La centrale biométhane Méth’Innov réconcilie agriculture et qualité de l’eau

Article paru dans le Bioénergie International n°71 de mars 2021

La centrale biométhane de Melle, photo Méth’Innonv

La société Méth’innov basée à Melle dans le département des Deux-Sèvres, produit 200 Nm³/h de biométhane qui sont injectés dans le réseau GRDF. Cela représente 1,8 million de Nm³ par an, soit l’équivalent de 1575 tonnes de pétrole ou encore 18 % de la consommation de gaz naturel de Melle. Le projet, qui a permis la création de trois emplois sur le site, a émergé à la suite de la mise en place de mesures environnementales de protection de périmètres de captage d’eau potable.

Une genèse difficile

C’est en effet à la suite de la mise en place de périmètres de protection autour de Melle, que les éleveurs du secteur se sont inquiétés de leur avenir, ne pouvant plus épandre leurs effluents comme avant. À ceci s’ajoutait deux autres problèmes quant à leurs effluents : la nécessité pour eux d’investir pour les mises aux normes de leurs installations de stockage et la question des odeurs générées lors des épandages. En 2011, ils ont ainsi interpellé leur coopérative, la Coopérative Entente Agricole de la Plaine de Saintonge au Plateau Mellois, pour étudier la faisabilité d’un projet de méthanisation qui pourrait leur permettre d’épandre du digestat et d’ainsi maintenir la fertilité de leurs sols et donc la pérennité de leurs élevages.

Le bâtiment de réception et stockage des intrants chez Méth’Innov, photo Frédéric Douard

Le président de la coopérative, va prendre le problème à bras le corps et la même année, son Conseil d’administration décide de lancer une étude de faisabilité. Elle sera réalisée en 2012 et suscitera l’intérêt de nombreux éleveurs de vaches laitières, chèvres et cochons. En 2013, une société regroupant les éleveurs apporteurs d’intrants est ainsi créée avec 23 exploitations. Parallèlement, la société Méth’innov voit le jour pour porter le projet et regroupe les deux sociétés comme actionnaires. Les consultations sont lancées et le projet technique engagé, mais en 2014, Jacques Maroteix, arrivant comme président de la coopérative, remet le dossier à plat et sélectionne Naskeo pour une fourniture clé en main des installations.

Jacques Maroteix, président de Méth’Innov, photo Frédéric Douard

En 2015, Méth’innov obtient le permis de construire puis l’autorisation d’exploiter. Mais le permis de construire est attaqué devant le tribunal administratif jusqu’en décembre 2017 et deux ans et demi sont perdus, ainsi qu’une bonne partie du capital. Ceci va obliger Jacques Maroteix à recapitaliser en ouvrant l’actionnariat. C’est à ce stade qu’entrent au capital des opérateurs suivants : TER‘Green, société spécialisée dans le développement et l’investissement du groupe Keon, le bureau d’études Astrade, mais aussi le producteur d’énergies Séolis Prod, entreprise des Deux-Sèvres.

En mars 2018, les démarches pour le financement peuvent commencer. Le besoin total se monte à 9 154 000 € dont 5 985 000 € pour la partie méthanisation, bâtiment et VRD et 1 290 000 € pour l’épuration et injection. Le montage est le suivant : 1 535 000 € pour les actionnaires, 2 000 000 € de subventions, deux prêts à long terme, 3 517 500 € pour la Caisse d’Epargne, et 1 732 500 € pour le Crédit Agricole, et un prêt à court terme de d’attente des subventions de 2 000 000 €.

Les cuves de méthanisation et les équipements de purification du biogaz à Melle, photo Méth’Innov

L’unité de méthanisation est implantée sur un terrain stratégique de trois hectares, dans une zone d’activités de la Communauté de Communes de Melle. Il est situé à proximité du réseau de distribution de gaz, entre une déchetterie qui collecte des déchets verts et une usine des groupes Solvay et Dupont qui permettra d’absorber toute la production du site quelle que soit la saison. De surcroît, le dénivelé du terrain permet de profiter de la gravité pour des transferts de matières avec une moindre consommation d’énergie. Les travaux débutent fin 2019 pour se terminer deux ans après, en novembre 2020, en retard notamment à cause de la pandémie.

Les intrants

La ration est de 109 tonnes par jour. Les intrants sont collectés dans un périmètre de 12 km de rayon autour du site. Il s’agit de 20 000 tonnes de fumier bovin pailleux, 5000 de lisier bovin, 3800 de lisier porcin, 3000 d’issues de céréales et colza fournies par la coopérative, 2000 d’ensilage de CIVE, 500 de fumier caprin, soit 34 300 tonnes au total.

Le bol d’incorporation des solides chez Méth’Innov, photo Frédéric Douard

Les CIVE sont achetées aux apporteurs 40 €/tonne fraîche en bout de champ et les issues 45 €/tonne à la coopérative. Les intrants liquides sont stockés dans une fosse couverte de 250 m³ et dans une cuve béton de 420 m³. Les intrants solides sont réceptionnés dans un bâtiment de 1 200 m² fermé par trois portes donnant accès à trois zones de stockage. Ce local est placé en dépression pour éviter la dispersion d’odeurs. L’air y est renouvelé toutes les heures puis traité dans un biofiltre Galli Aldo de 200 m² composé de lits de bruyère.

La cuve Ergénium NASKEO enterrée et le biofiltre GALLI ALDO chez Méth’Innov, photo Frédéric Douard

Chaque type d’intrant y dispose d’un emplacement de réception et de stockage tampon : un silo à plat de 560 m² pour les issues de céréales, une fosse à fumier de 620 m³ et une fosse à CIVE de 620 m³. Deux fois par jour, un pont roulant avec grappin automatisé et à visée laser, surplombant les trois silos, y reprend les différents solides pour alimenter un bol mélangeur. Là, ils sont broyés et dilués avec du lisier et du digestat recirculé afin d’obtenir une soupe à 11-12 % de matière sèche, ensemencée et tiédie par le digestat, et présentant des brins de matière suffisamment fins pour une bonne digestion.

La production de gaz

Le processus est une voie liquide en infiniment mélangé. La soupe préparée dans le bol mélangeur, réalisé sur une base Lucas G, intègre la fosse dite Ergenium® de 350 m³. La matière y est homogénéisée et commence à réagir avant de rejoindre les deux digesteurs de 3 970 m³ utiles, puis le post digesteur de 2 068 m³ pour un séjour moyen d’environ 60 jours à 38 °C, une température entretenue par une chaudière à biogaz. Mais la cuve Ergenium®, en plus de son rôle de tampon, joue un rôle très important en piégeant les corps étrangers en amont du digesteur. Cette cuve doit être curée régulièrement.

La cuve Ergénium vue de l’intérieur du bâtiment chez Méth’Innov, photo Frédéric Douard

La mise en charge des installations de Méth’Innov a été réalisée par l’entreprise Sycomore, filiale exploitation et maintenance du groupe Kéon. Elle a pris fin le 24 novembre 2020 et dès janvier la production de biométhane atteignait déjà plus de 200 Nm³/h. La maintenance des installations de méthanisation et le suivi biologique sont également assurés par Sycomore qui dispose sur place d’un stock de pièces détachées important. L’entreprise missionne en pratique une personne sur place 2 à 3 jours par semaine et encadre le pilotage de l’installation à distance.

Le biogaz est ici épuré par un système PSA fourni et maintenu par la société VerdeMobil.

Le système PSA Quadragen chez Méth’Innov, photo Frédéric Douard

Le gaz est vendu au tarif de 10,496 c€/kwh PCS et injecté dans le réseau GRDF à une pression de 5 bar.

Le poste d’injection devant la centrale Méth’Innov, photo Frédéric Douard

Le digestat

En fin de cycle, le digestat brut passe au séparateur de phase et le liquide rejoint une cuve de stockage de 7000 m³, après passage dans une cuve tampon de 160 m³. Une centrifugeuse a été prévue et installée, également avec une cuve tampon de 160 m³. La double séparation de phase (presse à vis + centrifugeuse) permet d’optimiser la recirculation grâce à un concentrât à faible taux de MS (et donc à fort pouvoir diluant) mais aussi de favoriser la production de digestat solide. Au vu des coûts de fonctionnement, la centrifugeuse sera utilisée uniquement en cas de besoin (besoin en dilution) et si son fonctionnement s’avère rentable (coûts de fonctionnement de la centrifugeuse versus gains sur l’épandage de digestats solides plutôt que liquides). Pour le moment, la teneur en matière sèche des digesteurs encore faible (mise en service récente) ne rend pas nécessaire l’utilisation de cet équipement.

Le poste de séparation du digestat chez Méth’Innov, photo Frédéric Douard

Actuellement le digestat est séparé en deux phases riches en azote, selon la toute dernière analyse réalisée par Sycomore :

  • 28 000 tonnes d’une phase liquide avec 5 % de matière sèche et 3,6 kg d’azote total par tonne de matière fraîche, 1,4 kg de phosphore et 4,1 kg de potassium par tonne,
  • 8 000 tonnes d’une phase solide avec 20 % de matière sèche et 5,09 kg d’azote total par tonne de matière fraîche, 2,9 kg de phosphore et 5,1 kg de potassium par tonne.

Les digestats sont épandus dans un rayon de 15 km autour du site dans le cadre d’un plan sur 4600 hectares suivi par la Chambre d’Agriculture des Deux-Sèvres. Ils sont épandus aux frais de Méth’innov sur les parcelles des apporteurs par la Societe Melloise de Travaux Agricoles équipée d’un Terragator et de deux tonnes Pichon à pendillards pour la phase liquide, et d’épandeur à fumier pour la phase solide.

L’accord de redistribution du digestat prévoit que les apporteurs d’intrants rémunèrent la société à hauteur de 3,5 € par tonne d’intrant, pour bénéficier des services de transport et épandage. Le digestat solide est restitué au prorata de la quantité de matière sèche fournie et le digestat liquide au prorata de la quantité d’azote fournie.

Dispositif de sécurité Biogaskontor sur un gazomètre chez Méth’Innonv, photo Frédéric Douard

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Melle

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Voir aussi ce reportage vidéo réalisé par AgriCom’ France sur l’unité et l’épandage de digestat :

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