L’unité de méthanisation de Pipriac, une référence HoSt France

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Article paru dans le Bioénergie International n°53 de janvier-février 2018

Depuis 25 ans, l’entreprise néerlandaise HoSt est spécialisée dans la fourniture de solutions bioénergétiques et notamment d’unités de méthanisation pour intrants difficiles, de solution de purification du biométhane et de la cogénération biogaz. Il y a cinq ans, HoSt a créé sa filiale en France, animée par huit personnes, et qui compte aujourd’hui cinq réalisations en fonctionnement. Ses références en cogénération, qui vont de 65 kWé à 1,5 MWé, se situent à Courcoué en Indre-et-Loire, à Saint-Lambert-la-Potherie en Maine-et-Loire et à Pipriac en Ille-et-Vilaine. Celles en purification de biométhane se situent à la STEP de Tours en Indre-et-Loire et à Eppeville dans la Somme.

Gros plan sur l’installation de Pipriac

Les associés de la SCEA Ar Kouerien à Pipriac, Tanguy Lévesque et son cousin Jean-Luc ont abandonné leur production laitière pour se consacrer à leur production porcine. La question s’est alors posée de la valorisation des bâtiments, des silos et des terres à herbe. La méthanisation est apparue comme une solution économiquement sûre permettant de valoriser les équipements et de traiter les effluents.

Dès 2013 s’est alors engagée une longue réflexion nourrie de réunions, formations, visites d’installations, salons, le tout accompagné de conseils pris auprès de l’association AILE. Puis en 2014, Tanguy et Jean-Luc visitent le salon Biogaz Europe à Saint-Brieuc et rencontrent la société HoSt qui commence à leur apporter des réponses précises. De là, des études sont menées avec Jacky Bonnin du bureau d’étude Astrade.

HoSt organisera, pour les deux cousins, la visite de ses références en Angleterre et au Pays de Galles qui fonctionnent au marc de pomme. En effet cet intrant joue un rôle clef dans le projet des deux associés. Ces confrontations de terrain alimenteront le projet sur les questions techniques autour de la méthanisation mais aussi et surtout sur l’organisation du site, par exemple sur le fait de permettre un accès facile par tous temps et à toutes heures aux camions, une condition essentielle pour l’accès aux coproduits.

Car avec l’arrêt des vaches laitières, il convenait de compléter les ressources de lisier porcin par des produits extérieurs et si possible chargés en énergie. Or Pipriac se situe au cœur d’une zone riche en industries agro-alimentaires. Le plan d’approvisionnement s’est ainsi bâti sur 8 300 tonnes d’intrants par an, répartis entre leur lisier de porcs, des déchets de cidreries, des fumiers, des ensilages, des issues de céréales, des pulpes de betteraves et de la glycérine.

Partis sur un projet de cogénération par absence de réseau de gaz à proximité, la question logique suivante fut la valorisation de la chaleur. Et là, coup de chance, Damien Hervé, un ex-salarié installé en production de légumes biologiques à proximité depuis 2008 est intéressé par cette chaleur. Après accord avec les futurs méthaniseurs, Damien décide d’installer une serre de 5 000 m² contre l’unité de méthanisation, une solution qui avantage tout le monde. Un autre avantage de cette association entre énergie renouvelable et culture biologique, fut l’acceptabilité plus facile du projet par le voisinage et les autorités locales.

Le dimensionnement fut ainsi réalisé sur la base de 250 kW électrique et 290 kW thermique dont 250 pour les serres. Concernant le dimensionnement de la partie méthanisation, il fut prévu une trémie d’incorporation de 60 m³, une préfosse à lisier de 300 m³, un digesteur de 905 m³ avec brasseur à pales, un post digesteur de 509 m³ avec brasseur à hélice et une cuve de stockage de digestat liquide de 1 600 m³. L’installation qui a coûté 1,7 M€ a été mise en service début 2017.

La technologie HoSt

La politique de HoSt est de proposer une technologie robuste et flexible, capable d’atteindre des performances importantes grâce à une charge organique élevée, des temps de séjour courts et un taux de matière sèche élevé.

Pour l’alimentation du digesteur en solides, HoSt a fait le choix d’une incorporation directe et mélange avec les liquides (lisiers) à l’intérieur grâce au système de brassage à pales HoSt. Ce système peut fonctionner à plus de 11 % de matière sèche. Mais attention quand même pour l’incorporation d’intrants fibreux comme les pailles, il peut être nécessaire de les broyer en amont ou dans le digesteur, par exemple avec le Recycling-cutter-mixer de HoSt (Ruminator).

Pour la digestion, HoSt, lorsque la taille du projet le permet, associe un post digesteur au digesteur pour une production de biogaz optimisée. En effet selon HoSt, s’appuyant en cela sur toute la littérature sur les procédés de transformation, à temps de séjour égal, un processus coupé en deux produira de 5 à 15 % de biogaz en plus qu’un système à une cuve. Alors certes, c’est plus cher en investissement, mais à partir de 250 kWé, c’est rentable. Le temps de retour du surinvestissement est estimé par le constructeur à moins de 6 ans.

Après déshumidification par un groupe froid puis en une désulfurisation dans un filtre à charbon, le biogaz est consommé dans un moteur de cogénération V8 MAN, une valeur sûre qui développe un rendement de 39 % sachant qu’il ne faut pas forcément chercher la performance absolue mais plutôt la performance sur le long terme.

Les questions à résoudre

Pour les porteurs du projet lors de la construction, il a fallu comme à chaque projet trouver des solutions aux imprévus mais aussi malheureusement aux attendus. Le terrassement a par exemple nécessité de stabiliser le sol plus que prévu par un empierrement. Mais l’étape qu’ils appréhendaient le plus était celle du raccordement électrique et elle fut à la hauteur de sa réputation. Que de colère et d’anxiété pour nos agriculteurs ! Ils le savaient à l’avance, s’y étaient préparés mais rien n’y fait, cela reste encore une fois une épreuve à passer avec l’interlocuteur public. Heureusement bien entourés par le constructeur, par Aile et par des élus, ils y sont parvenus. Mais que d’énergie perdue pour rien !

L’incorporation d’intrants se traduit avec une charge organique moyenne de 4,9 kg/m³/jour avec un temps de séjour de 66 jours. La biologie des intrants est très variable et le service de suivi biologique de HoSt a permis d’atteindre très rapidement la vitesse de croisière, sachant qu’il faut toujours rester vigilant. Pour cela, les meilleurs indicateurs sont le compteur électrique et l’analyseur de gaz.

Sur la gestion du digestat, les prêteurs de terre du plan d’épandage de l’exploitation porcine furent très vite convaincus par les avantages du digestat à la place du lisier : moins d’odeurs et une meilleure assimilation par les plantes. Le traitement du digestat par séparation de phase fut prévue pour ceux qui utilisaient du fumier auparavant.

Comment réussir son projet de méthanisation ?

Redisons-le une fois encore, il faut commencer par choisir des équipements robustes, comme ici à Pipriac avec des marques qui ont fait leurs preuves et qui disposent de pièces en France.

Ensuite, il faut une ingénierie simple, une construction basée sur un plan bien dessiné et une exploitation basée le plus possible sur une démarche industrielle, avec recours aux automatismes, aux outils de mesure, de saisie des données et d’analyse.

Pendant la durée de montage du projet, il faut bien s’entourer : en conseils technique et administratif, en maintenance, cela évite les écueils classiques.
Enfin, il faut chercher à boucler des cycles complets au plus court car c’est toujours moins cher et plus écologique. Dans le cas de Pipriac et de la production de légumes biologiques, il est dommage que le digestat ne soit pas encore autorisé, alors lançons un appel pour qu’on y travaille activement !

Contact HoSt France à Châteaubriant : Jean Sébastien Tronc – Tél. : +33 244 05 53 90 – info@hostfrance.fr – www.host.nl/fr

Frédéric Douard