Métha du Vallage, producteur de gaz renouvelable agricole en Haute-Marne

Article paru dans le Bioénergie International n°77 de mars 2022

Métha du Vallage à Fronville en Haute Marne, photo Frédéric Douard

Depuis la gauche, Benoît Taboureux, associé, Sacha Thomas, directeur d’exploitation, et Cyril Gross, associé, photo Frédéric Douard

Le Vallage est une région naturelle située au sud-est de la Champagne. C’est une région agricole et forestière qui tire son nom de la Vallée de la Marne qui la parcoure. C’est accolé à sa capitale, Joinville-en-Vallage, connue notamment pour son château millénaire du Grand Jardin, que se situe le village de Fronville, également riverain de la Marne. Le projet Métha du Vallage est porté par quatre exploitations agricoles et regroupe six agriculteurs : Benoit et Ludovic Taboureux, Félix et Etienne Seclier, Cyril Gross et Wilfried Douillot.

Un projet mis en œuvre en moins de quatre ans

Le projet est né en janvier 2017 autour d’un projet de laverie implantée à Joinville en rapport avec les activités nucléaires de Bure en Meuse voisine. Le projet est aujourd’hui au point mort pour cause d’oppositions, mais ces réflexions ont permis de faire émerger un certain nombres d’avantages à la méthanisation comme la diversification des activités et des revenus, l’autonomie en engrais, la simplification de la gestion des effluents, la mise en conformité des installations de stockage des effluents, le « nettoyage » des cultures grâce à la mise en place des CIVE, et la diminution du recours aux herbicides grâce aux CIVE et à une bonne digestion des graines d’adventices. Elles ont donné lieu à des rencontres et visites d’installations et de salons. Ensuite, les quatre exploitations étant toutes des élevages bovins, deux troupeaux laitiers et deux allaitants, le projet s’est d’abord dessiné vers la cogénération étant donné que la quantité de fumier disponible était insuffisante pour justifier un projet en injection. Et puis, la proximité relative du réseau GRDF à deux kilomètres dans le village de Fronville, la difficulté à trouver des valorisations à la chaleur, et les questions de rentabilité ont réorienté le projet vers l’injection avec recherche d’intrants complémentaires. Et naturellement, dans cette région de polyculture et élevage, en parallèle de la culture de blé, d’orge et de colza sur les plateaux, et de maïs dans la vallée, le recours aux CIVE s’est imposé rapidement comme pouvant faire efficacement l’apport à la production de biométhane.

Une centrale photovoltaïque couvre le bâtiment de stockage, photo Frédéric Douard

À côté de cela, le recours aux CIVE apportait d’autres avantages encore comme la couverture permanente des sols, la rétention des nitrates inutilisés par les cultures principales et l’apport en matière organique. Et aujourd’hui, avec un peu de recul, le débouché de la méthanisation pour les productions végétales a fait repenser partiellement les assolements, bien sûr avec l’introduction des CIVE comme nous venons de le dire, mais aussi avec l’introduction de nouvelles cultures comme la luzerne, le sarrasin et le seigle fourrager, ou avec l’abandon du colza, devenu très problématique avec le réchauffement climatique et les invasions massives d’insectes. Notons aussi, que dans cette région calcaire au déficit hydrique l’été, seules les CIVE d’hiver sont récoltées, celles d’été, moins importantes, étant laissées au sol.

Les silos à plat de Métha du Vallage, photo Frédéric Douard

Pour le montage de leur projet, les six agriculteurs, profitant de l’expérience de leurs prédécesseurs, ont bien préparé leur projet avec les administrations concernées, et l’ont présenté bien avant le démarrage des travaux aux municipalités concernées. Et de fait, ils n’ont pas rencontré d’opposition dans la population. La plus grosse contrainte fut l’augmentation induite du trafic routier qui a demandé d’organiser des parcours bien précis, d’autant qu’un autre projet de méthanisation voyait le jour presque en même temps non loin de là à Brachay.

Les différentes cuves et la chaufferie, photo Frédéric Douard

Le choix du constructeur de la partie méthanisation ne fut pas simple et quatre entreprises ont concouru jusqu’en décembre 2018. La décision finale s’est faite sur le montant de l’investissement et sur la nationalité française de l’entreprise, Méthalac. Les travaux de construction ont démarré à la mi-2019. Le remplissage du digesteur s’est fait en lisier à partir d’août 2020, puis du fumier a été incorporé à partir de septembre et l’injection a pu démarrer en octobre 2020.

L’installation, qui était en déclaration ICPE au départ, est passée en enregistrement en 2021 pour permettre une augmentation de la production de gaz de 120 à 160 Nm³/h.

Les investissements

Les installations sont construites sur un terrain de 1,8 ha. Elles sont constituées de 4 500 m² de silos à plat bâchés, de 800 m² de bâtiment, de 3 700 m² d’enrobé, d’une fosse à lisier enterrée de 300 m³, d’une trémie d’incorporation à fond mouvant BIG-Mix de 100 m³, d’un digesteur et d’un post-digesteur isolés de 2 950 m³ avec gazomètre à double membrane, d’une cuve de stockage de digestat brut de 3 430 m³ également avec gazomètre à double membrane, d’une cuve de stockage de digestat liquide couverte de 3 925 m³, d’une lagune de 2 000 m³ pour les eaux de ruissellement et d’une chaufferie à biogaz de 250 kW.

Les cuves de digestion sont équipées d’agitateurs Steverding et d’une couverture Membrane Systems, photo Frédéric Douard

À cela, il faut ajouter trois poches souples déportées de 2 000 m³ également pour digestat liquide. La capacité de stockage du digestat brut ou liquide se monte donc à plus de 13 000 m³, ce qui correspond à plus de 70 % de la production annuelle. Cette capacité procure une grande souplesse en termes de périodes d’utilisation et permet d’épandre sans contrainte au meilleur moment. Notons que les quatre cuves en béton construites par Wolf Système ont été placées en enfilade sur la pente naturelle du terrain pour bénéficier d’une communication gravitaire économe en énergie.

Les installations de purification du biogaz, photo Frédéric Douard

Pour l’épuration du biogaz, c’est l’entreprise Prodeval qui a été retenue pour la mise en place d’une capacité de filtration membranaire de 160 Nm³/h. Notons enfin qu’une centrale photovoltaïque de 100 kWc en autoconsommation a été installée sur le bâtiment, sachant que la consommation moyenne des installations est de 130 kW. L’ensemble des investissements se monte à 4,8 M€.

Le module de filtration membranaire du biogaz, photo Frédéric Douard

La production de biométhane

La ration annuelle de 24 000 tonnes par an, au départ, est passée en 2022 à 73 tonnes par jour, soit 26 650 tonnes par an. Elle se répartit entre :

  • 9 200 tonnes de fumier bovin, dont 4 000 tonnes échangées contre du digestat avec des exploitations voisines ;
  • 7 900 tonnes d’ensilage de CIVE, CIPAN, maïs et sorgho dont 2 000 tonnes achetées à des voisins ;
  • 2 500 tonnes de lisier bovin ;
  • 5 000 tonnes d’effluents de salles de traite et d’eaux de ruissellement des plateformes ;
  • 500 tonnes de gluten issu de la fabrication de bioéthanol ;
  • 400 tonnes de cannes de maïs ;
  • 400 tonnes de paille de céréales ;
  • 250 tonnes d’issues de céréales.

Pour compléter la dilution et favoriser l’ensemencement, plus 3 500 tonnes de digestat liquide qui sont recirculées derrière une presse à vis Biogastechnik Süd. Et comme les intrants sont très majoritairement fibreux, pour améliorer la fluidité des intrants et la productivité de leur installation, les exploitants ajoutent des enzymes Schaumann à la ration pour accélérer la décomposition des fibres.

La ration de Métha du Vallage est en partie basée sur les CIVE, photo Frédéric Douard

Ensuite, comme les vaches sont aux prés durant la belle saison, au moins six mois de l’année, la ration est majoritairement constituée de fumier frais en hiver et de CIVE en été. Cette saisonnalité des intrants joue naturellement sur le temps de séjour moyen étant donné les différences fortes de pouvoir méthanogène : il est de 45 jours l’hiver et du double l’été.

Pour l’incorporation, le choix a été de tout broyer avec un Premix qui permet en même temps de récupérer les nombreux cailloux récoltés dans la région, avec vidage du piège quatre fois par jour.

La trémie d’incorporation et son broyeur, photo Frédéric Douard

La conduite des installations est assurée la semaine par un salarié et les week-ends par les astreintes des associés. La maintenance de la partie méthanisation est assurée par la société Biogaz Services, société Haut-Savoyarde affiliée à Méthalac, et celle de l’épuration par Prodeval.

Les digestats

Le séparateur de phase à vis Sepogant de Biogas Technik Süd, photo Frédéric Douard

La production de digestat brut avec la nouvelle ration sera de 22 500 tonnes par an, dont 4 500 tonnes solides et 18 000 tonnes liquides. Ces tonnages seront épandus sur les dix exploitations agricoles des apporteurs (associés et partenaires) sur une surface totale de 2 000 ha, les exploitations des associés seules ne disposant que de 1 100 ha de terres épandables.

Le retour des digestats au sol est réparti sur la base du calcul du pouvoir méthanogène des apports. Le digestat liquide est rendu épandu alors que le solide est rendu au départ de la méthanisation. L’épandage du liquide est réalisé par une entreprise qui utilise deux solutions selon la disposition des parcelles, avec tonne à pendillards ou au cordon. L’épandage du solide est fait par les apporteurs eux-mêmes.

Le digestat solide à Métha du Vallage, photo Frédéric Douard

Contacts :

L’épandeur à pendillards, photo Frédéric Douard

Frédéric Douard, en reportage à Fronville

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