À Bellaing, la ferme du Panier de Quintine bâtit son avenir avec la méthanisation

Article paru dans le Bioénergie International n°55 de mai-juin 2018

Les installations de méthanisation du GAEC du Panier de Quintine à Bellaing dans le département du Nord, photo Frédéric Douard

À Oisy, dans le périmètre de l’aire urbaine de Valenciennes dans le département du Nord, l’exploitation agricole du Panier de Quintine s’est lancée en 2011 dans un projet de méthanisation au moment où les deux fils de la famille allaient reprendre l’exploitation de leurs parents. Cette nouvelle activité, basée sur un contrat de fourniture d’électricité stable sur 20 ans était de nature à pérenniser une activité parfois malmenée par les marchés. Guillaume et Remi Boucher sont ainsi aujourd’hui à la tête d’une exploitation basée sur la polyculture, l’élevage laitier, l’engraissement bovin, la culture de fraises et désormais la production d’énergie.

Le contexte de l’exploitation

Si le corps de ferme historique est situé à Oisy, en pleine ville aujourd’hui, encerclé par l’urbanisation, les bâtiments d’exploitation actuels sont quant à eux situés à quelques kilomètres de là sur la commune voisine de Bellaing.

Avec l’installation des fils, la famille Boucher aurait eu besoin d’agrandir la surface de l’exploitation, sauf qu’aux alentours, la ville a rendu la chose impossible. Il fallait donc trouver le moyen d’augmenter les revenus avec le même patrimoine foncier. Le projet de méthanisation a donc été imaginé en ce sens et dimensionné au départ avec les produits de l’exploitation.

En 2017, la famille Boucher a investi dans un pont bacule pour mesurer les entrées d’intrants extérieurs et dans une citerne incendie fourniées par les Ets APRO Industrie, photo Frédéric Douard

Il est à signaler, que bien que le site soit enserré dans un tissu urbain, le projet n’a pas rencontré d’opposition des riverains et a même reçu le soutien franc de la municipalité de Bellaing.

La stabulation des vaches laitières, photo Frédéric Douard

Les deux frères exploitent donc aujourd’hui les 170 ha de leurs parents dont 50 en blé et escourgeon, 50 en maïs ensilage, 70 en prés dont 1/3 pâturé, 1/3 en foin et 1/3 en ensilage, ce à quoi s’ajoutent des cultures intermédiaires pour la méthanisation sur 50 ha. Côté animaux, le cheptel est composé de 410 UGB dont des taurillons à l’engraissement et un peu moins de 150 vaches laitières qui produisent 1,6 million de litres par an.

La nurserie des veaux est chauffée par le réseau de chaleur, photo Frédéric Douard

Près de 8 000 tonnes d’intrants entrent dans la ration du digesteur chaque année : 2 800 tonnes de lisier bovin, 2 500 tonnes de fumier bovin, de 1 200 à 1 500 tonnes de pelouse apportées par les collectivités voisines, 400 tonnes d’issues de céréales, 400 à 500 tonnes de CIVES et 300 à 400 tonnes d’ensilage d’herbe. Ajoutons enfin la culture de fraises sous serre en hydroponie.

La serre à fraises est chauffée par le réseau de chaleur, photo Frédéric Douard

Les installations énergétiques

Les installations de méthanisation ont été réalisées en 2013 par le constructeur agriKomp : un digesteur de 1 200 m³, une cuve de stockage de 2 700 m³ avec séparateur de phase et un incorporateur de 25 m³. Pour l’alimentation du digesteur, la famille Boucher dispose d’une fumière de 325 m², d’une fosse à lisier de 400 m³, ces installations ayant été mises aux normes en 2004. Pour les autres intrants des silos de stockage ont été construits : un bâtiment couvert de 250 m² et deux silos à plat pour l’ensilage.

Le digesteur et son incorporateur agriKomp, photo Frédéric Douard

Notons que la désulfurisation dans les deux cuves se fait naturellement sur les plafonds réalisés en bois. De fait le filtre à charbon de bois en amont des moteurs n’est rechargé que tous les 4 à 6 mois.

La centrale de cogénération avec ses deux unités SCHNELL, photo Frédéric Douard

Pour la partie énergétique, l’installation a été mise en service en décembre 2013 avec un moteur Schnell dual-fuel de 150 kWé pendant 3 ans puis bridé à 120 kWé depuis avril 2017. Puis avec la mobilisation des gazons, la mise en place des cives et le recours aux issues de céréales, la famille Boucher a pu envisager d’augmenter sa production et a fait à nouveau appel à la société agriKomp pour la mise en service d’un second moteur Schnell de 150 kWé bridé à 130 en avril 2017.

La gestion du projet et son phasage s’est faite sans appui extérieur, par les recherches personnelles et grâce aux conseils des deux fabricants agriKomp et Schnell.

La production électrique est aujourd’hui de 2 125 MWh par an vendue 20,98 c€/kWh (tarif sans prime chaleur). La production thermique, de 2 GWh, est quant à elle utilisée dans les activités de l’exploitation via la création d’un réseau de chaleur.

Les deux moteurs de cogénération SCHNELL de 130 kWé, photo Frédéric Douard

Les départs & retours du réseau de chaleur, photo Frédéric Douard

La chaleur est utilisée d’une part pour le maintien en température du digesteur, pour le chauffage de la nurserie, pour l’alimentation de la salle de traite en chauffage et ECS, mais surtout pour chauffer une serre de 950 m² dédiée à la culture des fraises de février à décembre et qui peut demander jusque 180 kW. À cette heure les exploitants estiment valoriser 68 % de la chaleur récupérée sur les moteurs, ce qui laisserait encore de la disponibilité l’été pour une activité de séchage par exemple.

Le montant initial des investissements en 2013 se montait à 1,25 M€ et a bénéficié d’une aide du Fonds déchets à hauteur de 210 000 €. Les exploitants ont autofinancé 90 k€ et le Crédit Agricole du Nord a prêté le reste, convaincu du sérieux du projet et de ses exploitants. Lors de l’achat du second moteur, un pont bascule et une réserve à incendie ont aussi été achetés dans un second lot d’investissements de 250 000 €.

Une exploitation sans souci particulier

La ration quotidienne est d’environ 9 tonnes de fumier, 4,5 tonnes d’ensilage ou de gazon, 500 kg d’issues et 8 m³ de lisier. Le suivi biologique, maintenant que la ration est régulière et stabilisée, est réalisé visuellement et ne demande pas de ressources supplémentaires. Le taux de CH4 dans le biogaz varie très peu de 51 à 52 %.

Fermentation dans le digesteur de Bellaing et désulfurisation naturelle grâce au plafond en bois, photo Frédéric Douard

Le temps de travail dédié à la méthanisation, toute maintenance réalisée en interne comprise, n’excède pas 1 h 30 par jour, avec deux chargements par jour.

Chargement de l’incorporateur agriKomp par Guillaume Boucher, photo Frédéric Douard

La disponibilité des moteurs Schnell est en moyenne de 8 520 heures par an. Les vidanges sont effectuées par Guillaume et le SAV agriKomp vient réaliser la maintenance 4 à 5 fois par an.

L’un des deux moteurs SCHNELL à Bellaing, photo Frédréic Douard

D’un point de vue économique, cette activité a véritablement redonné du souffle à l’exploitation et Guillaume nous précise : « Nos revenus bruts avec la méthanisation sont de 37 à 38 k€ par mois, pour moins de 1 h 30 de travail par jour, et le revenu de nos 150 vaches laitières, avec quatre fois plus de temps de travail n’est que de 32 à 35 k€ par mois ! ».

La valorisation du digestat

L’exploitation est une installation classée pour la protection de l’environnement en déclaration. Elle a bénéficié d’un plan d’épandage sur 145 ha.

Séparation de phase en sortie de digestion liquide à Bellaing, photo Frédéric Douard

L’ensemble des produits digérés passe au séparateur de phase ce qui représente six tonnes de production quotidienne. Les 2 200 tonnes de digestat solide sont en partie épandues sur 50 ha de l’exploitation et le reste est échangé chaque année contre de la paille car l’exploitation est déficitaire sur ce point (trois tonnes de digestat enlevées contre une tonne de paille à presser), mais aussi contre des CIVE produites par des confrères. Ceci qui vient compenser le manque de production végétale de l’exploitation, tant pour la litière que pour la méthanisation.

Le digestat liquide est quant à lui épandu sur l’exploitation avec un équipement à pendillards, ce qui a permis de réduire des deux tiers les apports d’ammonitrates d’origine chimique.

Vers une augmentation de puissance ?

Aujourd’hui, le premier moteur arrive à ses 37 000 heures de fonctionnement et la question de son remplacement se pose, mais du coup aussi la question de la puissance. Une augmentation de puissance, de 250 à 400 kWé, serait a priori possible sans nouvel investissement en génie civil, simplement en enrichissant la ration.

Les tontes de pelouses des collectivités apportent 1000 à 1200 tonnes d’intrants au printemps et en été, photo Frédéric Douard

La chose est tentante et demanderait un nouveau plan d’épandage… Guillaume et Remi y travaillent, et nous leur souhaitons une belle et longue production de gaz renouvelable pour le plus grand bénéfice de leur exploitation mais aussi du climat et de l’environnement.

Contacts :

Analyseur de biogaz Fresenius à Bellaing, photo F.D.

  • Scea du Panier de Quintine : Guillaume et Rémi Boucher – Tél. : +33 327 46 01 58 – scea.panier.quintine@orange.fr
  • Méthanisation : agriKomp France – info@agrikomp.fr – Tél. +33 254 56 18 57 – www.agrikomp.com/fr/
  • Analyse du biogaz : freseniusinstruments.com
  • Cogénération : Schnell-Tedom – Bernhard Pfefferle – Tél. : +49 7520 9661-818 et +33 625 35 15 20 – b.pfefferle@schnellmotor.fr – www.schnellmotoren.de
  • Cuves béton : www.wolfsystem.fr
  • Citerne à incendie : aproindustrie.com

Frédéric Douard, en reportage à Oisy et Bellaing

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