Méthabates épand son digestat liquide avec une rampe à enrouleur

Article publié dans le Bioénergie International n°68 d’octobre 2020

Méthabates à Mauges-sur-Loire, photo Frédéric Douard

La société Méthabates est implantée au lieu-dit des Bates dans le petit village du Mesnil-en-Vallée, dans la commune nouvelle de Mauges-sur-Loire située à quelques kilomètres à l’ouest d’Angers. Depuis 2017 elle produit du biogaz qu’elle transforme en chaleur et électricité. La société regroupe quatre associés originaires de deux exploitations agricoles en polyculture-élevage voisines l’une de l’autre de trois kilomètres : Eric et Cyrille Réthoré, Ludovic Belouin du Gaec Réthoré-Belouin et Jean-Sébastien Guais de l’Earl Floribov.

La voie liquide pour du fumier

Le Gaec Réthoré-Belouin nourrit 800 bovins, dont 200 vaches en lactation et 400 taurillons à l’engraissement, et cultive 340 ha de céréales, colza, maïs-ensilage et prairies. L’Earl Floribov élève 300 bovins dont 100 vaches en lactation et cultive 140 ha en céréales, maïs-ensilage et prairies. Notons dés à présent que 200 ha de cultures sont équipés d’une réseau d’irrigation.

La motopompe pour alimenter le système d’irrigation depuis la cuve de stockage de digestat liquide, photo Frédéric Douard

La réflexion sur le projet de méthanisation a commencé dès 2010 pour répondre à trois préoccupations principales : la diversification des revenus, le souhait de baisser les charges d’engrais azotés et le tout en restant le plus possible autonome en intrants.

Une première étude d’un projet en voie sèche avec des garages, liée au fait de la disponibilité majoritaire en fumier, n’a pas débouché sur une solution satisfaisant les porteurs du projet. Ensuite, accompagnés par l’entreprise bretonne Kerboas-CDEAI, après des visites au Danemark, les agriculteurs se sont laissés convaincre par le procédé Combigas, un procédé original et astucieux dans ses principes, tout en restant simple.

Processus de méthanisation mis en place par Kerboas-CDAIE . Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La cuve tampon de 300 m3 avant le digesteur, photo Frédéric Douard

Le lancement du projet a eu lieu en janvier 2014, puis les études, le financement, le montage de la société, le plan d’épandage et les travaux ont débuté en janvier 2017. L’ensemencement a été réalisé en septembre 2017 et la première injection d’électricité le 27 novembre. Plusieurs mois ont été utiles pour stabiliser la production notamment grâce au suivi biologique du laboratoire Innolab. Puis, après un épisode de foudre qui a interrompu momentanément la production électrique, la fourniture d’électricité était stabilisée en juin 2018.

À ce stade, le projet a été dimensionné pour 10 500 tonnes d’intrants par an, qui se décomposent ainsi : 8 000 de fumier, 1 000 de pommes, 800 de jus de fruits, 500 d’issues de céréales et 1 000 de lactosérum.

Un processus de méthanisation avec peu de soufre

Les intrants arrivent tous dans une fosse de préparation enterrée de 80 m³ non chauffée. Un chargement de 90 tonnes de solides se fait au chargeur sur pneus tous les trois jours, en trois heures de travail. Les solides y sont dilués avec des intrants liquides, des eaux sales de la plateforme et une recirculation en provenance du digesteur.

Remplissage de la fosse de réception chez Méthabates, photo Frédéric Douard

De là, ils sont pompés et broyés par une pompe dilacératrice Landia et dirigés vers une cuve de 300 m³ équipée d’un agitateur Landia où le mélange obtenu est à 12 % de matière sèche. Ensuite, douze fois par jour, environ 8 m³ du mélange sont pompés vers un digesteur vertical de 1 000 m³, haut de 12 mètres et isolé avec 20 cm de laine de verre. Le digesteur ne possède aucun agitateur immergés mais le système GasMix de Landia qui opère une recirculation du fluide et du méthane dans le digesteur. Une seconde pompe dilacératrice pompe ainsi la matière et la hache une seconde fois, puis la réinjecte à plusieurs niveaux du digesteur au-dessous de la surface du liquide.

La fosse de réception chez Méthabates, photo Frédéric Douard

Ce système entretient une fine croûte au-dessus du liquide, une croûte qui élimine le soufre. Cette croûte est à casser une fois tous les trois mois environ lorsqu’elle devient rigide. Ce phénomène maintient le taux de soufre entre 15 et 60 ppm ce qui évite le traitement au charbon actif, ce qui représente une économie de 500 € par mois. Si la croûte se casse, on peut observer des petits pics à 110 ppm, il faut alors réduire l’agitation.

Le digesteur et le post-digesteur avec son gazomètre, photo Frédéric Douard

La température du digesteur est de 40 °C. Le temps de séjour y est de 14 jours, ensuite il est de 45 jours dans le post-digesteur. Le post-digesteur de 2 800 m³ dispose quant à lui de deux agitateurs immergés Landia. Son gazomètre peut contenir jusque 1 200 m³ de biogaz.

Le stockage de digestat liquide, le post-digesteur et le digesteur à droite, photo Frédéric Douard

À ce stade du projet, la production de biogaz est de 80 m³ par heure, avec un taux de CH4 variant de 54 à 62 %. Eric Réthoré, le responsable de la conduite de l’installation nous confie que ce système est très simple à utiliser et qu’il nécessite un bon mi-temps sans compter l’épandage.

Le digestat

Le digestat brut en sortie de post-digesteur est dirigé vers un séparateur de phase. La partie liquide est envoyée dans une cuve de stockage de 5 000 m³ et la partie solide reste sous le hangar prévu à cet effet, en attendant la période d’épandage.

Le stockage du digestat solide chez Méthabates, photo Frédéric Douard

Le plan d’épandage peut être réalisé sur 420 ha mais la totalité du digestat liquide est épandue par un réseau d’irrigation de sept kilomètres et qui équipe 200 ha. Sur cette dernière surface, il n’est plus du tout mis d’ammonitrates et les agriculteurs observent déjà un regain de vie dans le sol. Et globalement sur l’ensemble des terres, la méthanisation a permis de réduire de 40 % le recours aux engrais de synthèse. La valeur agronomique des digestats est de 4,97 unités d’azote, 1,46 de phosphore et 4,68 de potassium pour le liquide, et de 5,58 d’azote, 4,95 de phosphore et de 5,64 de potassium pour le solide.

La rampe d’épandage tractée de Méthabates, photo Frédéric Douard

Pour valoriser le fait que 200 ha de cultures se situent en proximité immédiate de l’unité de méthanisation, et pour mettre à profit deux kilomètres de réseau d’irrigation déjà en place, les porteurs du projet ont décidé d’étendre ce réseau aux 200 ha dans le cadre du projet. Pour cela, ils ont créé cinq kilomètres de réseau en plus et investit dans une motopompe de forte capacité permettant de pousser le liquide en bordure de tous ces champs. Ce choix a deux avantages très concrets : il évite tout transport de digestat liquide et il étend les capacités d’irrigation l’été. Parallèlement les agriculteurs ont créé une retenue d’eau alimentée par un forage pour l’irrigation l’été.

L’enrouleur automatique de la rampe d’épandage de Méthabates, photo Frédéric Douard

Et pour épandre leur digestat liquide avec le moins de tassement possible des sols, ils ont opté pour une rampe d’arrosage tractée par un enrouleur et qui leur sert aussi pour l’arrosage d’été. L’épandage de digestat liquide par la rampe d’arrosage fonctionne bien, les seules contraintes étant de le mettre en œuvre sur des parcelles qui le permettent de par leur forme et leur taille, et d’être présent tout au long de l’épandage pour déboucher les éventuels bouchons de fibres qui peuvent se former en bout des cannes de pulvérisation, en tenue de combat il s’entend !

Epandage de digestat sur maïs chez Méthabates à la place d’engrais de synthèse, photo Frédéric Douard

Production d’énergie et investissements

La production d’énergie est réalisée par un moteur MAN générant 250 kW d’électricité. Il fonctionne sans épuration du biogaz au charbon et dispose d’un rendement de 39 %. L’électricité est vendue au tarif bonifié de 21,311 c€/kWh, prime aux effluents d’élevage incluse.

Le module de cogénération de Méthabates, photo Frédéric Douard

La chaleur est valorisée dans le processus pour le chauffage des cuves, mais alimente également un serriste voisin grâce à un réseau enterré de 170 mètres. La chaleur lui est donnée en échange de divers services.

La pompe du Gasmix Landia chez Méthabates, photo Frédéric Douard

L’investissement total de l’opération clé en main s’est monté à 2,14 M€, y compris les cinq kilomètres de conduites d’irrigation, la motopompe et la rampe d’épandage. Le temps de retour brut du projet est de 5,5 ans, avec un amortissement sur onze ans. Des réflexions sont d’ores et déjà en cours pour augmenter le tonnage et acquérir un second moteur, avec cette fois un recours à des CIVE.

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Mauges-sur-Loire

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