La STEP d’Yverdon frôle l’autonomie énergétique en valorisant son biogaz

Informations clés – Maîtrise d’ouvrage territoriale – Cogénération au biogaz – Matières premières : boues d’épuration des eaux et graisses de dégrillage – Production électrique : > 1 GWh par an, 100% autoconsommé – Valorisation thermique :  > 1,2 GWh par an – Autonomie énergétique de la STEP : 80% en électricité et 100% en chaleur – Mises en service de 1958 à 2011.

La STEP d'Yverdon, photo Service des travaux d'Yverdon

La STEP d’Yverdon, photo Service des travaux d’Yverdon

Le digesteur et l'épaisseur-stockeur, photo Service des travaux d'Yverdon

Le digesteur et l’épaisseur-stockeur, photo ST d’Yverdon

Etudiée dès 1933 et construite en 1958, la station d’épuration des eaux usées d’Yverdon dans le canton de Vaud en Suisse recueille et traite les eaux usées du territoire communal et des communes voisines de Chamblon, Montagny, Pomy, Treycovagnes, Gressy et Cheseaux-Noréaz. L’eau traitée est rejetée dans le lac de Neuchâtel.

En 1961, une filière pour le traitement des boues, comprenant un digesteur d’un volume de 1700 m3 et un gazomètre, a été mise en place. Une chaudière pouvant utiliser les vieilles huiles et une chaudière à biogaz pour le chauffage des locaux et du digesteur (à maintenir à 35°C) furent également mises en service. Le gazomètre initial fut remplacé en 1973 et en 1983, les chaudières furent remplacées par une chaudière mixte gaz naturel et biogaz. Mais il fallut attendre 1989 et l’installation de quatre moteurs à gaz Totem pour que la station produise également de l’électricité.

Moteur de cogénération, photo Service des travaux d'Yverdon

Moteur de cogénération, photo ST d’Yverdon

Plus récemment, en 2011, le Conseil communal a décidé de nouveaux investissements pour améliorer les installations de la STEP et la production d’énergie à partir des boues, une enjeu écologique et économique d’importance pour la Municipalité. Il s’est agit pour la partie énergétique de deux moteurs de cogénération pouvant produire 100 kWé chacun et d’un ballon supplémentaire de stockage d’eau chaude de 14000 litres.

Ces investissements ont porté leurs fruits rapidement et symboliquement depuis 2013. Car le 8 décembre 2013, le seuil du million de kWhé/an a été atteint pour la première fois. Pour l’année 2013, la production électrique totale obtenue, issue du traitement des boues d’épuration, s’est monté à 1084 MWh, ce qui représente une autonomie de 80 % de la consommation totale de la STEP. En comparaison, ceci représente environ 1 % de l’électricité totale consommée par la Ville d’Yverdon-les-Bains ou l’équivalent de la consommation de 250 foyers.

Description de la production d’énergie à la STEP d’Yverdon

Le gazomètre, photo Service des travaux d'Yverdon

Le gazomètre, photo Service des travaux d’Yverdon

La digestion des boues se fait dans deux cuves aériennes : un digesteur et un épaississeur – stockeur, d’une capacité de 2300 m3 chacun. Notons que pour améliorer la méthanogénèse, les graisses provenant des séparateurs (Restaurants, cuisines industrielles…) sont mélangées aux boues primaires.

Avant le digesteur, les boues transitent dans un dispositif de chauffage (échangeur de chaleur). Le temps de séjour y est de 25 jours. Le digesteur fonctionne avec une cloche flottante, directement en contact avec le liquide, et qui par son poids transmet une pression constante pour l’évacuation du gaz. Le biogaz est stocké dans le gazomètre de l’épaississeur-stockeur, d’une capacité de 500 met est ensuite transféré dans un autre gazomètre d’un volume de 300 m3.

Le gaz stocké est utilisé par les moteurs de cogénération, ainsi que par une chaudière. Les moteurs produisent également de la chaleur par leur circuit de refroidissement. Ce circuit est raccordé sur le système de chauffage de la station et la STEP est autonome à 100% en chaleur.

Le stockeur, photo Service des travaux d'Yverdon

Le stockeur, photo Service des travaux d’Yverdon

Les boues à la sortie de l’épaississeur-stockeur sont introduites dans le stockeur, d’un volume total de 1700 m3. Les boues ainsi stockées sont soit valorisées en agriculture (depuis janvier 2005) ou déshydratées pour être ensuite séchées et incinérées. 

Outre la production de biogaz et la possibilité de valorisation d’énergie, la digestion anaérobie permet une nette réduction du taux de matières et c’est ce qui assure la stabilité de la boue digérée.

Pour en savoir plus

Frédéric DOUARD

Frédéric DOUARD : rédacteur en chef du magazine Bioénergie International, animateur du Portail francophone des bioénergies. Pour me contacter : fdouard arobase bioenergie-promotion.fr

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