- 1 sur 10 - Vendredi 24 mars 2006 Commission du Plan de l’Ain France-Noëlle LEFAUCHEUX ADEME Rhône-Alpes LA METHANISATION, SA PLACE DANS LA GESTION DES.

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1 - 1 sur 10 - Vendredi 24 mars 2006 Commission du Plan de l’Ain France-Noëlle LEFAUCHEUX ADEME Rhône-Alpes LA METHANISATION, SA PLACE DANS LA GESTION DES DECHETS MUNICIPAUX

2 Plan de l’exposé Définitions D’hier à aujourd’hui - Historique et contexte - Développement actuel Domaines d’utilisation - Méthanisation Biodéchets - Tri- méthanisation OM résiduelles - Pré - traitement anaérobie des OM résiduelles Conclusion

3 La Méthanisation Principes Technique de traitement des déchets organiques par fermentation anaérobie (absence d’air) avec production de biogaz Gaz combustible : méthane (45 - 65%), gaz carbonique (20 - 35%), hydrogène sulfuré … = ENERGIE RENOUVELABLE digestat refus

4 Composition moyenne de la poubelle (source ORGANOM) 324 kg/hab/an Collectes sélectives : 56 kg/hab/an verre : 31 kg/hab/an journaux : 15 kg/hab/an emballages : 10 kg/hab/an Ordures ménagères résiduelles : 268 kg/hab/an

5 Composition moyenne des ordures ménagères résiduelles Estimation faite à partir du MODECOM en kg/hab/an papiers - cartons : 64 kg verre : 11 kg plastiques : 30 kg métaux : 12 kg matières fermentescibles : 93 kg textiles : 10 kg divers : 48 kg

6 Unité de Méthanisation Préparation des déchets Traitement du Digestat Unité valorisation énergétique Biogaz Digesteur ou Méthaniseur Effluents liquides Résidus solides Biogaz Digestat Valorisation énergétique : Electricité Chaleur Carburant Valorisation organique Fractions recyclables collectées Fractions organiques collectées Déchets résiduels Refus valorisation stockage valorisationstockage

7 Historique Utilisation ancienne pour les boues de station d’épuration Puis entre 1973 et 1985 crise du pétrole, –pour les Déjections animales, les Effluents industriels organiques En 1988, première unité de Déchets ménagers –Usine de méthanisation des déchets municipaux (Amiens) Diffusion de la technique en Europe –Fin 2003, en Europe, plus de cent unités de méthanisation de déchets ménagers et assimilés (essentiellement déchets organiques)

8 Segmentation et évolution du parc de méthaniseurs en France (2000)

9 Production de biogaz (hors stockage) par secteur dans les pays étudiés Source : MERLIN / EREP - 2003

10 Aujourd’hui, en France, un regain d’intérêt pour la méthanisation Conjonctions d’éléments : –Politique énergies renouvelables –Retour au sol de la matière organique –Constat d’une pénurie d’exutoire –Réticence vis-à-vis des incinérateurs et des centres de stockages Recherche de nouvelles solutions dont la méthanisation  Recherche de nouvelles solutions dont la méthanisation

11 Développement particulier de la méthanisation en France ? 10 projets pour 800 000 tonnes annuelles Des projets de capacités importantes par rapport aux unités européennes. A coté de la méthanisation de biodéchets, méthanisation sur OM résiduelles avec un objectif de valorisation organique Nouvelle utilisation, traitement anaérobie avant incinération ou stockage avec un objectif de stabilisation et de diminution des quantités

12 La méthanisation, Pourquoi Faire ? Produire de l’énergie ! commun à tous les projets Produire du compost ? Traiter la matière organique avant incinération ou stockage ? Stabiliser la matière organique avant stockage?

13 - Dimension « Valorisation énergétique » - Objectifs  Production de CH4 à partir de biomasse 500 à 800 kWh / tonne  Valorisation des refus à haut PCI (?) 100 à 200 kg / tonne OMR  Réduction de la consommation d’énergies fossiles

14 Dimension « Valorisation énergétique » - Quels débouchés pour le méthane ? Dimension « Valorisation énergétique » - Quels débouchés pour le méthane ? Solutions éprouvées industriellement Production d ’énergie thermique Production d ’électricité Solutions moins éprouvées industriellement Carburant : Lille, Suède Injection dans le réseau : Tilburg (Hollande)

15 Tarif de rachat de l’électricité produite à partir du biogaz

16 - - Dimension « Valorisation organique » -  200 à 400 kg par tonne traitée  Apport agronomique  Retour au sol  A compléter par un traitement aérobie

17 - Dimension « Traitement » - Objectifs  Réduction de la charge organique  Hygiénisation et diminution des odeurs  Réduction des volumes  Aide à l’exploitation  UIOM et stockage

18 3 domaines d’utilisation pour les déchets ménagers Méthanisation Biodéchets –déchets organiques collectés sélectivement –digestat destiné à la valorisation organique –biogaz Tri- méthanisation OM résiduelles –OM résiduelles –envisageant la production de digestat destiné à la valorisation organique –biogaz Traitement anaérobie ou stabilisation –OM résiduelles : avec des collectes sélectives plus ou moins poussées –résidus stabilisés destinés au stockage –refus à fort PCI pour une valorisation énergétique –biogaz

19 Méthanisation biodéchets Bilan matière Installation méthanisation 1 tonne Ecoulement de compost f(débouchés): 300 à 400 kg/tonne (30 à 40 %) Biogaz : 15% Effluents liquides STEP : 10% Refus CSD ou UIOM 1% - 7% Fractions organiques collectées Déchets résiduels Fractions recyclables collectées Pertes 38%

20 Produire de l’énergie et du compost : Méthanisation Biodéchets, En Europe du nord, (majoritairement) Utilisation la plus répandue en nombre d’unités Développement à partir de 1990 Collecte sélective fortement développée Capacité de la petite échelle (Suisse) à la grande échelle (Suède) Co - digestion développée, En France : Un parc en construction 20 000 t/an à 108 000 t/an Co-digestion recherchée …

21 Méthanisation Biodéchets - Enjeux - Incidence sur les ordures résiduelles –fortement fonction du taux de participation de l’ordre de 25 à 35 kg/hab/an Débouchés organiques –environ 350 kg compost /tonne méthanisée Débouchés énergie –500 et 800 kwh/t –Potentiel méthanogène des déchets – Diversification des débouchés

22 Méthanisation OM résiduelles Fractions recyclables collectées Préparation des déchets Traitement du Digestat Unité valorisation énergétique Digesteur ou Méthaniseur Biogaz Digestat Incinération avec valorisation énergétique Centre de Stockage (avec valorisation biogaz) Déchets résiduels Débouchés Électricité Chaleur Carburant Inertes Combustibles Débouchés ? Refus lourds Refus légers Refus d’affinage

23 Méthanisation OMR Exemple de bilan matière Installation méthanisation 1 tonne compost 210 kg/tonne (21%) Biogaz : 7% Effluents liquides STEP : 10% Fractions recyclables collectées Déchets résiduels Refus : 55 % (10 à 20 % à haut PCI) ? Pertes : 7%

24 Tri- méthanisation OM résiduelles - Enjeux - Faible influence sur les ordures résiduelles ? –taux de refus important, mais captage important de la matière organique Débouchés organiques pour l ’écoulement du digestat/compost –point de fragilité de la filière Débouchés énergie Exutoire pour les refus –40% à 70% par tonne entrante

25 Produire de l’énergie et du compost : Tri Méthanisation OM résiduelles En Europe du sud, (Espagne majoritairement) Un parc plus jeune- peu de retours d’expériences De grande capacité Un besoin important en matière organique En France, Amiens 1988 – Varennes Jarcy 2002 Une demande variable selon les contextes et liés à la qualité du compost Nécessité d’optimiser le procédé (tri amont)

26 Mise au point plus délicate car déchets en « mélange » de nature hétérogène –-> nécessité de bien adapter les étapes amonts pour ne pas perturber la digestion Partage de responsabilité -> adapter le montage juridique Nécessité d’un exutoire suffisant pour les refus Nécessité de débouchés adéquats correspondant à la qualité de l’amendement Prévoir l’adaptation de l’opération aux évolutions (qualité des entrants, demandes des utilisateurs d’amendement) Méthanisation OM résiduelles - POINTS DE VIGILANCE -

27 Produire de l’énergie et du « stabilisat »: « Traitement anaérobie » OM résiduelles Vigilance : comportement du stabilisat lié à sa teneur en matière organique En Europe du Nord, Existence de contraintes d’admission en centre de stockage : taux de matière organique,.. Phase de compostage nécessaire pour avoir une stabilisation En France, Objectifs directive décharge atteignables par la combinaison des valorisations Absence de contraintes d’admission Obligation de valorisation, ou à défaut, de captage du biogaz

28  ETUDES PREALABLES  définition du projet : territoire, gisements  étude des débouchés pour le produit organique et le biogaz / énergie  comparaison des solutions environnementale technique, économique  étude de faisabilité : procédé, dimensionnement, exploitation, montage juridique et économique  QUALITE à garantir par un suivi  du fonctionnement de l ’installation  des entrants (cahier des charges « qualité », gestion par lots)  de la qualité (analyses) des produits (composts, digestats, biogaz...)  du devenir de ces produits (débouchés) Etudes préalables, choix, mise en œuvre et suivi

29 Conclusion : la méthanisation, sa place dans la gestion des déchets municipaux ? -A intégrer dans la gestion globale des déchets entre : -Prévention -Valorisation matière -Traitement thermique/ Stockage -Double valeur ajoutée, pour les déchets humides, énergétique et agronomique MAIS -Qualité des OMR / chaîne de tri : analyse de la composition des OMR à traiter -Adéquation besoins locaux / qualité : étude de débouchés