Une micro-centrale de cogénération biogaz à Wamin dans le Pas-de-Calais

Article paru dans le Bioénergie International n°82 de décembre 2022

Une micro-centrale de cogénération biogaz à Wamin dans le Pas-de-Calais

L’unité de micro-méthanisation de Wamin, photo Frédéric Douard

Fernand Lejosne et sa compagne Juliane Prima, photo Frédéric Douard

La SCEA des Magnolias est une exploitation agricole laitière familiale implantée dans le village de Wamin dans le département du Pas-de-Calais, à 30 kilomètres à l’Est du Touquet. Elle est composée de cinq associés, Patrick Josse, Jérémy Thuilliez, Philippe et Marie-Agnès Lejosne et leur fils Fernand. Deux autres fils Lejosne, Edouard et Justin, sont quant à eux salariés de la SCEA. En 2019, pour consolider et sécuriser l’installation de Jérémy et Fernand, la société a décidé d’investir dans une unité de micro-méthanisation en même temps que dans l’augmentation de ses capacités laitières. L’investissement dans la méthanisation répondait par ailleurs à deux autres préoccupations : valoriser au mieux le lisier dans un secteur classé en zone vulnérable au regard de la Directive Nitrate et contribuer à l’amélioration du bilan carbone de l’acheteur de lait, ici la laiterie Danone de Bailleul dans le département du Nord.

L’exploitation et ses effluents

La surface agricole utile de l’exploitation est aujourd’hui de 280 ha. Elle est utilisée selon un assolement moyen de 115 ha de blé, 70 ha de maïs ensilage, 50 ha de prairie, 15 ha de lin fibre, 10 ha de colza et 10 ha de betterave fourragère. Notons que le labour est évité au maximum au profit du semis sur champ déchaumé.

La production animale se partage en deux ateliers : une production laitière qui s’appuie sur un troupeau de 170 vaches laitières Prim’Holstein produisant 1,5 million de litres par an, et totalisant 430 animaux dont 120 taurillons à l’engraissement ; et une production de viande avec 20 Blondes d’Aquitaine allaitantes et qui représente 60 animaux avec la suite.

Etable des vaches laitières de la SCEA des Magnolias, photo Frédéric Douard

L’ensemble de l’activité produit 1250 tonnes de fumier et 3750 m³ de lisier par an. Le fumier, qui est épandu ici de manière classique, provient des bâtiments des génisses et de celui des taurillons ; il est complémenté par 800 tonnes de fientes d’une exploitation voisine. Le lisier quant à lui provient du raclage des logettes et des couloirs de l’étable des vaches laitières.

Bâtiment d’élevage paillé à la SCEA des Magnolias, photo Frédéric Douard

L’unité de méthanisation

La méthanisation se fait ici en voie liquide, avec un temps de séjour moyen de 34 jours à une température de 40 °C. Mise en service en octobre 2020, l’unité de méthanisation est composée d’un digesteur construit en plaques d’acier inoxydable isolées d’un volume utile de 400 m³, brassé par un agitateur à hélice, et d’un local technique de type conteneur de 15 m² qui abrite tous les équipements électriques et l’installation de cogénération.

Modèle d’installation Biolectric

Les deux modules de cogénération de Wamin, photo Frédéric Douard

Le digesteur est alimenté uniquement en lisier, stocké dans une pré-fosse de 60 m³ en bout d’étable, et équipée d’une pompe de 15 kW. Il est envoyé vers le digesteur à raison de 12 m³ par jour, par un réseau de 100 mètres. La production de biogaz est en moyenne de 263 Nm³ par jour, soit 96 000 par an. La qualité du biogaz est maîtrisée par l’ajout d’oxyde de fer dans la préfosse, et par des filtres à charbon actif avant les moteurs.

Le biogaz est utilisé en cogénération d’électricité et de chaleur. Deux moteurs de cogénération et leurs alternateurs transforment le biogaz en 22 kW d’électricité chacun et en chaleur. Celle-ci est partiellement valorisée pour le chauffage du digesteur et de deux maisons d’habitation, ainsi que pour la production d’eau chaude sanitaire pour le lavage des équipements de traite et de stockage du lait.

La production annuelle de digestat est de 3555 m³. Elle est intégralement stockée dans une cuve de même volume. Il est épandu sur 275 ha des terres de la SCEA avec une tonne de 16 m³ avec rampe à pendillards de 15 m, achetée en commun avec une exploitation voisine. La valeur agronomique du digestat est de 4 kg d’azote, 1,7 kg de phosphore et 5,2 kg de potassium par tonne.

L’un des deux moteurs de cogénération de Wamin, photo Frédéric Douard

Le montant de l’investissement pour l’ensemble de la partie méthanisation est de 300 000 € HT. Il n’a pas été nécessaire de renforcer la ligne électrique. Les recettes annuelles de vente d’électricité, à 22,5 c€/kWh à ce jour et sécurisées sur 20 ans, représentent 8 % du chiffre d’affaires de la société.

Le digesteur de Wamin, réalisé en plaques d’inox isolées, photo Frédéric Douard

L’installation complète a été vendue par la coopérative locale Unéal, qui s’est engagée dans le développement de la micro-méthanisation (< 55 kWé) dès 2015, avec le constructeur belge Biolectric, et ce pour le marché des exploitations d’au moins 100 vaches laitières. Ce type de micro-méthanisation simple et à taille humaine, sur base de 100 % de lisier de bovin, est en effet particulièrement adapté aux besoins de la polyculture élevage de la région des Hauts-de-France et permet aux éleveurs de conforter leur exploitation par un investissement raisonnable et une emprise au sol faible de 500 m² environ.

La fosse à lisier avec pompage vers le digesteur, photo Frédéric Douard

Un autre gros avantage de ce type d’installation tout en lisier, est que le chargement du digesteur est automatisé. Le temps de travail se résume donc à une tournée tous les matins de 15 à 20 minutes pour voir si tout va bien, et une bonne heure toutes les trois semaines pour vidanger l’un des moteurs et remplacer le charbon de son filtre. La maintenance plus lourde, les analyses de gaz et le suivi biologique sont réalisés par la société Agripower France qui dispose d’un technicien à demeure dans la région.

La cuve de stockage de l’unité de méthanisation de Wamin, photo Frédéric Douard

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Wamin

Schéma fonctionnel de l’unité de méthanisation de la SCEA des Magnolias, image Studeis