Le Syndicat Agricole 04 mars 2016 à 08h00 | Par Le Syndicat Agricole

Un méthaniseur «poupées russes»

Au Pré du Loup Énergie à Cucq, on produit du biométhane pour 1 000 foyers du Montreuillois.

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Au Pré du Loup Énergie, on valorise en biogaz 10 000 tonnes par an d'effluents d'élevage, de résidus de cultures et de déchets de l'industrie agroalimentaire. © DR Vue d'ensemble du site. © GRDF La trémie d'alimentation du digesteur avec pesée de la biomasse. © DR Les silos de stockage des intrants liquides. © DR Le digesteur ceinture le post-digesteur. L'ensemble de l'installation se trouve dans un hangar couvert de 2000 m2. © DR Schéma détaillé de l'unité de méthanisation. © GRDF La double membrane souple de pré-stockage du biogaz. © DR L'agitateur à pales "Mississippi" brasse le mélange fermentescible. © DR En cas de problèmes, un dispositif de sécurité permet d'éviter les explosions. © DR Les membranes de stockage du biogaz sont situées au dessus des fosses de stockage du digestat © DR Le bloc de purification : le biogaz est déshydraté, désulfurisé et décarbonaté. À la fin de ce cycle, il devient du biométhane composé à 97% de méthane. © DR À l'intérieur du bloc d'épuration. © DR Le poste d'injection du biométhane dans le réseau GRDF. © DR

C'était la corde qui manquait à leur arc. Christophe et François Dusannier, polyculteurs-éleveurs à Cucq (62) près d'Étaples, ont investi 2,8 millions d'euros (dont 15 % de subventions de l'Ademe) dans une unité de méthanisation pour produire à partir de déchets agricoles et agroalimentaires de l'engrais (le digestat) et de l'énergie sous forme de biométhane, qui est ensuite injecté directement dans le réseau de distribution de gaz naturel. Il s'agit de la neuvième installation de ce type en France, la troisième dans la région et la toute première du Pas-de-Calais. Côté économie circulaire, les deux frères n'en sont pas à leur coup d'essai, puisqu'ils font figure de pionniers en matière de valorisation des déchets organiques. Voilà une quinzaine d'années que ces derniers ont lancé, avec d'autres agriculteurs du Montreuillois, l'entreprise Agriopale, spécialisée dans le recyclage et la valorisation de résidus végétaux via le compostage. Celle-ci compte aujourd'hui neuf plateformes de compostage, entre Dunkerque et Chantilly. En 2009, la société se diversifie également dans la filière bois-énergie. En 2013, François et Christophe décident de se lancer dans la méthanisation et créent la SARL Pré du Loup Énergie. Installée à la sortie du Trépied à Saint-Josse, l'unité est opérationnelle depuis cet été. Elle a été construite à côté de leur atelier d'engraissement porcin. Celle-ci se trouve dans un hangar en bardage bois de 2 000 m2 : « C'est le maire de la commune qui nous a demandé de la recouvrir, explique Christophe Dusannier. Malgré le surcoût (250 000€), l'usure du matériel est moins importante et les interventions se font au sec. »

Du biogaz au biométhane
On distingue cinq grandes étapes dans la production de biométhane :

1 - La collecte des matières fermentescibles
La société Pré du Loup Énergie valorise 10 000 tonnes d'effluents d'élevage, de résidus de cultures et de déchets de l'industrie agroalimentaire. « Globalement, on utilise une dizaine de produits, précise Christophe Dusannier. Le lisier de porc vient de la porcherie attenante de 800 places. Un voisin qui possède une centaine de vaches laitières nous envoie aussi quotidiennement 5 m3 de lisier de bovins par canalisation. On récupère environ 2 000 tonnes de radicelles et autres « herbes de sucrerie » pressées (15 à 20 % de MS) de l'usine Tereos d'Attin qui n'est qu'à une dizaine de kilomètres. On utilise également des issues de céréales, des épluchures d'oignon, du gluten (écarts de fabrication), des terres de filtration (industrie des huiles) et des déchets de papeterie (cellulose). » Et d'ajouter : « En général, on achète tout ; mais on reçoit aussi certains produits à zéro ou on paye le transport pour d'autres. » À noter que la société vient d'investir dans un système de gestion informatisée des arrivées d'intrants et de l'installation.

2 - La méthanisation
Chaque jour, 25 à 30 tonnes (t) de matières organiques (15 à 18 t/jour de produits solides et 8 à 9 m3 de lisiers) sont déversées dans la trémie d'alimentation du digesteur de 1 900 m3. Particularité de l'installation : celui-ci ceinture le post -digesteur de 1 400 m3, un peu comme une poupée russe. « L'avantage de ce système est le gain de place, souligne François Dusannier. Il nous fallait une installation très compacte par rapport à l'emplacement du site : d'un côté la porcherie se trouve à 5 m, il y a un cours d'eau à 10 m de l'autre côté et la route juste en face. » Le digesteur est toujours plein, les transferts de matière de l'un à l'autre se font par surverse. Chauffé à 39 °C par une chaudière alimentée en biogaz, le mélange fermentescible est brassé pendant 80 jours dans le digesteur grâce à un agitateur à pales, appelé « Mississippi », et dans le post-digesteur grâce à trois agitateurs immergés. « L'agitateur à pales crée un courant à l'image d'une rivière qui fait tourner le produit dans le digesteur, explique François Dusannier. Cette mise en mouvement permet de le mélanger de manière homogène. Car le problème avec les mixeurs « classiques » est qu'ils créent des courants privilégiés dans la cuve (avec des zones surmélangées et d'autres qui ne le sont pas du tout) qui favorisent l'apparition de dépôts. »

3 - Le stockage du biogaz et du digestat
Le biogaz produit est stocké avant épuration à très faible pression dans la partie haute du digesteur, sous une double membrane souple. Quant au digestat, il passe dans un séparateur de phase avant d'être stocké dans une fosse couverte (en silo ou compacté) pour les solides et des poches souples pour les liquides. Le digesteur génère 8 000 tonnes de digestat brut par an qui seront épandus sur les parcelles de l'exploitation, permettant de remplacer 90 % des engrais chimiques.

4 - L'épuration du biogaz
Afin de répondre aux exigences réglementaires et aux spécifications techniques, le biogaz (qui contient bien sûr du méthane (CH4), mais aussi du dioxyde de carbone (CO2), de l'eau et d'autres gaz à l'état de traces) doit être épuré avant d'être injecté dans le réseau de distribution de gaz naturel de GRDF. Cette opération s'effectue en plusieurs temps : le biogaz est d'abord déshydraté et désulfuré après passage dans des charbons actifs, puis il est injecté dans un filtre à membranes pour être décarbonaté. Un faisceau de membranes perméables laisse ainsi passer les molécules de CH4 et retient le CO2. Après avoir traversé plusieurs de ces filtres, le biogaz devient à la fin du cycle du biométhane qui est composé à 97 % de méthane.

5 - L'injection du biométhane
Par mesure de sécurité, le biométhane est odorisé avec du gaz THT (TetraHydroThiophène) pour être facilement détectable en cas de fuite. Plusieurs analyseurs contrôlent en continu ses caractéristiques (PCS, indice de Wobbe, densité, teneur en CO2, H2S (souffre), THT, H2O (eau) et O2 (oxygène). Si les taux sont conformes aux spécifications du distributeur, il est alors injecté dans le réseau. À noter que la régulation permet au biométhane d'être toujours prioritaire dans le réseau de distribution de gaz naturel, lorsque la vanne d'injection est ouverte. Enfin, un compteur permet de connaître les quantités injectées dans le réseau.

Rentabilité maximale
L'installation couvre les besoins énergétiques (chauffage, cuisson, eau chaude) de quelque 1 000 foyers de Cucq, Le Touquet, Merlimont et Étaples. François et Christophe Dusannier ont signé deux contrats de 15 ans, le premier avec GRDF pour la distribution de son biogaz, et le second avec Engie (ex-GDF Suez) qui s'engage pendant cette durée à racheter la production de gaz de l'installation. « Nous vendrons 100 % de notre production toute l'année, quand d'autres ont des mois d'interruption prévus dans leur contrat », souligne François Dusannier. Une rentabilité maximale qui s'explique par le fait que dans le Montreuillois, a contrario d'autres régions en France, la consommation de gaz ne ralentit pas l'été avec l'afflux de touristes et de résidents secondaires, les piscines des hôtels et autres campings à chauffer. Les deux frères aimeraient aller encore plus loin dans la valorisation de leur biogaz en explorant les possibilités de stockage et d'utilisation du CO2 pur généré lors du process d'épuration. Ils réfléchissent également à la création d'une seconde unité, qui permettra de revitaliser une friche industrielle.

MDS

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