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Waste management is a major concern in large cities under heavy demographic pressure. Landfill, the oldest form of solid waste management is gradually being replaced by new technics such as biomethanisation. With the purpose of contributing to the achievement of one of the Sustainable Development Goals, particularly SDG7 (affordable and clean energy), the aim of this study is to assess the fermentable fraction of organic wastes into biogas. This survey was carried out in and around Douala city. Biological material consisted of water hyacinth (WH), household wastes (HW), oil palm wastes (OPW) and a mixture of these three substrates (MS) was collected and introduced with cow dung used as inoculum in a biodigester. Some physico-chemical parameters of substrates were determined. Results have shown that substrates used have a pH around neutral. The C/N ratio has shown an excess of nitrogen in the WH, but a deficit in the OPW and MS. The household wastes have presented an ideal ratio for the biological stability of the anaerobic digestion system (21.153 ± 0.695). At the end of the experimentation, a large degradation of organic matter has been observed with COD decrease rates of 37.55 ± 0.12 % (WH), 45.46 ± 0.60% (HW), 48.27 ± 0.34% (OPW) and 46.71 ± 0.26% (MS). All air chambers were inflated and the combustion has shown a blue flame, proof of very high proportions of methane in the flammable biogas. A sanitation process has led to clean energy production. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

In Chlef, the management of urban solid bio-waste is limited to "all in controlled landfill or in wild landfill". This bio-waste can be treated by composting-methanization. With this in mind, two temperature regimes were chosen, the mesophilic regime (35°C) and the thermophilic regime (55°C). The choice of a neutral pH is an optimal value indicating the stability and the good progress of the anaerobic digestion. As well as monitoring the parameters of the composting process. The results of the composting process show that the values of temperature (35°C to 62°C), pH (5 to 8), moisture content (60% and 40%) and percentage of organic matter (74% to 41%) indicate that the fermentation process is going well. The composting process enters the cooling phase after 60th day of fermentation. While the results of the methanization show that a substrate with an organic matter content of 73% causes an accumulation of acids in the digester and a stop of the reaction in mesophilic conditions. Therefore, the thermophilic mode is more suitable for the anaerobic degradation of raw bio-waste. The tests were conclusive in obtaining a flammable biogas. The values of the VFA (Volatile Fatty Acid)/ACT (Alkalimetric Title) ratios below 0.1 show the good functioning of the anaerobic digestion. The methanization of two masses of substrate at the beginning and during the cooling phase of composting allows a gain in residence time, thus a lower energy cost. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

La transition énergétique est aujourd’hui considérée par les institutions nationales, européennes et internationales comme incontournable. Cependant, le déploiement des énergies renouvelables telles que la méthanisation peut être source de conflit. À partir d’un corpus d’articles issus de la presse quotidienne régionale, nous avons réalisé une analyse lexicométrique du discours des acteurs de la méthanisation afin de mieux comprendre les oppositions locales et d’identifier les leviers pour faciliter l’acceptation sociale. L’étude analyse les craintes et les principales méfiances liées à la méthanisation. Par conséquent, la territorialisation des projets d’unités de méthanisation nécessite de trouver de nouveaux compromis sociaux en conciliant l’intérêt général (la transition énergétique) et les intérêts singuliers (relatifs aux externalités des énergies vertes déployées).

Farmers’ generation of renewable energy has been accompanied by a significant transformation in thire organisation of production and work. Based on three cases located in the West of France, the article starts by presenintg the ways that – and reasons why – farmers engage in in methanisation projects in conjunction with food processors, cooperatives, professional organisations and local authorities. It then describes the collective organisations that shape these projects, as well as the work organisations associated with them. Finally, it identifies farmers’ social attributes upon each of the social stages where they operate.

Résumé: L'inactivation des pathogènes bactériens lors de la méthanisation mésophile est modérée comparativement aux procédés thermophiles. Les abattements des indicateurs de contamination fécale (Escherichia coli , Enterococcus sp.) et des bactéries pathogènes varient d'un facteur 10 à 1 000. Cependant, lors du stockage des digestats, une « hygiénisation » naturelle liée à la richesse des digestats en bactéries indigènes a lieu. La compréhension des mécanismes biotiques mis en œuvre permettrait d'améliorer la valorisation des digestats en agronomie. Le projet PRObiotic avait pour objectif d'étudier comment l'activité des micro-organismes du digestat pendant son stockage influence l'élimination des bactéries pathogènes, cette activité étant liée aux nutriments disponibles. En combinant analyses physico-chimiques, biochimiques (fractionnement de la matière organique, spectrofluorimétrie 3D), microbiologiques (culture, qPCR, analyse de la diversité microbienne par séquençage NGS 1 ), ainsi que par des tests de biodégradabilité en conditions anaérobie et aérobie, il a pu être démontré que la survie de Salmonella enterica sérotype Derby, inoculée dans des digestats, est moindre lorsque l'accessibilité de la matière organique et l'activité microbienne sont plus importantes. Lorsque la matière organique du digestat est stabilisée [NdBP-2], cet « effet barrière » par les micro-organismes indigènes du digestat diminue. Dans le cas de Listeria monocytogenes , la nature du post-traitement 2 joue principalement : cette bactérie survit peu lorsqu'elle est inoculée dans des digestats compostés, alors qu'elle peut se maintenir 40 jours après inoculation dans des digestats non post-traités. Cette étude montre comment la compréhension des interactions microbiennes, et en particulier de la pression biotique exercée sur les espèces pathogènes, peut permettre de mieux maîtriser leurs dynamiques et in fine d'améliorer la gestion de risques microbiologiques. Mesophilic anaerobic digestion (AD) is less efficient than thermophilic AD for inactivating bacterial pathogens. Decreases in fecal bacteria indicators (Escherichia coli , Enterococcus spp.) and pathogenic bacteria range from 1 to 3 Log. However, during the storage of digestates, natural "disinfection" occurs due to diverse microorganisms present in the digestate. Further investigation of the biotic mechanisms at work would make it possible to assess the value of digestate recovery in terms of pathogen elimination. The objective of the PRObiotic project was to study how the activity of digestate microorganisms, which is related to competition for available nutrients, influences the inactivation of pathogenic bacteria. A combination of physicochemical and biochemical analyses (fractionation of organic matter, 3D spectrofluorimetry), microbiology (culture, qPCR, diversity analysis by NGS sequencing) and biodegradability tests under anaerobic and aerobic conditions has shown that the survival of Salmonella enterica serotype Derby inoculated into digestates decreases as availability of organic matter and microbial activity increases. When the organic matter of the digestate is strongly stabilized, the 'barrier effect' of the indigenous microorganisms of the digestate decreases. In the case of Listeria monocytogenes , the nature of the post-treatment is more important: this bacterium does not often survive when inoculated into composted digestates, whereas it can be maintained for 40 days after inoculation into non-post-treated digestates. This study shows how understanding the biotic processes involved can help improve both the microbial controls dynamics and microbiological risk management. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Résumé: Des unités de production de biogaz sont de plus en plus souvent implantées en Europe. Cette filière de traitement des déchets organiques, en plein essor, est caractérisée par une grande diversité, aussi bien en termes de procédés qu'en termes de déchets traités. Le caractère fermentescible des déchets peut être à l'origine de l'émission de composés chimiques dont certains, du fait de leur caractère odorant, peuvent générer des nuisances. L'objet de cette étude était de caractériser ces émissions, en les analysant sur trois sites de méthanisation. Il a pu être montré que certaines activités ponctuelles, mais récurrentes, telles que les chargements/déchargements de camions ou les préparations des intrants, sont la source principale des nuisances odorantes subies par les riverains de ces sites. The number of biogas production plants is increasing in Europe. This fast-growing organic waste treatment industry uses a variety of processes to treat many different types of waste. The fermentable nature of some types of waste may lead to the emission of chemical compounds, some of which may be sources of annoyance because of their odor. The purpose of this study was to characterize these emissions by analyzing them at 3 methanization sites. The results show that certain specific but recurring activities, such as truck loading/unloading and input preparation, are the main source of annoying odors in the neighborhood. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Sludges generated in the biological processing of sewage are complex mixtures, the constituents of which pose risks to public health and the environment. Anaerobic digestion is considered the most sustainable option for treating sludge because it offers the possibility of generating biogas. The aim of this study was to compare the quantities, properties, biodegradabilities and biochemical methane potentials (BMP) of primary sludge (PS) generated by a primary decanter with acidogenic sludges produced by upflow anaerobic (UA) reactors operating at solids retention times (SRTs) of 2, 4, 6 and 8 days (Samples S2, S4, S6 and S8, respectively). Sludges from both pre-treatments were submitted to alkaline solubilization in order to determine the efficiency of the process in disrupting extracellular complexes. Based on the levels of total solids (TS) present, the primary decanter was found to generate higher quantities of excess sludge (yield of 3.1 gTS∙d-1) than UA reactors operating at low SRTs (yields in the range 1.69 to 0.64 gTS∙d-1). The concentrations of dissolved materials in PS and Samples S2 and S8 were considerably higher after alkaline solubilization, with respective increases of 8, 14 and 28-fold in dissolved organic carbon, 12, 20 and 40-fold in chemical oxygen demand, 25, 31 and 59-fold in proteins, and 17, 21 and 63-fold in carbohydrates. In addition, the BMP value for S8 was some 13% higher than that recorded for PS while the kinetic constant for gas production by S8 was 1.8-fold greater than that of PS. It is concluded that a pre-treatment combining anaerobic digestion at low SRT and alkaline solubilisation would lead to improved performance in subsequent stages of anaerobic digestion and, consequently, increased efficiency in biogas production. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Cette étude cible la valorisation des déjections bovines et avicoles pour la production du biogaz afin de permettre une bonne gestion de ces dernières (déjections) au Centre National de Formation Zootechnique, Vétérinaire et Halieutique (Centre Zootechnique) de Maroua. Pour venir à bout de cet objectif, la quantification des déjections produites a été la première à être faite. Ensuite, nous avons entrepris une série d’expériences, pour fermenter les différents substrats et produire du biogaz inflammable. La biomasse des déjections collectées a subi un prétraitement mécanique. Les substrats ainsi prélevés ont alimenté des micro-bioréacteurs de 25 litres suivant trois doses à savoir: 1/2, 1/3 et 1/4 pour la bouse bovine, et 1/3, 1/4 et 1/5 pour la fiente avicole. Ainsi, le dispositif expérimental comptait six (06) bio digesteurs. Enfin, un dimensionnement des compartiments du digesteur a été fait. Il ressort une productivité moyenne de 170 kg de déjections animales par jour, soit environ 62 t/an. En terme de quantité du biogaz généré, un kilogramme du substrat bouse de vache à la dose de 1/3 fourni 100 L de biogaz avec une proportion d’environ 89 % de gaz inflammable soit 2% et 6% supérieur à ceux à la dose de 1/4 et 1/2 respectivement. De même, le potentiel du substrat fiente de poulet à la dose de 1/5 est de 130 L avec une proportion d’environ 80 % de gaz inflammable, soit 2% et 8% supérieur à ceux des substrats fientes de poulet à la dose de 1/4 et 1/3 respectivement. La production brute du biogaz par la fiente de poule reste supérieure de 12 % à celle de la bouse. Le système à dôme fixe a été retenu avec un volume du digesteur de 36 m3, un volume du réservoir à gaz de 11.7 m3 et un volume du réservoir de prétraitement de 1.8 m3.

En France, la méthanisation agricole représente l'un des principaux leviers d’action pour atteindre les objectifs « biogaz » dans la production d’énergies renouvelables. L'agriculture génère en effet d’abondantes ressources exploitables pour la production de biogaz par méthanisation. En croisant différentes bases de données de la statistique agricole et les pratiques d’élevage recensées sur le territoire français, les auteurs nous proposent ici d'évaluer le potentiel du gisement énergétique des effluents de bovins, et d'analyser les conditions pour mieux mobiliser cette ressource sur le territoire.

In this work, the Me/CeO2 (Me = Rh, Ni) catalytic phase was in-situ deposited by the Solution Combustion Synthesis (SCS) on commercial cordierite monolith (500 cpsi) and alumina open-cell foams (20,30,40 ppi). All the coated structures were characterized by SEM/EDX to analyze the morphological characteristics of the coated films; the mechanical stability was analyzed by ultrasound tests; pressure drops at different superficial velocities were derived. The catalytic activity and stability were investigated towards Steam Reforming (SR) and Oxy-Steam Reforming (OSR) of different fuels (CH4, biogas, n-dodecane) and CO2 methanation reaction. High catalytic activity was observed for both reforming and methanation processes, following the order 500 cpsi-monolith < 20 ppi-foam < 30 ppi-foam ≈ 40 ppi-foam. Excellent long-term stability was observed over 200 h of time-on-stream (TOS). [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Anaerobic digestion can play a strategic role in the development of waste management systems, since it is capable of treating almost all the biodegradable fractions and generally the majority of agricultural residues, animal waste, and household waste, waste from urban and industrial centers. Methanisation is a complex biochemical process carried out in the absence of oxygen and involving different microbial communities in the degradation and conversion of polymers of organic matter into reduced end products, including high-energy biogas. We present a mathematical modeling of the turbulent flow of fluids based on the model of K-epsilon. Thus, the numerical methods that we have chosen to solve the equations of our problem are based on the finite volume method and the Gauss-Seidel method. Our study is very important, since gathered between several physical, chemical and biological domains to determine the different factors that influence the biological degradation. This study allows us to know the advantage of the mechanical agitation on the time of stays of the waste and the increase of yield of digesters and subsequently the production of biogas. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

This experimental study carried out on the scale laboratory and reveals the main results of the anaerobic digestion of the effluents from food industry. In this study, it consists of a mixture of apricot and orange juice. The parameters that affect directly the fermentation process have been monitored, such as: growth, chemical oxygen demand (COD), pH. The cumulative biogas volume found was about 23055NmL, it was reached after 552 h of digestion in acid medium. In such case, the degradation of the organic matter reached about 60%. Furthermore, the methane content was measured using a (GC/MS), it was found to be of the order of 71%. The kinetics of biogas production was modeled with the modified Gompertz model. A good agreement between this model and the experimental data was obtained. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Un des intérêts de la méthanisation est qu'elle peut participer à un recyclage extrêmement rentable des déchets. De fait, les collectivités ont un rôle à jouer dans ce processus car elles génèrent de nombreux types de déchets. Mais dans quelles mesures leur participation est-elle actuellement intéressante ? La volonté d'aboutir à une plus grande efficacité induit des changements de comportement de la part des foyers et des institutions. Quels sont-ils?

Si la méthanisation est perçue comme une alternative aux énergies fossiles, il ne faut pas oublier que ses conséquences – positives ou négatives – varient beaucoup en fonction du contexte environnemental. L’analyse du cycle de vie menée sur un bassin versant breton les présente en fonction de différents critères et pose une question essentielle : à quelle échelle faut-il penser les impacts de la méthanisation ?

Combien coûte la méthanisation agricole, quelles sont les conditions de la rentabilité ? Pour répondre à ces questions simples en apparence, il faut comprendre comment se construit le « modèle d’entreprise », c’est-à-dire décrire l’organisation de la méthanisation agricole, ses finalités et ses moyens, et la manière dont se créée la valeur ajoutée.

Les régions Pays de la Loire et Bretagne sont les premières régions d’élevage en France, avec une forte présence des industries agro-alimentaires. Face à ce constat, ces deux régions ont un fort potentiel de développement de la méthanisation. Les schémas régionaux climat air énergie (SRCAE) se sont penchés sur cette question. Des études sur les filières de méthanisation ont été réalisées dans ce cadre, et les principales données issues de ces études sont présentées ici.

Le développement de la méthanisation dépend de plusieurs facteurs. Il s’agit, entre autres, des ressources disponibles, de leur proximité, des caractéristiques de l’économie locale et de leur impact sur le processus de décision. Ces éléments doivent nécessairement être pris en compte pour une mise en place pertinente de centres de production de biogaz. L’analyse menée en Pays de Fougères envisage tous ces points et permet de dégager différents scenarii.

Pour assurer l’équilibre économique des unités de méthanisation, l’ajout de co-substrats est en général nécessaire. Pour les choisir, deux questions se posent aux porteurs de projets : quelles sont les caractéristiques des co-substrats disponibles et quel est l’impact des mélanges sur le fonctionnement du digesteur. Le présent article se propose de répondre à ces questions sur la base des résultats du projet Biodecol2.

Les technologies liées au procédé de méthanisation se développent depuis peu. Elles transforment les substrats organiques utilisés, modifiant plus ou moins leurs caractéristiques et leurs impacts environnementaux. L’analyse du cas du lisier de porc illustre ces modifications et leurs conséquences.

De nombreux pays européens s’accordent sur le fait que la méthanisation est un réel atout pour le développement durable. Les différentes approches qu’ils mettent en œuvre sont autant de modèles intéressants à étudier. En effet, quelles prises de positions par rapport aux points positifs et négatifs de ce procédé dénotent ces choix ? Dans quelle mesure permettent-ils une mise en perspective constructive pour l’avenir de la méthanisation ?

L’Allemagne est un leader mondial dans le domaine de la méthanisation. Cela est du au fait que le pays, dans sa volonté d’abandonner l’énergie nucléaire, a énormément valorisé la recherche en nouvelles technologies pour les énergies renouvelables. Quelles sont ces découvertes ? Un système de rémunération visant à encourager le développement de la méthanisation a également été installé. Quels en sont les effets ?

En France, et ce principalement pour des raisons économiques, la méthanisation des boues d’épuration est encore peu appliquée dans les stations de petite et moyenne capacité. Pour améliorer le bilan économique de la digestion anaérobie des boues d’épuration dans ce type de station, il est possible de compléter les alimentations du digesteur par d’autres substrats organiques à plus fort potentiel énergétique et déjà présents sur le territoire. Quels sont les impacts de tels procédés et comment optimiser leur intégration dans la filière de traitement des eaux ?

La mise en place et le développement de la méthanisation sont intrinsèquement liés à des questions géographiques et aux prises de position des institutions. Il est intéressant d’observer comment cela s’opère en Italie, de voir où les priorités sont placées et quels choix sont fait, notamment ici dans la région de Vénétie.

Face à l'épuisement programmé de la ressource énergétique fossile et au réchauffement climatique, les énergies renouvelables suscitent un intérêt croissant. Parmi ces énergies renouvelables, le biogaz issu de la méthanisation agricole présente de nombreux intérêts environnementaux, économiques et sociaux.

Et si on destinait une part importante des résidus agricoles à la production de biogaz ? Encore faut-il évaluer les ressources mobilisables, les taux de résidus disponibles, les moyens de collecte permettant la production ainsi que les rendements envisageables en fonction des cultures utilisées. L'étude présentée ici laisse entrevoir un potentiel important largement sous-estimé.

Et si on destinait une part importante des résidus agricoles à la production de biogaz ? Encore faut-il évaluer les ressources mobilisables, les taux de résidus disponibles, les moyens de collecte permettant la production ainsi que les rendements envisageables en fonction des cultures utilisées. L'étude présentée ici laisse entrevoir un potentiel important largement sous-estimé.

La méthanisation agricole est un secteur en développement qui fera appel à des ressources encore non exploitées. Les fumiers de bovins constituent une ressource à fort potentiel pour cette filière. Un inventaire du gisement de fumiers de bovins a été entrepris en croisant différentes bases de données de la statistique agricole (Recensement agricole 2010, Base de Données Nationale de l'Inventaire 2010) et les pratiques d'élevage retrouvées sur le territoire Français. Les principaux résultats de cette étude montrent que la production totale de déjections bovines s'élève à 87 Millions de tonnes par an et que les fumiers sont le principal effluent produit avec 69 Millions de tonnes chaque année. Les fumiers compacts et très compacts ayant des teneurs en matières sèche supérieures à 18 %, représentent une grande part de l'ensemble des fumiers de bovins produits (70%). De par leur composition physico-chimique, la valorisation de ces derniers dans des unités de méthanisation par voie « solide » peut être envisagée. Cependant, ce gisement de fumiers de bovin est très morcelé sur le territoire national et sur la base des critères technico-économiques actuels, peu d'exploitations agricoles sont susceptibles d'intégrer le secteur de la méthanisation agricole. Afin de mieux mobiliser cette ressource il sera nécessaire soit de mutualiser les fumiers produits par plusieurs exploitations, soit d'adjoindre des co-substrats à fort potentiel méthanogène ou de basculer vers un autre mode de valorisation du biogaz produit.

A high molecular weight chitosan was chemically modified to quantitatively incorporate quaternary ammonium groups. Its efficiency was evaluated in the liquid-solid separation for various liquors, and compared with the one of a polyelectrolyte usually used for this utilization. The performance of the liquidsolid separation was estimated through the determination of two parameters measured after the screening-settling of the mixture liquor/flocculating agent: the separation efficiency (EV) and the TS removal efficiency (ETS). Apart for liquor 6, TS removal was always better after an addition of functionalized chitosan. Furthermore, whatever the type of liquor, the distribution was modified by an increased presence of high-size particles when functionalized chitosan was added. Moreover, chitosan addition tended to homogenize the size of the particles, which could facilitate the choice of the liquid-solid separation process. This homogenization was particularly observed for the liquor initially highly dispersed in size, i.e. liquors 1, 4, 6 and 8. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

As the properties of biodegradable plastics become viable alternatives to conventional plastics for applications as varied as automobile components and food packaging, the environmental performance, namely lifecycle impacts, of these materials must be considered. In the case of bio-based plastics and composites, it has long been assumed that composting of these materials at the end-of-life phase is the most environmentally benign option. This paper will review new research suggesting that alternative approaches may be preferable. One such end-of-life treatment is anaerobic digestion (AD), or methanisation. This allows methane to be recovered from the AD of biodegradable materials. Although this treatment may not be viable for all biodegradable materials, it should be considered when studying their lifecycle impacts. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

En este trabajo se estudia la digestión anaerobia como una opción tecnológica para el tratamiento de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos de la ciudad de Bucaramanga (Santander, Colombia). Inicialmente se realizó la escogencia del inoculo a emplear, por medio de la evaluación del comportamiento de tres tipos de lodo anaerobio: uno proveniente del reactor UASB No. 2 de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Río Frío (Municipio de Girón, Santander), denominado [PTAR]; otro proveniente de un biodigestor anaerobio alimentado con estiércol de porcinos (Mesa de Los Santos, Santander), denominado [PIG] y una mezcla 1:1 (v/v) de los dos lodos anteriores, llamado [MDC]. Se evaluó el comportamiento de estos lodos en reactores de 500 ml a tempe­raturas mesofílicas y termofílicas, y se obtuvo un mejor comportamiento para el lodo [MIX]. Posteriormente se realizó el estudio de tres tiempos de retención hidráulicos en un reactor de 201 de capacidad total con un volu­men de trabajo de 13 1. Del estudio se concluyó que incrementos de 10 a 15 °C en la operación del reactor triplican la producción de metano, y que además el tiempo de retención hidráulico influye notoriamente en la producción específica de metano obteniéndose mejores conversiones a mayores tiempos (25 días), lo que a su vez afecta la remoción de carga orgánica en el sistema. Otra variable importante en la operación del biodigestor es la agitación, la cual debe realizarse discontinuamente pues disminuye la actividad biológica en la metanización.

This research focuses on the experimental study of the anaerobic digestion of the sludge lagoon resort of Adrar city (South of Algeria). In particular, it studies the behavior of organic matters contained in the sludge under mesophilic condition, in order to clean up and stabilize them biologically, thereafter to valorize them in the form of a renewable energy, and fertilizer matters as well that could be exploited by farmers. It is worth mentioning that the latter is even more important since the Saharan agricultural soils are skeletal, salted and poor in organic matter. Indeed, this study shows that these mixtures consist mainly of biodegradable organic matter, making them most suitable for anaerobic digestion. The results obtained, through the recorded pH values and the collected biogas volume, clearly indicate a smooth digestion, which helped secure a volume of biogas (477 ml). Also, the results show a reduction of COD and BOD5 with a yield of 28.53 % and 42.85 % respectively. In addition, the results obtained in the complete seeding show an improvement of the production of biogas (double compared to the unseeded), and in the reduction of the COD and BOD5 with of a yield 50 % and 66.66 % respectively. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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Le lisier de porc est une ressource abondante en masse (environ 18 millions de tonnes produites par an en France). Une expérimentation de terrain réalisée sur le site de la station porcine de Guernevez (Chambre d'Agriculture de Bretagne) a permis de comparer le devenir des principaux éléments du lisier (carbone, azote, phosphore) et de deux germes indicateurs de traitement, selon qu'il suit un mode de gestion traditionnel ou subit un passage dans un digesteur mésophile. La digestion anaérobie spontanée dans les fosses à lisier entraîne au fil des mois l'émission vers l'atmosphère de méthane. Le passage dans un digesteur permet d'accélérer ce phénomène tout en récupérant le biogaz émis. Pour le lisier, 22% seulement des matières organiques sont dégradées. Au plan énergétique, le bénéfice est modeste dans la mesure où le lisier de porc est un effluent dilué (92 à 96% d'eau) avec un potentiel de production d'énergie limité. L'ajout dans une proportion de 3% en masse d'un résidu de biscuiterie a permis de doubler la production de biogaz par tonne d'intrant. Dans ce cas, plus de 90% des matières organiques du co-substrat ont été dégradées si bien que la composition du digestat diffère peu de celle du digestat de lisier. Concernant l'azote, on observe une légère augmentation de la fraction ammoniacale (72% pour le digestat contre 65% pour le lisier), mais surtout un net accroissement (doublement) des pertes par volatilisation, tant au stockage qu'à l'épandage, corrélées à une hausse du pH qui passe de 7,2 pour le lisier à 8,2 pour le digestat. Sur le phosphore, les effets sont peu importants. Les formes dissoutes sont à peine plus abondantes dans le digestat et les fractions minérales précipitées sous forme de fines particules restent dominantes (80%). Au plan agronomique, dans ce cas particulier, les digestats du lisier seul ou en mélange avec le co-produit de l'agroalimentaire ont des caractéristiques proches de celle du lisier brut après stockage, hormis les risques accrus de volatilisation d'ammoniac déjà évoqués. Leur utilisation pour la fertilisation d'un maïs n'a pas donné lieu à des différences significatives au niveau des rendements, ni vis à vis des émissions de protoxyde d'azote. Quelques différences sur les cinétiques de minéralisation de l'azote organique et du carbone ont cependant été observées.

Les Régions Pays de la Loire et Bretagne sont les premières régions d'élevage en France, avec une forte présence des industries agro-alimentaires. Face à ce constat, ces deux régions ont un fort potentiel de développement de la méthanisation. Les schémas régionaaux climat air énergie (SRCAE) se sont penchés sur cette question. Des études sur les filières de méthanisation ont été réalisées dans ce cadre, et les principales données issues de ces études sont présentées dans cet article.

La méthanisation (ou digestion anaérobie), procédé biologique permettant de valoriser des matières organiques en produisant du biogaz, présente de nombreux atouts : (i) production d'énergie à partir de ressources locales (ii) réduction des émissions de gaz à effet de serre (iii) substitution d'énergie fossile. Dans un contexte de développement des installations de méthanisation collectives, le recours aux Systèmes d'information géographique (SIG) afin de géolocaliser les bio-ressources disponibles constitue une aide pertinente pour la phase de réflexion initiale d'un projet. Cette approche a déjà été menée aux méso-échelles nationales et régionales mais a peu été entrepris pour le diagnostic local. A cet effet, un projet de recherche a permis de développer des méthodologies d'analyses spatiales sur le territoire du "Pays de Fougères", une zone rurale de 1000 km ² située dans le département d'Ille-et-Vilaine. Une cartographie du potentiel énergétique du territoire a été établie en réalisant un inventaire des ressources disponibles (effluents d'élevages, résidus de récolte, boues de stations d'épuration, déchets verts, déchets des industries agro-alimentaires, déchets de restauration collective et en développant des méthodes spécifiques de géolocalisation. Cette étude initie la construction d'un outil de simulation spatialisé pour localiser précisément les ressources potentielles et déterminer les sites optimaux d'installations de méthanisation collectives.

La méthanisation des effluents d'élevage, des cultures énergétiques et des déchets agricoles est une pratique répandue à l'échelle des exploitations agricoles en Italie. Étant donné que des subventions élevées sont attribuées pour la production d'énergie renouvelable (280 € / MWh pour les unités de production inférieures à 1MW), les cultures énergétiques constituent la principale (et parfois la seule) matière première utilisée dans les digesteurs anaérobies. Ceci détermine en grande partie l'utilisation des terres, de l'eau et d'engrais, ce qui ne semble pas viable sur le long terme. En plus du carbone (transformable en énergie), l'utilisation de ces substrats génère également des quantités considérables d'azote dans les digesteurs, ce qui peut limiter l'utilisation agricole du digestat, en particulier dans les Zones sensibles aux nitrates (ZSN). Toutefois, l'existante de ces subventions importantes pour la production d'énergie renouvelable permet la mise en œuvre de nombreuses solutions technologiques pour la gestion de l'azote. Le système de subventions sera prochainement modifié et les exploitations de plus petite taille seront favorisées. De même, les petites unités traitant les effluents d'élevage comme substrat unique seront économiquement favorisées.

Tout projet de méthanisation agricole a besoin de déchets très fermentescibles et doit pouvoir valoriser au mieux la chaleur issue de la cogénération pour améliorer sa rentabilité. Cet article montre que les collectivités produisent de nombreux déchets organiques : déchets verts, déchets de la restauration collective, fraction organique des ordures ménagères, boues de station d'épuration urbaines, algues vertes... Malgré cette diversité, assez peu de déchets peuvent être utilisés pour la méthanisation agricole car ils doivent à la fois cumuler les avantages d'un potentiel méthanogène élevé, être triés, si possible source de redevance et les gisements ne doivent pas être trop atomisés, ni trop loin, autant de facteurs difficiles à réunir. Cependant des exemples, témoignages d'opportunités, et des marges de progrès existent. Parallèlement au traitement d'une partie de leurs déchets, les collectivités disposent d'un large parc de bâtiments avec des besoins thermiques parfois très élevés pour leur chauffage et eau chaude sanitaire. La valorisation de l'énergie thermique produite par la méthanisation agricole peut toutefois se heurter à des contraintes de distance et à la densification de l'habitat engendrant un coût élevé du réseau de chaleur. Les liens pouvant unir collectivités et agriculture au travers de la méthanisation peuvent cependant constituer des opportunités. Ces dernières doivent s'envisager au cas par cas selon le territoire concerné.

La gestion des déchets organiques est au cœur de la qualité environnementale des territoires et notamment en Bretagne au regard de l'existence d'un excédent structurel induisant une détérioration significative des eaux de surface utilisées pour la production d'eau potable et dans certaines conditions le développement d'algues vertes sur le littoral. Une gestion collective de ces déchets par méthanisation autorisant l'export des résidus organiques hors des zones en excédent constitue une voie possible pour réduire localement la charge azotée. Afin de fournir des éléments sur les performances environnementales de cette solution, une Analyse du Cycle de Vie (ACV) a été menée sur trois scénarios de gestion des effluents d'élevage et de déchets d'industries agroalimentaires d'un bassin versant breton : un scénario de référence représentant la pratique courante et deux scénarios alternatifs de méthanisation territoriale (installation de méthanisation traitant les déchets organiques produit sur le territoire) avec respectivement un post-traitement du compostage autorisant la valorisation du biogaz de la méthanisation auprès d'un industriel local ou l'évapo-concentration utilisant le biogaz produit par la méthanisation. L'impact environnemental de ces scénarios a été évalué grâce à trois critères jugés pertinents : le changement climatique, l'acidification et l'eutrophisation. Le scénario avec compostage met en évidence l'intérêt environnemental de la valorisation du biogaz. Le scénario avec évapo-concentration est le moins impactant mais cela se traduit par la mise en lumière d'un transfert d'impact pour l'eutrophisation, dû à l'export d'une quantité d'azote importante hors du bassin versant étudié. L'ACV apporte des éléments à la réflexion collective mais ouvre également le débat concernant ces territoires complexes que sont les bassins versants : faut-il privilégier la collaboration locale permettant de tendre vers de l'écologie industrielle et une meilleure acceptation sociale du projet ou faut-il favoriser la réduction de la pression azotée d'un bassin versant en contentieux ?