annexe 8 - Installations - biogaz Rhône

ENTREPRISE : ERigène
Système voie sèche
Sur fumier
Par chargement
PRESENTATION
La société existe depuis 2009, elle est notamment accompagnée par l’institut polytechnique « La
Salle-Beauvais » et l’Université de Technologie Compiègne au niveau des process de la
méthanisation. La solution ERibox est un système en voie solide (sèche) discontinu. Il est
modulaire, mobile et évolutif. Il suit l’évolution de l’exploitation ou du projet.
ATTENTION : cette entreprise répond à un appel d’offre qui cible une solution simplifiée à 10 kWé
pour 500 à 600 t/an avec 2 à 3 digesteurs.
http://erigene.com/
DES REALISATIONS
Une première réalisation avec 6 digesteurs commence à produire en Seine-Maritime cf. comptesrendus des visites. Des projets en France et à l’étranger.
PERSPECTIVES EN RHÔNE-ALPES
Cette solution couvre un large spectre en micro-méthanisation (10 kW à 100 kW). Les projets
peuvent être à la ferme, individuels ou collectifs, ou encore « micro-territoriaux » (ex : une maison
de retraite, piscine..), tout en respectant une traçabilité individualisée (chacun apporte son ou ses
digesteurs, comptage en sortie, coordination nécessaire).
À l’échelle d’une exploitation il est nécessaire d’avoir au minimum 1500 t de matières (fumiers +
compléments) pour un projet de 25 kWé.
POSITIONNEMENT : TAILLE DE PROJET ET MATURITE
ERIBOX
ERIBOX mini
10 kWé 20 kWé 25 kWé 50 kWé 75 kWé 100 kWé
Pilote-produit
Pilote
Cible : 10 000 e/kWé
Cible : 7500 €/kWé
Compte rendu de visite :
Unité de méthanisation de l'EARL ferme équestre
De Bois Guilbert (76)
Le 18 juillet 2013
Le Conseil Régional Rhône Alpes a engagé une étude au sujet du
potentiel de développement de la micro-méthanisation. Rhône
Alpes Énergie Environnement en est le maître d'ouvrage et la
Chambre d'Agriculture de l'Isère apporte sa contribution pour
sa connaissance du milieu agricole.
Parmi
les
technologies
envisageables
pour
ce
type
d'installation, nous avons identifié le process Eribox proposé
par la Société Erigène. Il permet la production de biogaz à partir
d'effluents solides (fumiers). Son originalité porte sur des
digesteurs de type containers mobiles.
L'exploitation visitée est la seule à ce jour à disposer d'une
unité de méthanisation de ce type. Sa mise en production est
imminente. Les containers étaient pleins depuis un mois le jours
de la visite.
Nous avons pu échanger avec Olivier Lespinard et Jean-Marie
Pierre de la Société Erigène, Thierry De Pas maître d'ouvrage
(EARL
De
Bois
Guilbert),
Hubert
Guerault
(Chambre
d'Agriculture 76
L'exploitation
L'activité
L'EARL ferme équestre de Bois Guilbert est constituée d'un domaine agricole et forestier de 2 40 ha avec des
productions fourragères et céréalières. Un ensemble de bâtiments remarquables. L'activité principale est
équestre (depuis quarante ans) avec plus de 200 poneys et une capacité d'accueil de 90 personnes (Bienvenue
à la Ferme). Un centrale photovoltaïque a été installé en 2011.
La production de biogaz est envisagée depuis près de 10 ans, des contacts avec la Chambre d'Agriculture de
Seine Maritime ainsi que des contacts avec le GAEC de Bois Joli ont permis d'affiner le projet, lequel s'est
concrétisé depuis 2 ans en partenariat avec Erigène. L'objectif était de méthaniser des effluents solides en
limitant les manutentions contraignantes, la valorisation de la chaleur étant envisagée sur le site même.
Le gisement de matières organiques
Sur le site, la production de fumier des poneys est d'environ 600 tonnes par an. À cela s'ajoutent 120 tonnes de
tontes (environ 5 T par semaine) par une convention avec le SMEDAR (syndicat mixte local). Le potentiel de
retraitement des déchets est important mais les effluents agricoles doivent rester majoritaires pour bénéficier
de la prime effluents d'élevage sur le tarif d'achat d'électricité. Il existe un conseil scientifique au SMEDAR
particulièrement intéressé par l'initiative de M. De Pas.
Description de l'installation
Les digesteurs sont constitués d'une série de containers
(actuellement au nombre de 6 et 11 à moyen terme). Chaque
container mesure 7m x 3m =30 m3 chacun. Chaque digesteur
dispose d'une circulation pour le percolas (soutirage par le bas
et “arrosage” par de dessus) ainsi qu'une circulation d'eau
chaude pour maintenir la température à 37°C (type plancher
chauffant).
Pour cette installation la production de biogaz estimée se situe entre 15 et 20 m 3/heure en pointe.
Deux containers (bleus) ou modules de commande renferment les
équipements techniques avec les pompes, les automates; l'un pour le
moteur co-génération (35 kWe susceptible d'être ”poussé” à 50 kWe) avec
1/2
Avec le soutien de la
échangeur à plaques et l'armoire technique, le second pour la chaudière de secours à combustion directe
(évitant l'installation d'une torchère), la pompe, les sondes pour le percolas et la possibilité de faire des
prélèvements spécifiques par container.
Un gazomètre (Tri-couche) posé au sol sert de stockage du biogaz avec une capacité de 8 heures. La forme en
dôme est conservée par une soufflerie. Epuration du soufre présent dans le biogaz par insufflation d'air.
Les équipements annexes sont constitués d'un poly-benne pour la manipulation des containers et d'un
manitout pour leur remplissage.
Les aménagements : un bassin de rétention a dû être réalisé pour recevoir des jus s'ils venaient à s'écouler
accidentellement Une déclaration de travaux est nécessaire. Aucune infrastructure n'a été créée si ce n'est le
terrassement et une dalle pour accueillir les containers.
La valorisation de l'énergie
La chaleur sera valorisée à la ferme dans les
différents bâtiments jusqu'alors chauffés au fioul
(200 m linéaire de réseau avec de l'eau à 85°C)
ainsi que pour sécher le fourrage. Pour ce dernier
usage, le dispositif est constitué d'un aérotherme et
d'un échangeur de chaleur pour chauffer l'air qui
sera insufflé au sol dans le bâtiment voisin sous les
balles rondes. D'après les calculs, l'efficacité
énergétique devrait atteindre 65%. 30 % de la
chaleur étant auto-consommée par le process.
Les investissements (ordres de grandeur)
Les équipements de production de biogaz
450 000 €
Réseau de chaleur (200m linéaire)
100 000 €
Plate-forme
rétention)
(terrassement,
dalle
Poly-benne et manitou (multi usages)
et
bassin
de
50 000 €
50 000 €
Le fonctionnement
À raison de 11 ou 12 containers, l'objectif est de grouper le renouvellement des matières à méthaniser pour 2 à
3 containers le même jour (temps de séjour d'un mois).Cela représenterait 1/2 journée de travail par semaine.
Pour vider un container, après égouttage par prélèvement du percolas, le caisson est acheminé avec la polybenne jusqu'au champ. Après avoir retiré le couvercle, la benne bascule et le digestat se "démoule" en gardant
une forme comme le ferait un compost. Le volume a diminué environ d'1/3.
Le remplissage des bennes a été fait avec 1/3 de remplissage en fumier puis une
couche finale de tontes. Des essais pourront être fais ultérieurement pour vérifier si
un mélange des deux est plus méthanogène.
Les opérations de surveillance sont entièrement automatisées avec une interface
internet permettant au maître d'ouvrage ou au prestataire maintenance de prendre
la main à distance sur les équipements.
Il est possible d'individualiser la circulation des percolas pour chaque container ou au contraire de corriger un
container posant problème avec des percolas mutualisés pour ramener à une situation satisfaisante.
La durée de vie des containers est évaluée à 20 ans. Erigène a choisi de l'acier facilitant les interventions sur les
attaques de rouille. Une collaboration a été engagée avec les chantiers navals de Saint Nazaire pour améliorer
la lutte contre la corrosion.
Complément d'information
La Société ERIGEN a répondu à un appel à projet lancé par le ministre de l'Agriculture Wallon pour équiper 30 à
40 fermes en micro méthanisation (<10 kWe de puissance installée). 6 fournisseurs ont été identifiés pour des
process liquides ou solides.
Commentaires :
(Sous condition du bon fonctionnement de l'installation et des équipements associés)
Ce dispositif est particulièrement adapté :
•
Pour tester des nouveaux produits entrants . Par le fait que l'on peut individualiser chaque container (de taille
modeste) et connaître ses performances , un site raccorder peut être utilisé pour faire des tests.
•
Pour une installation collectives et néanmoins légère en terme d'infrastructure. La traçabilité parfaite permet à
chaque « apporteur » de récupérer le digestat des produits que lui a apportés et d'être rémunéré en fonction du
2/2
méthane produit.
Avec
le
soutien
de
la
•
Pour situer l'unité de méthanisation à proximité des besoins de chaleur en facilitant le transport des matières
premières et en limitant les nuisances.
Le prix des équipements : cette question est cruciale pour le développement de cette technologie. Actuellement un container
coûte environ 20 000 €. Le développement à l'échelle industrielle devrait permettre d'abaisser considérablement ce coût. En
phase de lancement les maîtres d'ouvrages doivent nécessairement faire bénéficier de confortables subventions pour espérer un
niveau d'investissement acceptable avec des petites puissances.
MICRO DIGESTEURS
VALORISATION DES FUMIERS
ENERGIE RENOUVELABLE
ELEVEURS
ENJEUX
Le
traitement
des
fumiers
par
méthanisation produit du biogaz et
permet de réduire les pertes d’azote.
Le biogaz est utilisable pour le chauffage
et la production d’eau chaude, la
production d’électricité ou comme
carburant.
1 t de fumier produit 40 l équivalent de fuel
SOLUTION
BIOECO propose une technologie
brevetée de micro-digesteurs simples
et robustes permettant de produire du
biogaz.
Pa
La technologie est basée sur le principe de méthanisation en
discontinue.
La gestion est simple et ne demande pas de suivi journalier.
SECURITE
SIMPLICITE
RENTABILITE
T
Les digesteurs sont remplis et fermentent
30
jours
avant
d’être
vidangés.
L’ensemble des manipulations se fait avec
le matériel existant. Le gaz est stocké
dans des ballons
Le gaz est utilisé dans un chauffe eau et
l’eau chaude stockée dans un ballon
tampon ou un groupe électrogène ou
comprimé comme carburant.
Digesteurs 3x20 m3 pour 300 t de fumier
Nos micro digesteurs sont pré
fabriqués par des ateliers dans le Nord
et le Loir et Cher. Ils sont en béton
armé vibré garantissant une longévité
sans précédent.
Installation rapide.
MADE IN FRANCE
POSER… RACCORDER
L’ensemble de l’installation
est livrée pré fabriquée prête
à raccorder : digesteurs,
ballons de stockage, énergie
box (avec équipements à la
demande)
RENTABILITE
Retour sur
investissement
<5 ans
La compacité et la simplicité de l’installation permet
une rentabilité élevée.
Votre conseiller :
www.bio-e-co.fr
MICRO DIGESTEURS
TRAITEMENT DES LISIERS
ENERGIE RENOUVELABLE
ELEVEURS
PROBLEME
La gestion des lisiers est devenue un vrai « casse tête » :
Nuisances pour le voisinage, pollution des nappes…
Les éleveurs sont aussi confrontés à une
augmentation des coûts de l’énergie.
Le
traitement
des
lisiers
par
méthanisation permet de : produire du
biogaz utilisable pour le chauffage des
animaux, la production d’eau chaude, la
production d’électricité ou comme
carburant, de réduire les odeurs,
d’abaisser la DCO…
1 m3 de lisier porcs produit 6 l équivalent de fuel
SOLUTION
BIOECO propose une technologie
brevetée de micro-digesteurs simple
et robuste permettant de produire du
Pa
biogaz.
Le digesteur peut être associé à un réacteur de
dénitrification permettant une réduction de 50% de l’azote et
être configuré pour réduire le phosphore (séparation).
La gestion est simple et ne demande pas de suivi journalier.
SECURITE
SIMPLICITE
RENTABILITE
T
Le lisier est pompé vers les micro
digesteurs. La décomposition produit du
biogaz. Le gaz est stocké dans des
ballons
Le gaz est utilisé dans une chaudière ou
un groupe cogénération et l’eau chaude
stockée dans un ballon tampon. Le biogaz
peut aussi être comprimé et utilisé
comme carburant.
Digesteur 20 m3 pour 1500 m3 de lisier
Nos micro digesteurs sont pré
fabriqués par des ateliers dans le Nord
et le Loir et Cher. Ils sont en béton
armé vibré garantissant une longévité
sans précédent.
Installation rapide.
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POSER… RACCORDER
L’ensemble de l’installation
est livrée pré fabriquée prête
à raccorder : digesteurs,
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demande)
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investissement
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La compacité et la simplicité de l’installation permet
une rentabilité même avec du lisier seul !
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MICRO DIGESTEURS
ASSAINISSEMENT AUTONOME
ENERGIE RENOUVELABLE
PARTICULIERS
PROBLEME
Un ménage de 4 personnes produit annuellement 180
m3 d'eaux usées et 300 kgs de déchets de cuisine ; Les
tontes de pelouse représentent 1 kg/m2 d’avril à septembre.
La décomposition de ces déchets qu’ils
soient mis en décharge, compostés ou
traités dans une fosse septique dégage
du biogaz, gaz 25 x plus nocif que le
CO2 pour l’effet de serre.
Chaque année une famille de 4
personnes peut produire 100 m3 de
biogaz/an (équivalent de 50 kg de gaz
butane) permettant de chauffer en
moyenne 70 l d’eau/jour à 40° ou de
cuisiner durant 1 heure.
SOLUTION
Digérer l’ensemble des déchets et eaux
usées dans un digesteur et capter le
biogaz pour l’utiliser.
Pa
BIOECO propose une technologie brevetée de microdigesteurs simples et robustes permettant de produire du
biogaz et d’assurer l’épuration de l’eau.
SECURITE
SIMPLICITE
RENTABILITE
T
Tous les déchets de cuisine et eaux usées
sont évacués vers le micro digesteur
installé à la place de la fosse septique.
La décomposition produit du biogaz qui
s’accumule sous basse pression dans une
cloche sous eau. Le gaz est ensuite utilisé
dans un chauffe eau ou un réchaud
spécial biogaz.
BAC A GRAISSES
ODEURS
VIDANGE
Nos micro digesteurs sont pré
fabriqués par des ateliers dans le Nord
et le Loir et Cher. Ils sont en béton
armé vibré garantissant une longévité
sans précédent.
Installation rapide.
MADE IN FRANCE
ASSAINISSEMENT AUTONOME
BIOECO a développé une micro-station
d’épuration de 20 m3 comprenant un
digesteur et un clarificateur oxygéné.
L’installation permet la mise aux normes et
le recyclage des eaux
INSTALLATION ET EQUIPEMENTS BIOGAZ
L’installation de raccordement biogaz se fait avec des tuyaux
spéciaux. BIOECO propose un coffret pré à raccorder pour
simplifier l’installation et garantir la sécurité
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MICRO DIGESTEURS
TRAITEMENT DES DECHETS
ENERGIE RENOUVELABLE
RESTAURATION COLLECTIVE
PROBLEME
La restauration collective génère en moyenne 0,2 kg de
déchets organique et graisses / repas soit prés de 32 t/an de
déchets organiques et 2,5 t de graisses pour une cantine de
1000 repas.
La nouvelle réglementation oblige les
établissements à traiter ces déchets.
Le traitement des déchets (organiques
et graisses) sur site permet de produire
du biogaz utilisable pour la production
d’eau chaude. Le traitement de 32 t de
déchets et des graisses permet de
produire l’équivalent de 3000 l de fuel.
SOLUTION
Digérer l’ensemble des déchets et eaux
usées dans un digesteur et capter le
biogaz pour l’utiliser.
Pa
BIOECO propose une technologie brevetée de microdigesteurs simples et robustes permettant de produire du
biogaz et d’assurer l’épuration de l’eau.
La gestion est simple et ne demande pas de suivi journalier.
SECURITE
SIMPLICITE
RENTABILITE
T
Tous les déchets de cuisine et eaux usées
sont évacués vers le micro digesteur
enterré.
La décomposition produit du biogaz qui
s’accumule sous basse pression dans une
cloche sous eau. Le gaz est ensuite utilisé
dans un chauffe eau et l’eau chaude
stockée dans un ballon tampon.
VIDANGE BAC A GRAISSES
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Nos micro digesteurs sont pré
fabriqués par des ateliers dans le Nord
et le Loir et Cher. Ils sont en béton
armé vibré garantissant une longévité
sans précédent.
Installation rapide et intégrée.
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DE L’ASSIETTE AU DIGESTEUR
Les déchets peuvent être collectés et
évacués vers le digesteur depuis la salle
repas ou de préparation sans manutention.
BIOECO propose une gamme complète de
broyeurs et compacteurs pro.
RENTABILITE
Retour sur
investissement
<5 ans
Economie sur la facture énergétique
Economie sur la vidange des bacs à graisses
Economie sur la manutention
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ENTREPRISE : BIO4GAS
Système voie liquide
Sur effluent
PRESENTATION
Bio4gas est une junior entreprise de Lyon qui existe depuis 2011. La société mère est allemande
et le procédé est autrichien. Son marché concerne des effluents agricoles sur lisier. Son système
par convection permet un brassage sans brasseur ce qui confère des économies de
fonctionnement et permet la rentabilité de l’installation à de plus petites échelle.
DES REALISATIONS
Déjà une réalisation en Rhône-Alpes en cours de fonctionnement. Plusieurs en construction.
PERSPECTIVES EN RHÔNE-ALPES
Intéressantes sur des installations contraintes par leurs effluents liquides.
L’entreprise se développe.
POSITIONNEMENT : TAILLE DE PROJET ET MATURITE
10 kWé 20 kWé 25 kWé 50 kWé 75 kWé 100 kWé
BERT
produit
10 000 €/kWé
Piloteproduit
VISITE : SCEA ROBIN
Système voie liquide
Sur lisier
Par thermosiphon
PRESENTATION
Installation qui apporte toute satisfaction pour l’instant à son propriétaire.
C’est l’entreprise Bio4gas qui a installé le système :
42kWé sur la base des lisiers de la porcherie.
La chaleur est valorisée en chauffage en substitution du fioul.
COÛTS D’INVESTISSEMENT
Comparables aux autres produits. La rentabilité se fait sur des coûts de fonctionnement réduits /
système classique dû notamment à l’absence de brassage dans le digesteur.
PERSPECTIVES EN RHÔNE-ALPES
Forte en Rhône-Alpes sur des systèmes lisiers avec possibilité de valorisation de chaleur.
POSITIONNEMENT : TAILLE DE PROJET ET MATURITE
10 kWhé 20 kWhé 25 kWhé 50 kWhé 75 kWhé 100 kWhé
Réalisation
VISITE : GAEC du bois JOLY
Système voie sèche
Sur fumier
Par chargement
PRESENTATION
Une installation qui a fait figure de pionnière et dont les performances ont été suivies et sont
correctes.
Denis BROSSET et Jean-Louis VRIGNAUD sont associés au sein du GAEC du Bois Joly à La Verrie,
en Vendée.
Le GAEC exploite une surface totale de 68 ha, dont 61 ha sont en prairies. Pour les productions
animales, les associés se partagent les ateliers : l’élevage cunicole avec 500 mères lapines, soit près
de 24 000 lapins par an ; l’élevage bovin d’une cinquante de mères charolaises et de leur suite (92
UGB).
Les 1 400 tonnes annuelles de substrats proviennent de l’élevage cunicole, de l’élevage allaitant, 400 t
de fumier, de la ferme voisine, ainsi que des déchets.
L’unité de cogénération de 30 kWé a permis notamment pendant la tempête d’alimenter l’exploitation
(les congélateurs…) alors que la zone était dépourvue d’électricité.
L’alimentation du digesteur et sa conduite nécessite un savoir-faire : maturation des intrants par un
compostage, durée de la digestion. Ce système semble toutefois apporter une certaine souplesse dans
la gestion notamment en cas de pénurie d’intrants pendant l’été.
PERSPECTIVES EN RHÔNE-ALPES
Denis BROSSET, le propriétaire de l’installation, est associé à la société Biocité incubée à l’ISARA de
Lyon. L’objectif est de faire une offre aux agriculteurs avec un peu plus d’automatisation dans une
optique d’indépendance énergétique de l’exploitation.
L’exploitation est le support d’un projet de recherche et développement sur du BioGNV utilisé par les
véhicules de la ferme.
POSITIONNEMENT : TAILLE DE PROJET ET MATURITE
10 kWhé 20 kWhé 25 kWhé 50 kWhé 75 kWhé 100 kWhé
pilote
Mettre photo
Bilan de fonctionnement de l’unité
de méthanisation agricole discontinue en
voie sèche du GAEC du Bois Joly
www.apesa.fr
Pouech P – APESA
Guillet M, Banville S – BIOMASSE NORMANDIE
Brosset D – GAEC du Bois Joly
Guillaume B, Thual J - ADEME
Au niveau national
GAEC du Bois Joly (85)
 Première installation de ce type :
discontinue « voie sèche »
 Méconnaissance du
fonctionnement et des
performances (matière, énergie,
économie…)
 Analyse de la reproductibilité
 Volonté de mettre en place des
suivis de fonctionnement
d’installations (instrumentation et
méthode)
 Mise aux normes l’exploitation
 Volonté de réduire sa dépendance
énergétique vis-à-vis de l’extérieur
 Mettre en place un système
respectueux de l’environnement
 Diversifier les revenus de
l’exploitation
 Obtenir des performances
correctes
Mise en place d’un suivi complet de fonctionnement de
l’installation sur 2 ans , 2008-2010
www.apesa.fr
Contexte & objectifs
L’exploitation agricole
 Exploitant Denis Brosset depuis 1996
 68 ha de SAU - fourrages
 Production de bovin viande – 150 têtes
 Elevage de lapin hors-sol
 Unité méthanisation en 2007  concepteur ARIA énergies
www.apesa.fr
Local technique et stockage jus
Vue des digesteurs
L’installation de méthanisation
Stockage biogaz
Digesteur
Collecte biogaz
 4 réacteurs couloirs de 185m3 de volume utile, soit 740m3
 module de cogénération de30kWe
www.apesa.fr
Recirculation jus
Alimentation des digesteurs






Stockage des matières : 12 jours en moyenne
Chargement tous les 18 jours
4 à 5 chargements/digesteur/an
 94 t MB / chargement
55 t à 30% de MS / chargement
soit 1 785 t MB/an
40 m3 d’effluent / chargement
Tx moyen en MSi : 21%
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Vidange et chargement au télescopique
Gisement de matières premières
Des effluents agricoles
majoritaires

 57 % des substrats
Fumier divers (Puy Déchets de céréales
2%
du Fou)
4%
Fumier volailles
(Extérieur)
4%
Fumiers lapins
(GAEC Bois Joly)
6%
Digestat
6%
Tontes
3%
Fumier bovins
allaitants
36%
Fumiers bovins
laitiers
7%
Part des déchets extérieurs
Une dépendance vis-à-vis de l’extérieur
Fumier volailles
Fumier divers
(Extérieur)
(Puy du Fou)
5%
5%
Déchets de
Tontes
céréales
5%
2%
 70 % de flux exogènes
Fumiers VL
(Extérieur)
11%
Fruits et
légumes
52%
6
Fumier VA
(Extérieur)
20%
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
Fruits et légumes
32%
Connaissance des substrats
Des potentiels méthanogènes variés
Nm3 CH4/ tMO
500
450
437
200
150
80
75
72
53
290
68
67
64
350
250
90
80
400
300
% CH4
67
60
59
50
256
221
40
191
164
148
30
20
100
50
-
70
51
24
10
-
www.apesa.fr
In
Dé
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)
7
Maîtrise de l’alimentation
Temps de stockage : 11,5 jours en
moyenne  optimisation PM
Préparation des mélanges = dosage
Attention aux nuisances olfactives



Saisonnalité de production des
fumiers de bovins compensée par
des substrats exogènes
en % du
tonnage total
100%
23
90%
38%
80%
20
70%
15
10
10
10
60%
8
6
5
5
4
69%
50%
4
40%
1
-
62%
30%
éc
D
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C
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G
et
r
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m
Fu
ts
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Fr
ie
m
Fu
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8
20%
10%
31%
0%
Printemps/Eté*
Effluents d'élevage
Automne/hiver
Autres déchets
www.apesa.fr
Jours
25

Résultats de fonctionnement
 Température : 48°C [43-53]  forte amplitude/isolation
 Temps de séjour : 70 jours [42-119]  mélange
 Charge organique : 106 kgMO/m3 de réacteur
 Production biogaz par réacteur : 6730 Nm3 ±1800
 Production méthane : 246 ± 40 Nm3CH4/tMO
 Biodégradabilité : 56% ±11
 Rendement /potentiel méthanogène : 90% ±15
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 Taux de méthane : 56% ±4
Part des substrats dans la production
Importance
des dans
retraits
de légumes
fruits
Part
des substrats
la production
de&
biogaz
dans la production d’énergie
60%
55,2%
50%
40%
30%
20%
10%
7,9% 5,4%
8,9%
0,9% 0,1%
4,4%
0,5% 3,1%
7,4%
1,4% 3,3%
1,6%
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0%
Paramètres
% Matière sèche sur brut
Azote Kjeldahl (en kg/tMS)
Azote ammoniacal (en kg/tMS)
Phosphore (en kg/tMS)
Potassium (en kg/tMS)
ISB
E.coli (/g MB)
Entérocoques (/g MB)
Clostridium perfrengens (/g MB)
Salmonelles
Listéria monocytogenes
Œufs d'helminthes viables
Entrant
30%
29,10
5,27
19,60
27,00
2 300 000
14 090 000
< 4000
absence
présence
absence
Digestat
18%
46,70
18,10
23,10
44,30
60%
< 100
33 400*
2 400*
absence
absence
absence
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Composition du digestat
La valorisation énergétique
Utilisation de la chaleur
Bâtiments d'élevage Aérotherme
4%
3%
Habitation
14%
 Rendement énergétique
global 73%
Procédé
79%
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Période de mai 2009 à avril 2010
Durée fonctionnement
1 an
Production de biogaz (Nm3)
135 000
Taux méthane
55%
Production de méthane (Nm3)
74 250
Production énergie 1aire (kWhPCI)
739 530
Production électricité (kWh)
190 000
Production thermique (kWh)
350 000
Production énergie utile (kWh)
540 000
Le suivi d’exploitation




Suivi quotidien : 15 à 20 min/jour
Réception et préparation du mélange : 1h30 toutes les semaines
Entretien et petites réparations : 50h00
Alimentation des digesteurs : 8h00, vidange et chargement
Activité non négligeable
mais absorbable sur
exploitation agricole
13
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Global : 380 h/an (0,23 ETP)
Investissements
• Des investissements échelonnés
– En 2008 : 285 000 € HT
– Investissements supplémentaires en cours d’exploitation : 314 200 € HT
soit 104 70€HT/kW élec.
Infrastructures
Global
Mise aux normes
Méthanisation
96 100
17 300
78 800
131 200
1 700
129 500
Divers
86 900
25 500
61 400
Total
314 200
44 500
269 700
Matériels
• Des aides importantes :
– ADEME, Conseil Général 85, PMPOA (Mise aux normes)
– Taux de subvention : 44%
Autofinancement : 173 780 € soit
5 500 € HT/kWélec.
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Postes
Résultats économiques
Assurances
5%
Analyses
(digestat et
huile)
14%
Location
20%
• Recettes : 43 200 € HT/an
Divers et
imprévus
4%
Main d'œuvre
34%
Maintenance et
réparation
23%
Economie
d'achat de
propane
18%
Redevance de
traitement des
fruits et légume
21%
TRB : 7ans TRI : 11%
Echange
paille/digestat
1%
Vente électricité
47%
Prime efficacité
énergétique
13%
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• Charges : 20 000 € HT/an
•
•
•
•
•
ATOUTS
Relative simplicité et rusticité.
Performances énergétique et
technique honorables.
Envisageable sur de petites
exploitation agricoles.
Adaptée à des fumiers mélangés
à de petits gisements
agroalimentaires (milieu rural).
Diversification et source de
revenu complémentaire.
•
•
•
•
•
FAIBLESSES
N’accepte pas d’importantes
variations dans l’alimentation.
Maîtrise du gisement exogène.
Intervention limitée si problème
de fonctionnement.
Demande une implication
importante de l’exploitant.
Rentabilité faible si absence de
subvention et possibilité de
valorisation chaleur
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Atouts et faiblesses de l’installation
Philippe Pouech
+ 33 619144496
[email protected]
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MERCI DE VOTRE ATTENTION
PILOTE
VISITE : LA FERME DU PRADEL
Système voie liquide
Sur effluent
Par pompage
Installation en Rhône-Alpes
PRESENTATION
Le méthaniseur de 1m3 de toute petite taille a été installé dans la ferme expérimentale du Pradel
(07) dans un objectif de réduction des pollutions liées au lactosérum et de production d’eau
chaude pour les besoins de la fromagerie. L’unité de traite pas les déjections animales de la ferme.
L’objectif est la couverture à 80% des besoins d’eau chaude de l’exploitation et de la fromagerie et
de diminuer la charge en matière organique du lactosérum environ de 90%.
L’équipement traite le lactosérum issu de la transformation du lait de 120 chèvres.
Il s’agit d’un pilote conçu avec l’entreprise stéphanoise Autom’élec. L’objectif était de définir un
équipement accessible économiquement et facile à gérer par l’agriculteur.
Le méthaniseur fonctionne, ses performances ont été améliorées par des modifications sur
l’équipement mais elles nécessitent d’être mesurées notamment au travers de la qualité du biogaz,
ce que l’équipe de suivi ne peut faire pour l’instant faute de matériel sur place, et aussi au travers
de l’analyse de la biologie du méthaniseur.
Cet équipement est encore au stade de pilote car il est encore nécessaire de répondre à des
interrogations vers un processus de validation puis d’industrialisation : meilleure compréhension de
la biologie du digesteur (capacité à épurer et à produire un biogaz de qualité), et optimisation des
valorisations thermiques (chaleur froid) voir électrique. Des expérimentations sont en cours et
visent à optimiser le process.
PERSPECTIVES EN RHÔNE-ALPES
Ce type d’équipement pourrait être applicable à toutes les fromageries agréées, même s’il y a une
variété assez grande de lactosérum, car la biologie semble s’adapter. La rentabilité d’un tel
équipement n’est basée que sur le coût des dépenses de chaleur économisée qui est mal connu
sur une exploitation. Aujourd’hui, nous considérons qu’il faut en moyenne 1 L d’eau chaude pour
transformer 1 L de lait. Les simulations faites par l’équipe technique tendent à montrer une
certaine rentabilité.
Ce type d’équipement avec les moyens d’investigation nécessaires pourraient être validé dans 1
ou 2 ans. Les fromageries fermières consomment beaucoup d’électricité (état du niveau de
consommation en cours d’évaluation), des éléments de recherche sur la production de cette
énergie pourraient être intéressants.
L’aspect économique ne peut être un argument suffisant pour la diffusion d’un tel équipement. La
prise de décision basée sur un objectif de traitement d’effluent pour éviter une pollution reste
compliquée car la prise de conscience de l’impact environnemental n’est pas réelle dans le monde
agricole . A titre d’exemple la ferme du Pradel produirait avec son lactosérum rejeté dans la nature
la pollution de 200 eq hab avant traitement. Seule une contrainte réglementaire pourrait activer le
processus de décision.
POSITIONNEMENT : TAILLE DE PROJET ET MATURITE
10 kWhé 20 kWhé 25 kWhé 50 kWhé 75 kWhé 100 kWhé
Pas de valorisation
électrique
Pilote
ENTREPRISE : BIOCITE
Système Voie sèche
Sur fumier
Par chargement
PRESENTATION
Entreprise incubée à l’ISARA depuis 2 ans, Biocité s’attache à l’autonomie énergétique des
exploitations agricoles. En association avec Denis Brosset propriétaire de l’installation du Gaec du
Bois Joly (méthanisation par silos bâchés), tout un travail d’optimisation de l’installation existante
est en cours : automatisation de la couverture, le coût du silo objectif réduire le temps de
maintenance et les coûts d’investissement.
Ce type d’installation permet de facilement varier les quantités d’intrants, système simple et
rustique mais qui nécessite l’expérience de l’agriculteur par rapport à la préparation des intrants.
70% des coûts de l’installation reviennent à l’économie locale. (Terrassement et génie civil).
L’entreprise étudie des solutions de leasing auprès des agriculteurs et le couplage avec des
ateliers de production alimentaire requérant de la chaleur.
L’entreprise étudie la possibilité de réduire la taille de la cogénération ou de trouver d’autres
modes de production électrique : moteur stirling avec une entreprise Rhônalpine ou pile à
combustible avec une entreprise Anglaise.
La société travaille aussi sur la thématique de la microméthanisation, des contacts sont en cours
avec la société Bio ECO qui commercialise des méthaniseurs dans les pays en voie de
développement et qui se destine au marché français.
Des pourparlers sont en cours pour traiter avec une société Belges pour commercialiser une
technologie de traitement par voie liquide des effluents.
DES REALISATIONS
Projet avec le BET AGRITERRE en 2013 dans la Région Pays de la Loire.
PERSPECTIVES EN RHÔNE-ALPES
Le comportement des bâches à la neige et au froid ne semble pas poser de problème. Il ne faut
toutefois pas un trop gros dénivelé. L’été les digesteurs peuvent être chargés moins fréquemment
avec une réduction de la quantité de biogaz produit.
Autonomie énergétique importante : en cas de tempête la ferme produit son électricité et maintient
ses équipements en marche.
Des perspectives dans les fermes sur fumier.
POSITIONNEMENT : TAILLE DE PROJET ET MATURITE
10 kWé 20 kWé 25 kWé 50 kWé 75 kWé 100 kWé
Procédé en silos
Pilote/produit
10 000 €/kWé
ENTREPRISE : ARIA
Système voie liquide
Sur effluent
Par pompage
Système Voie sèche
Sur fumier
Par chargement
PRESENTATION
Une entreprise pionnière dans la petite méthanisation acteur de la méthanisation à la ferme pour le
développement du biogaz, gaz naturel contemporain depuis 1996 !
Ils assurent : Étude, réalisation et conception d’unités de méthanisation :
en voie sèche type « silogaz® »
Après la réalisation de plusieurs « prototypes » de différentes puissances (12kW, 30kW, 64kW,
90kW, 190kW), le modèle d’unité de méthanisation en voie sèche d’une puissance de 64kW
électrique, semble être un bon compromis sur le plan technico-économique.
Travaux en cours sur la transformation d’une fosse à lisier en digesteur et sur la valorisation du
gaz en bioGNV. Un premier prototype de 36kW pour le « village énergies renouvelables » du salon
des CUMA à Puygouzon (Albi, Midi-Pyrénées) en 1996, avait été réalisé pour une démonstration
bio-GNV sur une Renault 19.
DES REALISATIONS
12kW, Pierre LEBBE (65)
30kW, Denis BROSSET (Bois Joly, 85)
90kW, William ROUSSET (48)
190kW, David DOUBLET (55)
64kW, Mickaël BARBARIT (85)
64kW, Simon BECK (89)
PERSPECTIVES EN RHÔNE-ALPES
Si les travaux de recherche menés par ARIA aboutissent dans une logique d’autonomie
énergétique, cela pourrait permettre à de nombreuses exploitations de s’équiper.
POSITIONNEMENT : TAILLE DE PROJET ET MATURITE
10 kWé 20 kWé 25 kWé 50 kWé 75 kWé 100 kWé
pilote
produit
10 000 €/kWé