Déchets

La méthanisation (encore appelée digestion anaérobie) est une technologie basée sur la dégradation par des micro-organismes de la matière organique, en conditions contrôlées et en l’absence d’oxygène (réaction en milieu anaérobie, contrairement au compostage qui est une réaction aérobie).Cette dégradation aboutit à la production :
- d’un produit humide riche en matière organique partiellement stabilisée appelé digestat. Il est généralement envisagé le retour au sol du digestat après éventuellement une phase de maturation par compostage.
- de biogaz, mélange gazeux saturé en eau à la sortie du digesteur et composé d’environ 50% à 70% de méthane (CH4), de 20% à 50% de gaz carbonique (CO2) et de quelques gaz traces (NH3, N2, H2S). Le biogaz a un Pouvoir Calorifique Inférieur de 5 à 7 kWh/Nm3. Cette énergie renouvelable peut être utilisée sous différentes formes : combustion pour la production d’électricité et de chaleur, production d’un carburant

Il existe 4 secteurs favorables au développement de la méthanisation : (1) agricole, (2) industriel, (3) déchets ménagers, (4) boues urbaines. Comme autres sources de production du biogaz, on peut citer le biogaz issu des installations de stockage des déchets non dangereux, siège de la dégradation anaérobie.

La méthanisation de déchets organiques présente de nombreux avantages, notamment :

• Une double valorisation de la matière organique et de l’énergie ; c’est l’intérêt spécifique à la méthanisation par rapport aux autres filières,
• Une diminution de la quantité de déchets organiques à traiter par d’autres filières,
• Une diminution des émissions de gaz à effet de serre par substitution à l’usage d’énergies fossiles ou d’engrais chimiques,
• Un traitement possible des déchets organiques graisseux ou très humides, non compostables en l'état,
• Une faible emprise au sol des unités de traitement et l’existence d’une l’offre d’installations compactes,
• Une limitation des émissions d’odeurs à priori du fait de digesteur hermétique et de bâtiment clos équipé de traitement d’air performant.

La méthanisation présente malgré tout des inconvénients à ne pas négliger :

• La nécessité éventuelle de prévoir une phase de compostage pour traiter les déchets ligneux plus difficilement dégradables et pour finaliser la maturation de la matière organique.
• Le besoin éventuel de mettre en place un traitement des excédents hydriques du process.
• L’intégration dans le montage du projet d’une recherche de débouchés pour écouler au mieux aussi bien le produit organique et l’énergie.
• Selon la valorisation biogaz, la mise en place de traitements adaptés des biogaz (déshumidification, …) …

Un procédé émergent encore peu connu en France, principalement dans les secteurs agricoles et du traitement des déchets ménagers : la phase d’acquisition n’est pas à négliger. La technicité est d’un niveau industriel spécifique différant par exemple de celle du compostage. Il est à privilégier les montages juridiques où construction et exploitation sont étroitement liés.

Toute la matière organique est susceptible d’être ainsi décomposée (excepté des composés très stables comme la lignine) et de produire du biogaz, avec un potentiel méthanogène toutefois très variable. La méthanisation convient particulièrement aux substrats riches en eau, contenant de la matière organique facilement dégradable, et facilement pompables pour permettre un fonctionnement en continu. Les déchets méthanisés peuvent être d’origine :

• agro-industrielle : abattoirs, caves vinicoles, laiteries, fromageries, ou autres industries agro-alimentaires, industries chimiques et pharmaceutiques, etc …
• agricole : déjections animales, résidus de récolte (pailles, spathes de maïs …), eaux de salle de traite, etc …
• municipale : tontes de gazon, fraction fermentescible des ordures ménagères, boues et graisses de station d’épuration, matières de vidange, etc …

Production de chaleur : l’efficacité énergétique est intéressante si le besoin en chaleur des débouchés est assez important pour permettre de valoriser le maximum de l’énergie disponible. Cela nécessite également des débouchés à proximité pour limiter le transport coûteux de la chaleur ou du biogaz.

Production d’électricité : l’efficacité énergétique est plus faible (- 37 %) du fait du rendement énergétique de l’électricité se limitant, pour des moteurs, au environ de 33%. L’électricité produite fait l’objet de conditions d’achat définies par arrêté (juillet 2006).

• la nature des déchets traités, notamment lorsqu’il s’agit de déchets ménagers ;
• l’efficacité des collectes sélectives : soit pour sélectionner les déchets fermentescibles, soit celle visant à écarter les « indésirables » pour la méthanisation : emballages à destiner au recyclage, et déchets spéciaux à un traitement dédié.

L’efficacité des tris complémentaires en usine : l’affinage du digestat humide étant particulièrement délicat, il est préférable d’introduire un déchet sans indésirables dans le digesteur (risque de colmatage).