCEDES BIOLOGIQUES - 2

 

La méthanisation

Les combinaisons de technologies

Propositions pour éliminer le plastique du compost

Du carburant 100% méthane d'origine déchets.

 

Définition du procédé de méthanisation

- Le procédé consiste en une transformation de la matière organique en méthane (50 à 90%) et gaz carbonique (CO2 de 10 à 40%) ainsi que des traces d’hydrogène sulfuré (H2S de 0,0 à 0,1%) par une communauté microbienne fonctionnant en anaérobiose (en l'absence d'oxygène). Cette fermentation est un phénomène naturel. Elle est réalisée par plusieurs populations de bactéries classées en trois familles : 

. Les psychrophiles qui vivent à 25 °c

. Les mésophiles qui vivent  à 35°c, et

. Les thermophiles qui vivent à 55°c.

Le choix de la température de digestion à une incidence sur le degré d’hygiénisation.

- Les réactions biologiques sont complexes, mais peuvent se résumer en quatre étapes :

. Une hydrolyse par une flore microbienne variée, qui transforme les chaînes organiques complexes (protéines, lipides, polysaccharides) en acides gras, mono et disaccharides, peptides et acides aminés.

. Une acidogenèse, qui dégrade ces produits intermédiaires en acides  gras volatiles d’une part, et composés gazeux (CO₂, H₂, NH₃) d’autre part.

. Une acétogènese qui transforme les acides gras volatiles en acide acétique,  

. Une méthanogenèse qui produit du méthane par deux voies possibles :

. La principale, dite acétotrophe transforme l’acide acétique :

                                   CH₃COOHà en CH₄ et CO₂, et

. La deuxième, dite hydrogénotrophe associe du dioxyde de carbone et de l’hydrogène :

                                   CO₂+4H₂à CH₄+2H₂O

Seule  cette dernière étape est anaérobique au sens strict.

 

 

Le procédé s‘applique à la plupart des déchets organiques (lignite exclu) :

- Municipaux : déchets alimentaires, journaux, emballages, textiles, déchets verts, produits de l’assainissement urbain tels que boues d’épuration, graisses, refus de dégrillage…

- Industriels : boues et effluents des industries agroalimentaires, fraction fermentescible des DIB (produits légumiers ou céréaliers refusés). La voie acéto-clastique est responsable de la production de 70% du méthane produit. Des bactéries sulfato-réductrices sont également présentes qui réduisent sulfates et autres composés soufrés en hydrogène sulfuré (H2S) et mercaptans qui donnent au biogaz une odeur caractéristique.

 

- Agricoles : substrats de végétaux, déjections animales

Le procédé industriel 

Il consiste à placer les déchets à traiter dans des cuves (ou digesteurs) à l'abri de l'oxygène en maintenant des températures favorables au développement des bactéries. Des évolutions technologiques importantes ont permis d'améliorer le rendement de la transformation notamment en augmentant les surfaces de contact entre les bactéries et l'effluent à traiter et en maintenant constantes, de manière automatisée, les conditions biochimiques du réacteur. Ces avancées ont permis d'augmenter les capacités de traitement, mais aussi de diminuer les temps de rétention (ou temps de séjour) de la matière dans les réacteurs. En termes d'investissements, les volumes de digesteurs nécessaires ont donc beaucoup diminué.

La méthanisation va permettre de traiter les déchets fermentescibles en les stabilisant : ils ne fermenteront plus après un passage en digesteur. Ceprocédé, qui se déroule par définition à l'abri de l'air, n'engendre aucune nuisance olfactive. De plus, il permet l'hygiénisation des déchets : les facteurs temps et température vont en effet jouer en faveur de l'élimination des virus et bactéries pathogènes. Les transformations physico-chimiques qui prennent place lors du traitement conduisent à une réduction sensible, de l'ordre de 40% des teneurs en matière sèche.

Cette technologie est aujourd'hui parfaitement maîtrisée, de nombreuses variantes ont été brevetées. Plusieurs constructeurs proposent des usines clés en main, de nombreux bureaux d'études avec de sérieuses références peuvent assurer la maîtrise d'oeuvre des installations.          

L’Usine d’Amiens 

- Basée sur le procédé Valorga, L’usine traite une large gamme de bio-déchets aussi bien ménagers, qu’industriels de l’agroalimentaire local.

- Située à 8 km au Nord-Ouest, au cœur d’une zone industrielle, l’usine « IDEX Environnement Picardie » traite, exploite et recycle les ordures ménagères issues de la collecte sélective et plus particulièrement la « poubelle grise » appelée « famille skireste ».

- Cette usine fait subir aux déchets ménagers un traitement biologique par fermentation des déchets organiques dans d’immenses cuves. Cette « méthanisation » s’effectue sur un cycle de 3 semaines, en continu, au bout duquel la part biodégradable est transformée en amendement organique (compost) distribué gratuitement à l’agriculture, et en biogaz valorisé en vapeur vendue à une usine voisine. Pour fonctionner correctement, ce processus de méthanisation (cf. ci-dessus) a besoin de déchets organiques d’origine végétale ou animale, c’est pourquoi il est nécessaire de laisser les papiers et les cartons dans les poubelles « skireste » car leur dégradation est essentielle au processus d’exploitation des déchets. C’est aussi un excellent moyen de les valoriser, car la cellulose est un très bon adjuvant de fermentation et produit beaucoup de gaz.

- Elle comprend en amont, une chaîne de tri des entrants pour éliminer au maximum les indésirables, et en aval une chaudière pour produire de la vapeur avec le biogaz, et différents dispositifs de réinjection de gaz et de jus dans le parcours de traitement.

- Le gaz en surplus est brûlé par une torchère.

- Des contrôles bactériologiques sont effectués sur toutes les étapes de valorisation. 

 

 

Usine de méthanisation d’Amiens - Digesteurs

                                          

Chaine de tri des entrants (vue partielle)        La chaudière alimentée par le biogaz
 

Le Procédé Valorga 

- Une suite de quatre étapes distinctes :

. Le tri : les bio-déchets suivent une chaîne de tri automatique afin d’extraire les diverses indésirables présents dans les ordures ménagères. Ils sont broyés, criblés, triés par tables densimétriques, déferraillés et malaxés avant introduction dans des digesteurs, cœur du procédé. Des équipements mécaniques classiques sont utilisés dans la chaîne de traitement.

. La digestion : au sein des quatre digesteurs (3 de 2500 m3 et 1 de 3500m3) la flore microbienne digère la matière organique et produit un biogaz riche en méthane. Le transfert et l’homogénéisation des matières sont favorisés par un système breveté de recirculation séquentielle de biogaz sous pression, à l’intérieur des digesteurs.

. L’affinage du compost : le compost produit est stocké en andain pour maturation. Il est valorisé sur les terres agricoles de la Région.

. La production de chaleur : le biogaz  produit est brûlé dans une chaudière pour produire de la vapeur de 18 bars. Elle est distribuée à un industriel proche au moyen d’un réseau enterré. La quantité d’énergie valorisée est équivalente à la consommation annuelle de chauffage d’un ensemble de 4000 logements.

Observations Techniques :

Pendant une période suivant le démarage de l’usine, la présence de verre non trié dans l’alimentation  des digesteurs, produisait des sédiments dans les fonds de ces derniers. Ce processus conduisait à des arrêts de l’installation.

Par ailleurs, la qualité de la matière organique produite n’était pas égale à celle de Launay Lantic. Des  matières plastiques non isolées étaient en quantités suffisantes pour être visuellement perceptibles. Ces problèmes ne sont pas insolubles.

 

Les combinaisons de technologies 

Le complexe de Varennes-Jarcy  (technologie mixte) 

C’est le premier centre en France qui allie le compostage et la méthanisation.

Comme visualisé sur la maquette ci-dessous, il existe deux circuits (orange et vert) :

Source : diaporama de Varennes-Jarcy

- Le tri mécano – biologique (circuit orange)

C’est uniquement dans le circuit des O.M qu’il y a un « tri » préalable à la méthanisation. La « section tri » utilise pratiquement les mêmes équipements qu’à Launay Lantic.

- La méthanisation (circuit vert) :

Dans ce circuit, il y a une seule opération mécanique, le déchiquetage des déchets verts, avant méthanisation.  Les bio-déchets sont un composite de toutes sortes de matières organiques. 

L’usine :

 
L'usine de Varennes-Jarcy

Le traitement général s’opère en cinq étapes :

- La réception :

Selon le type déchets collectés, les camions vident leur contenu dans des fosses spécifiques :

. Les ordures ménagères d’un côté,

. Les bio -déchets, de l’autre.                     

- La préparation : 

. Des O.M. résiduelles (celles qui n’ont pas été triées)

Ces déchets ne contiennent pas que des matières biodégradables. Leur préparation consiste à les trier avant de les traiter dans des bio-composteurs (BRS) où une action bactérienne décompose les déchets. La décomposition de tout ce qui est organique a lieu avec une montée naturelle de la température à 45 degrés. Le temps de passage dans cet équipement est en moyenne de 72 heures.

Comme à Launay Lantic, il ressort un pré-compost qui est sélectionné par un système de tri  mécanique.

. Des bio-déchets

Le circuit se limite à un passage dans un système de déchiquetage des bio-déchets pour qu’ils se désagrègent plus facilement. Ils sont ensuite introduits par des pompes dans les digesteurs.

 

- La méthanisation (procédé Valorga):

Les deux types de déchet sont traités dans des digesteurs spécifiques :

. Un pour les bio -déchets

. Deux pour les O.M

Les digesteurs sont de grands silos où les déchets séjournent pendant 4 à 6 semaines. La température est maintenue à  40°c. Les déchets se dégradent par action bactérienne. La décomposition entraîne la production de biogaz. Une partie du gaz est réinjectée à neuf bars dans le digesteur pour mélanger son contenu et améliorer le processus.

L’autre partie est transférée vers des moteurs à gaz.

- La maturation des composts :

Deux sortes de composts sortent des digesteurs, avec une qualité semblable, même si le compost produit à partir des bio -déchets est un peu plus pur.

Les composts sont entreposés dans une halle de maturation, dans de longs couloirs où ils séjournent pendant trois semaines. Ils sont régulièrement aérés par une retourneuse afin de permettre un assèchement plus rapide. Le bâtiment est clos et permet ainsi de capter l’air qui est désinfecté et désodorisé dans une tour de lavage.  Cela évite une prolifération d’odeurs.

 
Matière organique sortie du digesteur

- La valorisation : le biogaz

Le biogaz alimente des groupes électrogènes. Avec 100 000 t/an de déchets il est possible d’alimenter tout le site du SIVOM et le reste est revendu à EDF.

Les équipements :

- 2 BRS qui peuvent absorber 150 t/j

- Un tapis roulant entre fosse et BRS qui est capoté pour réduire les odeurs.

- Un système de tamis, 

- Un  électro-aimant qui récupère tout ce qui est métallique,

- Des tapis densimétriques qui évacuent les morceaux de verre,

- Un crible de 10 mm (trommel), une amélioration récente, qui retire du verre fin du compost gris et qui est une source de sédimentation dans les cuves de fermentation. L’accumulation de sédiments peut provoquer un arrêt de l’usine.

Les métaux sont recyclés. Les autres particules sont incinérées pour produire de l’énergie dans un centre hors du SIVOM.

- Trois digesteurs de 30 mètres de haut et 15 mètres de diamètre, d’une capacité de

2650 m3, avec un remplissage de 2/3 de déchets et 1/3 de gaz.

- Un déchiqueteur (probablement rotatif avec marteau) est utilisé pour broyer les bio- déchets.

- Des retourneuses aèrent le compost.

 
BRS

La traçabilité :

Afin de protéger l’environnement, il est indispensable de garder la traçabilité du compost enfoui dans les sols.

Intérêt de la juxtaposition :

Les procédés biochimiques décrits au-dessus présentent dans leur conception la possibilité  de phasage par module :

. 1,2,3…BRS (Biogical Revolving Systems) par addition dans le temps dans la section tri mécano biologique, et la possibilité de :

. 1,2,3… digesteurs par addition dans la partie méthanisation.

Le tri mécano biologique est une unité indépendante qui produit du compost, et la méthanisation est une unité indépendante qui produit du compost et du biogaz. Il est possible de combiner les deux pour obtenir différentes proportions de compost et de biogaz.

Les deux unités ont la même flexibilité, c'est-à-dire qu’elles supportent bien les variations des débits d’ordures, ce que n’accepte pas l’incinération compte tenu des contraintes stochiométriques (proportion air/déchets constantes, difficiles à régler).

Les temps des réactions biochimiques relativement lentes des deux méthanisations successives, aérobique et anaérobique, permettent l’entretien des parties mécaniques du tri, ce que n’autorisent pas les procédés du type incinération en continu.

Les composts sont entreposés dans une halle de maturation, dans de longs couloirs où ils séjournent pendant trois semaines. Ils sont régulièrement aérés par une retourneuse afin de permettre un assèchement plus rapide. Le bâtiment est clos et permet ainsi de capter l’air qui est désinfecté et désodorisé dans une tour de lavage.  Cela évite une prolifération d’odeurs.

Les métaux sont recyclés. Les autres particules sont incinérées pour produire de l’énergie dans un centre hors du SIVOM.

 

Remarques :

- Le choix entre Tri mécano-biologique, Méthanisation, ou combinaison des deux ne peut être que fonction des débouchés et des valorisations des productions à partir de bilans de matières.

- Nous rappelons, par ailleurs, que l’épandage du compost peut être soumis à des contraintes saisonnières en fonction des régions, ce qui implique la nécessité de stocker le compost.

- Bien entendu, des stocks tampons peuvent être créés chez les intermédiaires sous réserves de contrats long termes.

- Les possibilités décrites au-dessus permettent d’étaler les investissements dans le temps. Construire des unités surdimensionnées pour traiter d’hypothétiques accroissements de la production des déchets est une hérésie que devront payer les contribuables, et contre laquelle nous mettons en garde. La politique environnementale de la nation va dans le sens d’une réduction de la production des  déchets. Construire des méga usines aujourd’hui, c’est faire preuve de myopie vis-à-vis  des progrès technologiques dans ce domaine. Ces installations seront vite obsolètes. Il faut éviter à tout prix des usines qui serviront à traiter les déchets des autres parce que conçus trop importantes ; des déchets transportés de loin contribueront à l’augmentation de l’effet de serre.

La qualité du compost :

Les DIS et les médicaments ne doivent pas se trouver mélangés aux ordures ménagères.

De la communication doit être faite pour qu’une large majorité de citoyens s’autodiscipline.

- La qualité du compost industriel produit par le procédé mécano-biologique (tubes BRS) ou issu des digesteurs de la méthanisation dépend exclusivement de l’efficacité de la séparation physique des impuretés (plastiques, métaux etc.) par les équipements spécialisés de tri adjoints aux procédés.

- Bilans matières comparés (à titre indicatif) :

 

  

Le "Biopole" d’Angers Loire Métropole - Constructeur Vinci 

Unité de tri mécano-biologique avec méthanisation :

Cette unité a pour objet de produire du biogaz et du compost à partir de 90000 t/an de d’ordures ménagères auxquels s’ajouteront 3 tonnes de déchets verts broyés.

L’ambition est de fabriquer un compost conforme à la norme NFU 44-051 qui sera valorisé en agriculture. Le biogaz sera dans un premier temps utilisé pour générer de l’électricité, puis ultérieurement en fonction de l’évolution de la législation et les conditions économiques, injecté dans le réseau GdF et, ou utilisé en cogénération ou en tant que biocarburant.

Les autres fractions séparées sont :

. Les ferreux qui seront recyclés auprès de repreneurs agrées

. Les plastiques PET-PEHD

. Deux classes d’inertes :

1° A haut PCI qui sera destinés à la valorisation énergétique

2° A bas PCI qui seront enfouis en CSDU classe II. 

Par un premier criblage (trommel) trois fractions distinctes sont triées :

1° 0-60 mm, fraction qui contient une grande partie des fermentescibles qui sera dirigée vers la méthanisation (après déferraillage et retrait des éléments lourds (cailloux, verts…)

2° 60-250 mm, fraction riche en papier, carton et textiles sanitaires. Les plastiques sont séparés par un équipement de tri optique, après passage sur un séparateur balistique de produits plats/creux.

3° > 250 mm, fraction riche en papier, carton, et textiles.

Les fractions <60 mm seront introduites dans un BRS (‘Biological Revolving System’- qui est un tambour cylindrique en rotation permanente. Après un nouveau criblage les fractions riches en fermentescibles (< 60 mm) seront introduites dans deux trémies tampons qui alimenteront en continue des digesteurs horizontaux (24h sur 24, 7j sur 7).

Selon le constructeur la production de biogaz sera produite en continu. Elle est indépendante du volume des déchets entrant dans l’usine (les digesteurs sont dimensionnés pour traiter 75000 t/an au nominal, le surplus étant directement envoyé au compostage).

Le digestat est pressé avant d’être transféré dans l‘unité de compostage.

Les générateurs sont au nombre de trois. Deux assureront en permanence la production d’électricité, le troisième est une unité de secours.

Selon le constructeur ce dispositif de production et de consommation du biogaz permet de s’affranchir d’un gazomètre sachant que du gaz sous pression constitue un risque d’explosion.

Dans l’hypothèse d’une panne généralisée des générateurs, le méthane serait brûlé en torchères en respectant les normes de rejets relatives à la combustion.

Remarques concernant le procédé Compogaz :

Les déchets subissent une pré-fermentation dans un  BRS où ils séjournent pendant trois jours. L’absence de broyage évite la réduction du verre et des inertes, et facilite ainsi leur élimination.

Le procédé de digestion est anaérobique. Le fonctionnement est continu, en une étape (« en flux piston »), et thermophile à environ 60°c, ce qui est avantageux pour la destruction des bactéries.  La fermentation en réacteur horizontal est de l’ordre de 15 à 20 jours.

 
 Schéma du procédé compogaz

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- Remarque générale concernant la qualité du compost.

Pour des usines nouvelles, Il est indispensable de s’assurer que les  performances des équipements de tri proposés permettent d’atteindre les normes de qualité escomptée. Seule l’expérience acquise sur des unités opérationnelles peut confirmer ou infirmer les choix proposés par les concepteurs.

AVERTISSEMENT : L’alimentation de ces usines doit être EXCLUSIVEMENT de type O.M et assimilés ; ne peuvent traiter des DIB ; ne fonctionnent pas comme des incinérateurs. La présence de bâches agricoles et matières similaires conduisent à la formation de torons dans les BRS, ce qui a nécessité des arrêts fréquents de l’usine en question pour leurs retraits.

Nous avons suivi les opérations de cette usine depuis son démarrage il y a à peu près trois ans.

. L’usine fonctionne avec trois digesteurs sur quatre disponibles avec une charge d’environ 60 000 tonnes. L’Usine a été conçue pour traiter 90 000 tonnes.

Nous confirmons notre avis (rédigé lors de l’enquête publique) que cette installation est surdimensionnée. C’est regrettable pour le contribuable.

Nous relevons des difficultés de fonctionnement, malheureusement non résolues  :

Depuis la mise en service, Angers Loire Métropole n’a toujours pas réceptionné le bâtiment. L’usine ne fonctionne pas correctement : mouches et odeurs incommodent les riverains, dysfonctionnements divers, production de compost déficiente… Le conflit avec le constructeur Vinci est dans l’impasse et Véolia l’exploitant refuse de porter le chapeau des mauvais résultats. Cette situation fait le bonheur des avocats de VEOLIA, VINCI et ALM. On peut en déduire que le contribuable angevin ne sera pas épargné.

Quand l’usine de la Roseraie s’est révélée obsolète, nous avions conseillé avant tout nouvel investissement d’utiliser les capacités de traitement disponibles dans le département. Compte tenu des défaillances de BIOPOLE, on découvre maintenant que l’on envoie les déchets non traités à l’usine d’incinération de Lasse, située à 40 km d’Angers. Hormis les coûts supplémentaires, cela porte un coup au bilan carbone présenté comme favorable par ALM en prévision de la construction de cette usine.

Les problèmes sont multiples et depuis la mise en route, le fonctionnement s’est heurté à une multitude d’incidents et de défauts : torons dans les BRS qui obligeaient à les ouvrir plusieurs fois par semaine, centrifugeuse en panne, bardages non étanches, systèmes d’aération mal montés, double sas du hall de stockage inefficace… Cette usine n’aurait jamais dû être construite en zone urbaine. En l’état, des investissements lourds seront nécessaires pour assurer un fonctionnement en continu, ce qui n’est pas le cas actuellement. La moitié des équipements se trouvant à l’air libre, au moindre arrêt technique notamment sur les BRS (Biological Revolving System) des odeurs nauséabondes sont inévitables et ne pourront jamais être éliminées. Sauf travaux importants, même constat pour l’autre moitié de l’usine qui est abritée dans un bâtiment qui n’est pas étanche. A la moindre surpression à l’intérieur du bâtiment, les odeurs sont poussées vers l’extérieur et sont inévitablement emportées par le vent.

Les personnels sont soumis à des conditions de travail difficiles à cause d’une aérolique déficiente, entre autre. Résultat : l’agglo est obligée de mettre la main au portefeuille et a voté une enveloppe supplémentaire de 2,5 millions d’euros pour réaliser les travaux que le constructeur refuse d’engager.

Les réserves émises lors des enquêtes publiques sur le type d’usine choisi par l’agglo se confirment. L’activité présente démontre que nous avions raison. Conçue pour traiter 90 000 tonnes d’ordures ménagères, l’usine n’en reçoit que 54 000, et le fait qu’elle ne soit pas à son fonctionnement optimal prive l’exploitant du complément de tonnage disponible sur le marché départemental.

Néanmoins, la production de gaz est correcte, c’est le compost produit qui pose le plus de problèmes. On est à 10% de valorisation au lieu de 30%. Et encore, celui qui est aux normes présente des défauts d’aspect par la présence de particules inopportunes comme verre, plastique et métaux, ce qui ne satisfait pas les agriculteurs locaux.

Peut-on avoir l’espoir que les problèmes soient résolus ?

Angers Loire Métropole a encore quelques marges de manœuvre, notamment sur l’amélioration de la collecte qui reste le gros point noir. Les secteurs pavillonnaires équipés en composteurs envoient peu de matière fermentescible et le gros de l’agglo envoie presque n’importe quoi dans les sacs « gris ». Sans une police de la collecte, il ne sera pas facile d’empêcher les indésirables de venir perturber le fonctionnement des BRS et de la chaine de tri mécanique. L’idéal serait une collecte séparée des fermentescibles, mais elle rendrait inutile le gros du dispositif de tri. Il faudrait aussi renforcer l’aérolique aussi bien pour le confort des personnels que pour adapter l’usine aux variations de pression atmosphérique, fréquentes dans notre région. Enfin, un double sas à l’entrée et sortie des camions de ramassage améliorerait certainement les fuites d’odeurs intempestives et nauséabondes. Toutes choses réalisables et qui corrigeraient les défauts de conception.

Rappelons que par ailleurs, le tri sélectif fonctionne plutôt bien sur Angers puisque seules 54 000 tonnes arrivent à l’usine sur les 138 000 collectées.

L’usine a coûté 65 millions d’euros. C’est beaucoup, mais c’est presque deux fois moins cher que l’incinérateur qui était prévu initialement. Il n’y a donc pas à avoir de regrets sur le plan financier. L’usine pue, mais au moins elle ne tue pas. Cette caricature n’est qu’une moindre consolation. Inutile d’épiloguer. Reste que l’agglo joue la transparence avec le comité de suivi des riverains. Au moins, on ne peut pas lui reprocher de chercher à cacher les problèmes, sauf qu’aujourd’hui les riverains qui souffrent de ces dysfonctionnements sont exaspérés et s’interrogent sur la solution juridique à venir.

Reste que tout cela a un coût pour le contribuable comme on le voit, et celui-ci pouvait espérer beaucoup mieux en matière d’évolution de la taxe à l’enlèvement des ordures ménagères. Les angevins comprendront aisément que si des améliorations sont possibles au prix de l’alourdissement de leurs impôts, l’élimination de tout problème de fonctionnement reste improbable.  

Cette usine a été conçue pour une durée de vie de trente ans. Notre avis est que la section tri construite avec de nombreuses pièces métalliques mobiles vieillira mal.

Nous déconseillons l’implantation de ce type d’installation en milieu urbain.

 

Unité de Lille Métropole 

Le procédé LINDE KCA a été retenu pour une bio méthanisation suivi d’un post compostage. Ce centre de valorisation organique (CVO) pourra traiter

108 600 tonnes/an de biodéchets dont :

. 46 300 t/an en porte à porte

. 56 700 t/an de déchets verts

.   2 900 t/an de déchets de marchés

.   2 700 t/an de déchets de restaurants  

 
Maquette du Centre de Valorisation Organique de Lille

Les différentes sources de bio-déchets sont réceptionnées et triées sur des lignes équipées différemment :

- Les municipaux, avec une trémie ouvreuse de sacs, des convoyeurs à spirales qui permettent le brassage et une homogénéisation de la charge, ainsi qu’un déferraillage magnétique.

- Les commerciaux et DIB, avec un séparateur à vis si les substrats contiennent des emballages ou à couteaux s’ils sont très humides.

- Les déchets verts sont cisaillés et utilisés en mélange dans la phase ultime de maturation du compost avant affinage.

Après tri, les déchets municipaux et commerciaux sont broyés ensemble avant d’être acheminés vers des boxes en pré-compostage. Dans cette étape la température s’élève à 40-50°c ; la phase d’hydrolyse démarre, ce qui permet d’éviter des fermentations indésirables.

Le produit est ensuite acheminé vers des  digesteurs en position horizontale pour une meilleure intégration architecturale. La conception des digesteurs est modulaire. Ils sont construits en béton armé avec chauffage par les parois. Ils  disposent d’un ensemble de périphériques propres. Un calibreur à couteaux contrôle la granulométrie du produit et la teneur en matière sèche. Ils sont alimentés 4 à 5 fois par jour. Ils sont équipés de brasseurs transversaux (hélices avec une rotation de 6 à 8 cycles par jour), et d’un fond poussoir actionné par un vérin hydraulique.

Le traitement du biogaz (élimination H2S) peut s’effectuer par oxydes de fer.

Le brassage permet de casser la croûte susceptible de se former en surface et de libérer le gaz présent dans la matière.

Le fond mobile permet au produit entrant de déplacer vers la sortie un volume correspondant au sien déjà présent dans le réacteur.

Le réacteur fonctionne en régime thermophile (50 à 57°c). Le temps de séjour du digestat est d’environ 23 jours

Le digestat est extrait du digesteur par un système d’aspiration/refoulement (pompe à vide) et partiellement déshydraté dans des presses à vis avant d’être mélangé avec des structurants de l’affinage du produit fini (par une boucle de recirculation) et des déchets verts frais.

Le mélange est ensuite dirigé vers des tunnels de compostage intensif où il est maintenu pour au moins quatre jours à une température de 60°c afin d’éliminer les germes pathogènes. Au total le produit y séjourne pendant environ 20 jours. L’ensemble de cette ligne est mécanisé. La maturation en andains se fait dans une halle fermée et couverte. Les andains sont retournés par une machine et le compost  affiné (tri balistique, tri aéraulique, crible à étoile)  pour obtenir un produit satisfaisant.

Schéma simplifié d'une unité Linde :

 
Source : Ordif (Observatoire Régional des Déchets d’Ile-de-France )

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Propositions pour éliminer le plastique du compost :

- Réduire les quantités de plastique lors des opérations de ‘Prévention’ (actions Pouvoirs Publiques, dans la ‘Distribution’ et par les ménages).

- Eliminer le plastique lors du tri sélectif.

- Ne pas broyer finement (séparation du verre et du plastique rendu plus difficile) avant méthanisation !

. A Calais un broyeur agricole est utilisé (peut-être provisoirement).

. A Amiens des marteaux étaient en service.

. A Varennes Jarcy des BRS sont installés.

. A Angers des BRS sont utilisés.

- Pour une quasi élimination des fragments de plastiques dans le compost plusieurs solutions sont possibles :

. Le criblage fin (10 mm ou moins) avant les digesteurs et/ ou

. Le tri balistique du produit fini.

   

- Autrement, la solution d’utiliser des sacs biodégradables pour la collecte des déchets est à envisager ! Afin de faciliter la maturation du compost, et réduire le pourcentage de métaux lourds dans le compost, il est recommandé de mélanger avec des déchets verts.

 

Méthalandes, la méthanisation industrielle s’installe dans le monde agricole

Xergi va fournir la plus grande installation de méthanisation de France, au service du monde agricole. Elle fonctionnera avec des effluents d’élevages et des bio-déchets de l’industrie agro-alimentaire.

Le terrassement de l’unité de méthanisation du projet Méthalandes situé à Hagetmau dans les Landes a démarré en février 2014 et sera livrée 2015. 

Quelques renseignements concernant l’unité Méthalandes :
Investissement total	25 millions d’euros
Traitement de biomasse  100 000 tonnes de lisier de canard gavé, 30 000 tonnes de fumier bovin, 6 000 tonnes de fumier de volaille et 17 000 tonnes de bio-déchets de l’industrie agro-alimentaire. 95 % du lisier de canard utilisé comme « carburant »	Au total 153 000 tonnes par an
Volume des réacteurs Xergi	22 000 m³
Production de biogaz	1 650 m³/heure
Puissance électrique	4,5 MW
Production d’électricité	37,8 millions de kW par an
Production d’engrais durable	12 000 tonnes par an
Économie de CO2	23 000 tonnes eq par an

 
dessin d'architecte

 

Du carburant 100% méthane d’origine déchets à Claye-Souilly (77) (Source info : Site internet Veolia)

- La première unité française de production de biométhane issu du biogaz dégagé des déchets alimente huit véhicules légers et une benne de collecte de Veolia Propreté.

Veolia Propreté a mis en service, en septembre 2009, la première unité de production de biométhane carburant, issu du biogaz capté sur l’installation de stockage de déchets non dangereux à Claye-Souilly (77). Huit véhicules légers et une benne de collecte d’ordures ménagères, équipés de moteurs de type Gaz Naturel pour Véhicules (GNV), font dorénavant leur plein de carburant Méth’OD®  (Méthane 100% Origine Déchets).

L’unité de production de Veolia Propreté démontre une capacité de production (60 Nm3/h de biométhane carburant à fort pouvoir énergétique) permettant de couvrir les besoins énergétiques annuels d’une flotte de 210 véhicules légers (1 tonne de déchets ménagers produit environ 200 m3 de biogaz ou 100 m3 de méthane, équivalant à 100 litres d’essence). Sur le plan environnemental, la substitution du diesel par du biométhane carburant permettra à terme d’éviter l’émission moyenne de 140 g de CO2/km parcouru, soit 882 tonnes de CO2 par an pour une flotte de 210 véhicules légers parcourant chacun 30 000 km/an.

- Carburant ou gaz de ville

Le biométhane produit à Claye-Souilly présente une composition similaire au gaz de ville : aujourd’hui utilisable par tout véhicule équipé d’un moteur de type GNV, il pourrait également être injecté dans le réseau de transport et de distribution du gaz naturel.
Afin de valider la technologie la plus performante en matière de séparation du CO2 et de N2 du biogaz, Veolia Propreté teste deux technologies distinctes : le procédé VPSA qui adsorbe les composés indésirables sur des solides poreux ainsi qu’un procédé membranaire plus novateur. La technique retenue sera déployée à plus grande échelle sur d’autres centres de stockage de déchets non dangereux.
Mené par Veolia Propreté Ile-de-France et les centres R&D de Veolia Environnement, le projet a reçu le soutien de l’ADEME (300 000 euros). Il représente un investissement de 1,6 millions d’euros.

Ce nouveau mode de valorisation énergétique du biogaz issu d’installations de stockage de déchets non dangereux vient compléter les installations de valorisation énergétique de Veolia Propreté à Claye-Souilly qui produisent une quantité d’électricité équivalente à la consommation électrique hors chauffage d’une ville de 228 000 habitants.