Fractionner les digestats de méthanisation en eau d’irrigation et en fertilisants renouvelables
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Séparation solide et liquide de digestat, photo Frédéric Douard
L’enjeu de l’étude OMIX, parue en septembre 2022, réalisée par les société NEREUS, TBI et CLER VERTS et cofinancé par l’ADEME, était de proposer le développement expérimental et la démonstration d’une filière de transformation totale des digestats, issus d’un site de méthanisation traitant majoritairement des biodéchets, pour obtenir divers fertilisants (organiques, organominéraux, minéraux) assurant le recyclage raisonné notamment des composés N, P et K vers les sols, et d’autre part de l’eau pour une utilisation en irrigation ou en réutilisation, à une échelle territoriale.
La démonstration technique de la filière OMIX a été réalisée dans le bassin Toulousain de la région Occitanie. Le projet a impliqué la société CLER VERTS pour ses compétences dans la collecte et la valorisation de biodéchets, la société NEREUS pour le développement de procédés de fractionnement de digestats, et TBI-INSA de Toulouse pour ses connaissances en génie des procédés appliqués à l’environnement.
Les objectifs scientifiques et techniques de ce projet étaient :
- La production d’eau à partir des digestats, répondant à minima aux caractéristiques de l’arrêté du 25 juin 2014, pour une irrigation destinée à un site voisin de production alimentaire en agriculture biologique,
- La production et la qualification de fertilisants organo-minéraux renouvelables (concentrats de séparation liquide/solide, produit liquide azoté issus de la chimio-sorption transmembranaire (TMCS), produit cristallisé phosphaté issus de la cristallisation, produits formulés par mélange des précédents produits et de compost), permettant de générer des informations pour participer à l’évolution du contexte réglementaire sur les produits fertilisants renouvelables,
- Démontrer la faisabilité technique de la filière de fractionnement à une échelle industrielle, basée sur un schéma de valorisation d’une partie des biodéchets du bassin Toulousain, dans un contexte d’économie circulaire.
L’originalité de la filière, proposée dans ce projet, repose sur la mise en oeuvre de technologies innovantes à basse consommation d’énergie : une séparation liquide/solide du digestat, le couplage en série de technologies membranaires incluant la nanofiltration et l’osmose inverse à basse consommation énergétique sur la partie liquide du digestat afin d’extraire de l’eau, et des techniques de chimio-sorption et de cristallisation sur les concentrats de procédés membranaires pour extraire des produits fertilisants. Ces procédés sont pour certains maitrisés et optimisés, d’autres seront testés pour la première fois à l’échelle laboratoire et des verrous techniques et scientifiques demeurent et devront être levés. Sur ces procédés nous chercherons tout particulièrement une alternative aux procédés énergivores tels que le stripping de l’ammoniac ou d’évapo-concentration.
Parmi les produits finaux, représentant autour de 95 % de la masse entrante, on retient en particulier : de l’eau réutilisable (a minima en irrigation) ou rejetable en milieu récepteur sensible ; un amendement organique ou un combustible solide renouvelable (CSR) ou un substitut de paille ; un fertilisant organo-minéral type NP, sous forme liquide ou solide ; un fertilisant minéral de type NK ; NH₃ / NH₄⁺ en solution.
>> Télécharger le rapport de l’étude
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