Pré du Loup Energie, première unité de méthanisation pour Agriopale

Article publié dans le Bioénergie International n°42 de mars-avril 2016

Unité de méthanisation du Pré du Loup à Saint-Josse, avec la chaufferie à gauche, le module de purification et compression au centre et le digesteur dans le bâtiment, photo Frédéric Douard

Unité de méthanisation du Pré du Loup à Saint-Josse, avec la chaufferie à gauche, le module de purification et compression au centre et le digesteur dans le bâtiment, photo Frédéric Douard

François et Christophe Dusannier à droite, photo Frédéric Douard

François et Christophe Dusannier à droite, photo FD

Christophe et François Dusannier, agriculteurs à Cucq sur la Côte d’Opale dans le Pas de Calais, et associés de la Sarl Agriopale Services spécialisée depuis 15 ans dans la valorisation de la biomasse sur la région Nord-Picardie, ont mis en service le 30 juillet 2015 une unité de méthanisation territoriale avec valorisation du biogaz en biométhane pour injection dans le réseau de distribution de gaz naturel local. L’unité est implantée sur la commune de Saint-Josse, à proximité directe des communes du Touquet et d’Etaples-sur-Mer.

Un projet difficile à sortir

Agriopale a mis 5 ans pour réussir à lancer ce projet. Peut-être pour avoir démarré un peu avant l’heure, dès 2010, les déconvenues administratives n’ont fait que se succéder. Mais à force d’y croire et de revenir toujours à la charge, les réticences ont disparu peu à peu, sauf peut-être pour la mairie qui a exigé de ne rien voir, la raison pour laquelle, l’installation de méthanisation de Saint-Josse est peut-être la seule unité de méthanisation agricole au monde à être totalement enfermée dans un bâtiment de 2000 m², juste pour la rendre invisible !

Digesteur intérieur de l'unité de méthanisation du Pré du Loup à Saint-Josse, photo Frédéric Douard

Digesteur intérieur de l’unité de méthanisation du Pré du Loup à Saint-Josse, photo Frédéric Douard

Tout cela a un peu fait monter le coût du projet qui s’est établi à 2,8 M€. Mais fort heureusement, le contexte actuel plus favorable a permis le montage financier avec 15% d’aide de l’ADEME et des avances remboursables régionales, qui ont ramené le temps de retour brut à 8-9 ans.

Les objectifs de l’unité

Alimentation de l'incorporateur, photo Frédéric Douard

Alimentation de l’incorporateur, photo F. Douard

L’unité du Pré du Loup Energie valorise des lisiers bovins et porcins, des déchets de betteraves, des poussières de céréales et des résidus de l’industrie agroalimentaire locale, comme des amidons déclassés.

Pour l’approvisionnement, seuls les produits relativement secs et riches sont acheminés par camions. Le lisier porcin est produit sur le site de méthanisation, quand au lisier bovin, il arrive directement de la ferme voisine de Régis Flahaut par une conduite enterrée de 500 m !

Après une phase de montée en puissance correspondant à la durée d’un cycle, 3 petits mois, l’installation produit désormais ses 130 m³ de biométhane par heure, soit plus de 10 GWh par an.

La production de biogaz

25 à 30 tonnes de matières alimentent quotidiennement le digesteur chauffé à 39°C par une chaudière de 200 kW alimentée en biogaz (9000 tonnes à l’année). Elles sont brassées grâce à un agitateur à grandes pales dans le digesteur et par 3 agitateurs immergés dans le post digesteur. Elles séjournent 80 jours dans ces enceintes.

Vue de l'emplacement d'un mélangeur du digesteur de l'unité de méthanisation du Pré du Loup, photo Frédéric Douard

Emplacement du mélangeur du digesteur de l’unité de méthanisation du Pré du Loup, photo F. Douard

Le digesteur fait 1800 m³ et ceinture le post digesteur de 1400 m³, selon la technologie de son constructeur, Biogas Hochreiter. Les transferts de matières de l’un à l’autre se font par surverse. L’installation dispose ensuite d’une cuve de stockage de 2000 m³.

Le disgesteur du Pré du Loup, schéma GrDF

Le disgesteur du Pré du Loup, schéma GrDF

Le biogaz, produit au rythme de 220 m³/h, est stocké avant épuration, à très faible pression dans la partie haute du digesteur et dans un gazomètre souple de 850 m³, qui correspond donc à 4h de production, et qui fait tampon avec l’injection.

Unité de méthanisation du Pré du Loup à Saint-Josse, avec depuis la droite, le poste d'injection, la chaufferie, le module de purification et compression et le digesteur dans le bâtiment, photo Frédéric Douard

Unité de méthanisation du Pré du Loup à Saint-Josse, avec depuis la droite, le poste d’injection, la chaufferie, le module de purification et compression et le digesteur dans le bâtiment, photo F. Douard

Notons ici, parmi les contraintes rencontrées sur ce projet, que l’installation étant située à proximité immédiate d’un petit cours d’eau, les porteurs du projet ont été obligés de placer l’ensemble des cuves dans une enceinte de réception en béton banché avec portes étanches, capable de contenir la capacité de la plus grande cuve en cas de fuite, et ce en plus du bâtiment de couverture exigé par la mairie et d’un déversoir d’orage pour les eaux de pluie des 8000 m² du site, ICPE oblige !

Le gazomètre souple de l'unité de méthanisation du Pré du Loup, photo Frédéric Douard

Le gazomètre souple de l’unité de méthanisation du Pré du Loup, photo Frédéric Douard

La valorisation agronomique

Le digesteur génère 8000 tonnes de digestat par an, qui passent dans un séparateur de phase, et qui sont ensuite stockées séparément :

  • en fosses couvertes et poches souples sur les parcelles pour les liquides,
  • en silos pour les solides.
Poche de stockage de digestat de 500 m3 en champ, photo Agriopale

Poche de stockage de digestat de 500 m3 en champ, photo Agriopale

Le digestat est ensuite épandu sur les 450 ha prévus dans le plan d’épandage. L’épandage de la phase liquide a été fortement réfléchi afin qu’elle coûte le moins cher possible. Ainsi, dans un rayon de 2 km autour de l’unité, elle est épandue par un réseau fixe en PVC. Jusqu’à 6 km, des tracteurs font les allers et retours, et au delà, le liquide est stocké en citernes souples de 500 m³ sur les parcelles, clôturées, et qui alimentent des épandeurs reliés par un tube souple suiveur, de type Listech, au moment utile.

La séparation membranaire au Pré du Loup, schéma GrDF

La séparation membranaire au Pré du Loup, schéma GrDF

L’épuration du biogaz

Filtres membranes d'épuration du biogaz Pentair, photo Frédéric Douard

Filtres membranes d’épuration du biogaz Pentair, photo Frédéric Douard

Avant injection, le biogaz est séché, désulfuré par passage dans des charbons actifs puis passe dans un filtre à membranes perméables qui laissent passer les molécules de méthane et retiennent le dioxyde de carbone. Après passage à travers plusieurs de ces membranes fournies par l’entreprise Pentair Haffmans, le biogaz est devenu du biométhane ici concentré à 92% de CH4. Ce taux bas est dû au fait que dans le nord de la France, le réseau de gaz véhicule du gaz B, à bas PCS, comme une grande partie de l’Europe du Nord.

L’injection

Une fois odorisé par GRDF, son volume compté et sa composition contrôlée, le biométhane peut être injecté dans le réseau. Dans le module d’injection de GrDF, les caractéristiques contrôlées sont le PCS, l’indice de Wobbe, la densité, et les taux de CO2, H2S, THT, H2O et O2. En matière de PCS par exemple, le biométhane doit se situer entre 9,5 et 10,5 kWh/Nm³, sinon, l’injection est stoppée.

L'injection de biométhane au Pré du Loup, schéma GrDF

L’injection de biométhane au Pré du Loup, schéma GrDF

Le compresseur de biométhane Merzen à Saint-Josse, photo Frédéric Douard

Le compresseur de biométhane Merzen à Saint-Josse, photo Frédéric Douard

Dans le cas de Saint-Josse, la question s’est posée au départ d’injecter en haute pression car une conduite GRTgaz passe juste devant l’établissement. L’étude économique a montré que le projet était trop petit au regard de l’investissement nécessaire pour ce type d’injection, de l’ordre de 1 M€ pour le poste d’injection, et des frais d’exploitation tout aussi exorbitants de 80 k€ par an. Les porteurs du projet se sont donc rabattus sur le réseau GrDF, d’un accès financièrement plus abordable. Malgré cela, ils ont dû financer 800 m de réseau (coût : 100 000 €) pour rejoindre celui de GrdF et ont perdu plus d’un an à attendre une autorisation de la SNCF pour passer sous une ligne. Compte tenu des primes, le tarif d’achat du biométhane s’établit ici à 11,29 c€/kWh PCS.

D’autres projets en préparation

Agriopale, après avoir réussi à valoriser les biomasses en compost et en bois-énergie, travaille depuis des années à la voie gazeuse. Cette filière est en effet très complémentaire des autres valorisations mises en place par Agriopale, car elle permet de bien valoriser des produits compliqués comme les produits liquides, gras, sucrés ou carnés.

Le mur anti-déversement de l'installation de Saint-Josse, photo Frédéric Douard

Le mur anti-déversement de l’installation de Saint-Josse, photo Frédéric Douard

Ainsi, les agriculteurs du groupement ont-ils travaillé de longue date sur ce sujet, avec pour ambition, nous confie François Dusannier « d’en faire plusieurs au nord de la Seine ».

Quelques informations sur deux projets en cours

Dans le secteur du Boulonnais, la présence importante de la filière transformation du poisson permet l’accès à un gisement intéressant. 15 ans de présence sur le terrain dans le milieu des déchets et de l’énergie permettent également de conforter le plan d’approvisionnement d’une telle unité.

À côté de cela, la cimenterie Holcim de Dannes, devant la baisse importante de la consommation française en ciment, cherche à se restructurer. Agriopale a identifié sur ce site des terrains disponibles avec des fosses en béton, potentiellement réutilisables pour la méthanisation. En partenariat avec l’industriel qui est devenu EQIOM, la Sarl étudie l’implantation d’un pôle énergétique sur le site.

Projet de méthanisatio à Arras

Projet de méthanisation à Arras

Dans la région d’Arras, Agriopale développe, en partenariat avec un groupement d’éleveurs de porcs, un projet à base de lisier, d’issues de céréales et de résidus agro alimentaires. Cette unité permettrait de rendre l’unité porcine autonome dans la gestion de ses effluents et de produire un compost valorisable en agriculture ainsi que de la chaleur pour chauffer des installations industrielles et tertiaires voisines du site.

Contact : François Dusannier
Agriopale Services 62780 Cucq – Tél : 09.75.61.85.46
f.dusannier@agriopale.fr – www.agriopale.fr

Frédéric Douard, en reportage à Saint-Josse

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