Dans les entrailles du seul méthaniseur de Haute-Loire produisant du gaz de ville

Le 12 juillet, l’unité de production de biogaz du Brivadois a reçu la visite des plus hauts représentants de l’État dans le département. L’occasion de découvrir le processus de fabrication de cette énergie nouvelle.

C’est sans aucun doute une démarche vouée à prendre de plus en plus d’importance dans les années à venir. Utiliser le bio méthane pour produire du gaz et l’injecter dans le réseau gazier habituel. En Haute-Loire, le seul méthaniseur du département destiné à la production de gaz de ville est sorti de terre en 2019 à Saint-Laurent-Chabreuges.11 % de la consommation de gaz annuelle de la ville de Brioude et 70 % l’étéComprendre le fonctionnement d’un tel outil était l’objet de la visite, le vendredi 12 juillet, du préfet de Haute-Loire, Yvan Cordier, accompagné du sous-préfet de Brioude, Emmanuel Fevre. C’est la société Agri Briva Métha qui est à l’origine du projet :

"Nous sommes la seule méthanisation collective de Haute-Loire. Nous regroupons cinq exploitations agricoles (deux en vaches laitières et trois en allaitantes) qui fournissent les intrants et nous sommes dix agriculteurs cogérants de la société "

 précise Nathan Lamat, un des cogérants du site.

 Les intrants

Installé sur un site de deux hectares, le méthaniseur recueille tous les effluents d’élevages, qui représentent environ 60 % des apports. Les intercultures (les végétaux plantés soit l’été, soit l’hiver pour éviter de laisser les sols nus entre deux cultures) fournissent 30 % des intrants. Et les 10 % restant sont des cultures principales, type maïs, la loi limitant à 15 % maximum l’apport de ce type de culture :

" C’est important en termes de rentabilité de pouvoir utiliser des cultures dédiées car elles ont des vertus méthanogènes indispensables. C’est celles qui vont fournir le plus haut rendement de gaz à l’hectare ",

explique Nathan Lamat.Toutes ces matières servent à produire du gaz par fermentation. Les intrants solides sont stockés dans des silos, tandis que les liquides sont réunis dans une petite fosse : " Une fois qu’on a tous nos intrants, on établit nos recettes, nos rations d’alimentation du méthaniseur qui nous permettent de fournir un certain volume de gaz tous les mois. "

Les cycles d’alimentation et de digestion

Une fois les intrants placés dans un caisson, le cycle d’alimentation vers la fosse de digestion se met en place. Les cycles sont réguliers : " On recharge le caisson tous les jours et il distribue la matière toutes les heures, jour et nuit, pour alimenter la cuve de fermentation. " Il y a une partie broyage de la matière pour enlever tous les corps étrangers : " Plus la matière est broyée fine, plus la surface d’attaque pour les bactéries est importante. Ça optimise la dégradation. " Idem pour la partie liquide avec deux pompes qui l’envoient vers la cuve de digestion.Cet équipement amène la matière première jusqu'à l'une des deux cuves du méthaniseur.

Deux fosses de digestion

Il y a deux fosses sur le site : d’abord une fosse de digestion appelée le digesteur. C’est là que sont produits entre 90 et 95 % du gaz. La deuxième est pour le stockage du digestat, en fin de fermentation et aussi pour y entreposer éventuellement du gaz, lors d’opération de maintenance ou en cas de problème d’injection. Les fosses sont en ciment et chauffées avec une chaudière à gaz, à environ 43°C. La matière est ensuite brassée grâce à des malaxeurs pour aider le gaz à se libérer.

Une fermentation en continue

Avec des cycles de brassage deux ou trois fois par heure. La fosse de fermentation est toujours pleine. Simplement vidée pour des opérations de nettoyage une fois tous les dix ans. Les fosses font 8 mètres de haut sur 25 mètres de diamètre. Il y a environ 3.500 mètres cubes en digestion en permanence. En sortie de fosse, la production finale comprend 55 % de méthane, 35 % de CO2, un peu de soufre et un peu d’azote. Le gaz est ensuite stocké avant les opérations de traitement et d’épuration. Tout au long de la journée, la matière déjà fermentée s’évacue vers la deuxième fosse : " La matière fraîche que l’on met chaque heure est apportée à la cime. En se dégradant, elle s’alourdit, se densifie et descend en fond de fosse. Elle va devenir du digestat. "Des agitateurs brassent un tiers du temps environ la matière présente dans l'une des deux cuves du méthaniseur. « Il faut éviter qu’une croûte ne se forme au sommet qui empêcherait la sortie du gaz », justifie Ismael Samson, assistant maîtrise d'ouvrage et co-actionnaire du projet.

L’épuration du bio-gaz

Vient ensuite la partie " process ". C’est le stade d’épuration du biogaz. Avant de pouvoir l’injecter dans le réseau de distribution, il faut que le bio-gaz ait un certain taux de méthane :

" Sur les 55 % de méthane du biogaz en sortie de fosse, il faut qu’on arrive à 97 % pour avoir l’autorisation de l’injecter dans le réseau GRDF afin qu’il soit consommé. "

 Le processus se fait en trois étapes : d’abord refroidir le gaz de 26-28°C à 2 °C. En refroidissant, le gaz se condense et perd toute son humidité. Ensuite, il passe dans deux bonbonnes qui sont des filtres à charbon, afin d’éliminer le soufre. Pour finir, il est compressé à 13-14 bar et envoyé dans le container.

En passant dans des membranes, le CO2 se sépare du méthane. C’est à ce moment que le bio-gaz devient du bio méthane et qu’il peut être injecté dans le réseau GRDF. Si le bio-méthane répond aux normes, il est odorisé et injecté dans le réseau. Sinon, il repart dans les fosses de départ.

Une gestion numérique

Le site de Saint-Laurent-Chabreuges est équipé d’un poste de contrôle avec différents postes de supervision. Le numérique a permis de réduire les tâches sur site des opérateurs :

" Le travail en présentiel consiste à charger le caisson en matière. Le reste se gère depuis un ordinateur ou un smartphone "

 explique Nathan Lamat. Ils sont deux à s’occuper du site : " J’y passe environ deux heures par jour et le reste du temps, c’est de l’astreinte en cas de problème. " Les alertes pouvant survenir sont le bourrage de broyeur, le réarmement d’une pompe… Des petits inconvénients du quotidien pour un site qui n’a jamais connu d’incidents majeurs en cinq ans. 

 

Jérémy Virot