La méthanisation

La méthanisation

La méthanisation ou biométhanisation ou encore digestion anaérobie est un processus de traitement naturel des déchets organiques en absence d’oxygène qui conduit à une production de gaz convertible en énergie. Ce déroulé se produit naturellement dans les tractus digestifs de certains animaux, dans les rizières, les décharges, les marais et les sédiments. La méthanisation est aussi un processus de production de méthaniseurs utilisables tels que le biogaz. Dans certains cas, on parle de la méthanisation microbienne, celle-ci participe au réchauffement climatique et joue un rôle assez important dans le cycle carbone. Il existe 4 différents types de méthanisation dont la méthanisation des déchets, le traitement de l’eau, la méthanisation à la ferme qui consiste à valoriser les ressources en matière organique ainsi que la micro-méthanisation en milieu urbain qui permet de traiter les déchets et de valoriser le biogaz en produisant de l’électricité. Sachez que la France fut le 1er pays à mettre en place la méthanisation des déchets ménagers, et cela depuis 1988. 

Le fonctionnement de la méthanisation

L’avantage de la méthanisation est de valoriser les matières organiques provenant des activités agricoles, municipales et agroalimentaires pour en faire une énergie renouvelable, du biogaz et du fertilisant organique. Ce déroulé biologique naturel s’accorde à la digestion des aliments. La transformation de la matière organique en biogaz repose sur l’action des bactéries vivants au milieu des matières sans oxygène. Adapté au monde industriel, il est reproduit dans des cuves hermétiques brassées et chauffées. Ainsi produit, le biogaz se compose essentiellement de méthane qui fera l’objet de valorisations diverses après le traitement et l’épuration. Ces valorisations sont produites en chaudière industrielle, en chaleur cogénération, en électricité, en biocarburant et en distribution de gaz naturel.

Après la méthanisation, le reste de la matière est appelé le digestat et il sert à fertiliser les terres agricoles. 

En somme, la méthanisation a pour rôle dans un premier temps de réduire les déchets ultimes en les valorisant et dans un second temps de produit du biogaz pour valoriser l’énergie. 

L’utilité de la méthanisation

La valorisation des matières organiques produits le biogaz ainsi, ce dérivé est utilisé à plusieurs niveaux.

  1. La combustion dans une chaudière sert créer de la chaleur.
  2. La combustion dans un moteur de cogénération sert aussi à la production de la chaleur, mais aussi à l’injection d’électricité.
  3. Le biométhane obtenu après épuration et odorisation est utile dans le transport ainsi que dans le réseau de distribution des gaz.
  4. L’épuration permet de concevoir le carburant à partir du Biogaz. 

À la fin de la méthanisation, 80 % du reste des matières organiques constitue le digestat qui comporte plusieurs avantages dont la conservation des valeurs fertilisantes qui sont les éléments minéraux. Ainsi, celui-ci est répandu dans les zones agricoles et composté avec d’autres matières organiques. 

Comment faire la méthanisation ?

En usine, la méthanisation suit plusieurs étapes qu’on peut schématiser de la manière suivante :

  1. Le prétraitement des déchets
  2. La méthanisation
  3. Le post-traitement du digestat

Le prétraitement a pour rôle d’éliminer les matériaux indésirables et d’homogénéiser le substrat avant de l’introduire dans le digesteur pour le broyage. Plusieurs types de procédés sont compris dans le prétraitement. On peut parler entre autre de granulométrie, tri gravimétrique, magnétique, etc. 

La méthanisation, elle est basée sur la concentration des déchets par voie liquide ou par voie sèche, sur la température thermophile (55 °C) ou mésophile (35 °C) ainsi que sur la circulation du substrat piston ou infiniment mélangé.

Après la méthanisation viens le post traitement qui consiste à déshydrater le digestat. Il faudra ensuite compléter son hygienisation et sa fermentation. En vue de l’écoulement final, le digestat devra être conditionné puis les eaux excédentaires traités. Ensuite, il faudra éliminer les matériaux de plus grandes granulométries ou les indésirables, puis presser le digestat pour séparer la fraction solide de la partie liquide.

Le digestat doit dans tous les cas passer par une phase de maturation avant d’être utilisé. La durée maximale est de 2 semaines. 

Sachez que la maturation permet d’oxygéner l’ammoniac et de compléter la biodégradation de certains de composés organiques.

Les matières méthanisables appelés intrants sont les suivants :

  • Produits agricoles
  • Assainissement : boues organiques, graisses, produits de vidanges
  • Industrie agroalimentaire
  • Déchets collectifs
  • Déchets issus de la restauration
  • Déchets d’hypermarché, de supermarché, de magasin, boulangerie, pâtisseries, etc. 
  • Déchets ménagers et biodéchets

La plupart des déchets organiques ont la possibilité d’être méthanisés. La méthanisation varie en fonction des saisons et peut durer sur plusieurs mois. Ainsi, les intrants devront être conservés pendant un bon bout de temps, au frais, à l’abri de l’air et du soleil. Ainsi, plusieurs moyens de stockages sont à votre disposition.

  • L’ensilage qui consiste à la fermentation
  • Le stockage en hangar
  • Le stockage en cuve
  • Les fumiers 
  • Le co-stockage de plusieurs intrants
  • Le stockage réfrigéré

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