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Du fumier fleurit l’énergie dans une ferme des Yvelines

Unité de méthanisation Tremblaye

L'unité de méthanisation de la Tremblaye est excentrée par rapport au village voisin et masquée par des talus. (©ARENE-C. Bertolin)

L’Arene (Agence régionale de l’environnement et des nouvelles énergies) d’Île de France organisait le 12 novembre dernier une visite d’une unité de méthanisation dans les Yvelines. Cette manifestation avait lieu dans le cadre du tour de France de l’énergie qui vise à faire découvrir des sites « remarquables » à des élus, techniciens et autres acteurs franciliens. Gros plan sur une ferme sachant valoriser son fumier près du village de La Boissière-École.

Du fumier pour produire chaleur et électricité

En lisière de la forêt de Rambouillet se niche la ferme de la Tremblaye. S’étendant sur 125 hectares de surface agricole, elle regroupe près de 600 chèvres et 260 vaches laitières qui alimentent une production traditionnelle de fromage. Ces bêtes produisent également une matière organique bien moins convoitée : plusieurs milliers de tonnes de fumier par an.

Ce fumier a toutefois trouvé une voie de valorisation enrichissante à travers une nouvelle unité de méthanisation opérationnelle depuis décembre 2012. Implantée à 900 mètres de la ferme, celle-ci a été mise en place pour répondre aux besoins de chauffage de la ferme jusque-là assurés par une chaudière à bois.

Y transitent les différents fumiers (vache, chèvre ou cheval) après avoir été « nettoyés » de certaines impuretés. Des oignons ne répondant pas aux normes de production sont également acheminés vers l’unité de méthanisation. Tous ces effluents sont méthanisés : ils permettent ainsi de produire du biogaz lui-même valorisé sur place sous forme de chaleur et d’électricité et également un digestat utilisé comme fertilisant.

Un digesteur équivalent aux panses de 10 000 vaches

L’installation de méthanisation fournie par le groupe allemand MT-Energie se compose principalement de trois grands réservoirs : le digesteur, le post-digesteur et la cuve de stockage de digestat. Coiffés d’une toile vert gonflé par le gaz, ces grands silos enfoncés dans le sous-sol sont assez semblables depuis l’extérieur. Concrètement, les effluents sont d’abord broyés - une étape pouvant être comparée à la rumination d’une vache -  puis entrent dans le digesteur. Ce digesteur reproduit partiellement l’action de la panse d’une vache ou plus précisément l’action de 10 000 panses de vaches.

La température dans le digesteur est comprise entre 40°C et 42°C. Des agitateurs à pales y brassent la matière organique. Dans ce milieu privé d’oxygène (anaérobie), des bactéries provenant de lactosérum (lui-même issu de la coagulation du lait) provoquent la formation de biogaz. Ce biogaz, principalement constitué de méthane et de dioxyde de carbone, migre vers le haut du digesteur. Là, de l’air y est injecté afin de cristalliser le soufre présent qui se dépose sur un filet. Un second digesteur (le post-digesteur) permet de récupérer 20% de biogaz en plus. La matière résiduelle constitue le digestat que l’on stocke dans le dernier réservoir. 

L’unité de méthanisation en chiffres

L’unité de méthanisation est conçue pour recueillir 12 700 tonnes d’effluents par an. A partir de ces intrants, on estime que 923 000 m3 de biogaz peuvent être produits ainsi que près de 11 000 tonnes de digestat. Ce volume de biogaz a un potentiel énergétique estimé à près de 5 120 MWh (en énergie primaire) par an. Il permet de produire de l’électricité grâce à un moteur de 250 kW et de la chaleur par cogénération. L’exploitant estime qu’il est possible d’en tirer annuellement 1 895 MWh, soit l’équivalent de la consommation électrique d’approximativement 600 foyers, et 2 304 MWh de chaleur principalement dédiés au process de la laiterie de la fromagerie.

Après 11 mois d’exploitation, l’installation de la Tremblaye se situe en deçà de ces valeurs théoriques. Sa capacité de production est en effet limitée à près de 70% de sa valeur maximale. Cette dernière serait atteinte si le site recevait des graisses agroalimentaires comme effluents (en plus des fumiers) mais cet apport est actuellement bloqué pour des raisons administratives.

Une démarche énergétique et agronomique innovante

Le constructeur allemand a adapté cette installation de méthanisation aux besoins spécifiques de la ferme. Un échangeur de chaleur permet notamment d’élever la température de l’eau chaude à 97°C au lieu des 84°C traditionnels pour répondre aux besoins de la fromagerie. La capacité de stockage du réservoir de digestat a par ailleurs été portée à 8 mois, soit le double des installations classiques.

La ferme de la Trembaye suit les principes de l’agriculture de conservation qui vise à améliorer le potentiel agronomique de ses sols sans labour et en réduisant les intrants (engrais, produits phytosanitaires, etc.). Cette démarche impose de répandre le digestat uniquement par temps sec. L’installation de La Tremblaye a bénéficié de 28% de subventions mais le coût total de l’investissement n’est pas révélé. Le retour sur investissement est escompté après 7 à 8 ans d’exploitation. Ce type d’installation tarde encore à s’essaimer en France par rapport à l’Allemagne.

 

Au premier plan, la transition entre le digesteur et le post-digesteur. A l'arrière-plan, le réservoir de stockage du digestat. (©ARENE-C. Bertolin)

Au premier plan, la transition entre le digesteur à gauche et le post-digesteur à droite. A l'arrière-plan, le réservoir de stockage du digestat. (©ARENE-C. Bertolin)