Présentation (suite)
 Comment
capter le biogaz ?
Dans un centre d’enfouissement technique
:
Un centre d’enfouissement technique (ou décharge d’ordures
ménagères) est géré aujourd’hui
par casier successif, indépendants les uns des autres.
Chaque casier, une fois rempli, est fermé
avec une couverture spécifique, composée :
. En surface : de terre permettant la
revégétalisation,
. Dessous
: d’une couche drainante permettant de collecter les
eaux de ruissellement,
. Puis : d’une
couche imperméable,
. Et enfin,
au contact du massif de déchets : d’une couche drainante
permettant de capter le biogaz produit par la dégradation des
déchets.
Casier en cours d’exploitation
sur le site de Montech (82) |
 |
Casier réhabilité
sur le site de Montech (82) |
Cette couche drainante est généralement composée
d’un lit de graviers où circule un réseau de drains
mis en dépression pour bien capter le biogaz ou bien encore
de puits installés dans le massif de déchets au fur
et à mesure de leur entassement.
Le biogaz est ensuite évacué
par des tuyaux vers une plateforme de combustion (simple torchère)
ou de valorisation.
La composition et la production de biogaz est contrôlée
dans les deux cas.
La productivité
en méthane est très variable. Elle dépend
des caractéristiques des déchets enfouis, de la
profondeur de l’alvéole, de son aération,
de la hauteur d’eau dans la décharge, de la température,
etc…
Les premières années qui suivent la fermeture
du casier, le biogaz est produit de manière exponentielle,
puis la production chute au bout d’une quinzaine d’années,
en général, sur les centres français.
|
|
Réseau de captage
photo F.Dunouau/ ADEME |
Dans
une unité de méthanisation :
L’unité comporte en général un système
de pré-traitement, permettant :
. de broyer et homogénéiser si nécessaire les
différents types de matière organiques à traiter,
. d’ensemencer ce ‘substrat’ en le mélangeant
avec du ‘digestat’ (le produit sortant) ré-introduit.
L’adjonction d’eau peut être nécessaire car
le substrat doit être pâteux. C’est d’ailleurs
pourquoi cette technique a longtemps été réservée
aux boues ou effluents agricoles.
Le substrat est ensuite introduit dans le digesteur, sorte de silo
où la dégradation s’opère.
Il y a plusieurs méthodes de méthanisation :
. par voie sèche ( 25 à 35% de matière
sèche) ou humide (< 15% de matière sèche)
. méthode mésophile (à 35°C), ou thermophile
(55°C) ; la seconde diminue le temps de séjour mais elle
est plus délicate à conduire.
En sortie de digesteur, on trouve :
.
Une unité de traitement du digestat, s’il doit
être valorisé.
C’est le cas en général, en amendement organique,
pour les espaces verts, l’horticulture…
.
Une unité de traitement et valorisation du biogaz.
Une partie (15 à 25%) est utilisée pour le chauffage
des digesteurs, voire pour les besoins en électricité
du site. Le reste peut être valorisé pour produire de
la chaleur, de l'électricité ou bien les deux, par co-génération.
La productivité en méthane
est très variable :
. de 3 à 18 m3/t de boues pour les stations d’épuration
(selon la teneur en matière sèche),
. de 50 à 90 m3 /t de déchets ménagers (selon
leurs caractéristiques)
Comment valoriser le biogaz ?
Outre un usage direct en four de process, le
biogaz peut être utilisé pour produire :
. de la chaleur (eau chaude, vapeur, air chaud)
. de l'électricité par le biais d’un moteur à
gaz, d’une turbine à vapeur ou à gaz pour de grandes
installations
. de la chaleur et de l’électricité par co-génération,
. du carburant pour véhicules,
. du froid par l’intermédiaire d’une machine à
absorption à gaz,
. du gaz naturel injecté dans le réseau public
centre de Roche La Molière
crédit photo : satrod
|
|
De fait, il est principalement utilisé
pour la production de chaleur et d’électricité.
La valorisation thermique ne peut se faire qu’à
proximité immédiate du site de production.
A chaque type de biogaz correspond
un pouvoir calorifique différent : un biogaz contenant
65% de méthane aura par exemple un pouvoir calorifique
de 6,5 kWh/m3.
Ce niveau est suffisant pour la plupart des utilisations du
gaz, que ce soit en chaudière, en four industriel, sur
turbine… Mais des adaptations spécifiques sont
généralement requises du fait de ses caractéristiques
(pouvoir corrosif par exemple). |
Dans tous les cas, le biogaz doit être
épuré pour enlever, a minima, l’eau et
le soufre.
Pour l’injecter sur le réseau gaz, faire de l’électricité
ou du carburant, il faudra affiner le traitement.
En outre, le biogaz de décharge a la particularité de
contenir de l’air car les systèmes de captage de gaz
ne sont pas conçus pour éviter les entrées d’air
dans le réseau. Pour qu’il soit valorisé, son
épuration doit être renforcée.
Comme pour les autres sources alternatives de production décentralisée
d’électricité, EDF
( 
http://www.edf.fr ) a l’obligation,
depuis février 2000, de racheter l’électricité
produite par les installations de méthanisation et celles utilisant
du biogaz de décharge (tarifs de rachat fixés
respectivement par les arrêtés du 05/03/02 et 21/11/01).
Quelques exemples de rendements de conversion
(énergie finale utilisable / énergie primaire consommée)
:
| Type de valorisation |
Rendements
de conversion instantanés |
Electricité
seule (moteur à gaz)
Chaleur
Cogénération
Conversion en gaz naturel
Gaz carburant |
30 à 35 %
80 à 90 %
70 à 90 %
85 %
80 % |
Pour en savoir plus…
http://www.ATEE.fr
Vous avez un projet ?
En premier lieu, déterminez l’objectif principal
recherché.
En effet, un compromis doit être trouvé pour chaque
installation entre :
- Traiter un effluent, un déchet
- Produire de l’énergie
- Produire un amendement organique
Les exigences en terme de qualité et les rendements de
production seront différents selon l’objectif premier
retenu. |
|
