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Biodéchets : Méthanisons-les !

Au niveau européen, le paquet « économie cir­cu­laire » adop­té en 2018 fixe comme objec­tif une général­i­sa­tion du tri à la source des biodéchets d’ici à décem­bre 2023. La méthani­sa­tion de ces déchets organiques est une solu­tion économique­ment intéres­sante, car elle per­met une économie cir­cu­laire vertueuse. Rap­pel des faits et solu­tions dans les pages qui suivent.

Selon l’article L. 541–21‑1 du Code de l’environnement, issu de la loi rel­a­tive à la lutte con­tre le gaspillage et à l’économie cir­cu­laire (dite loi AGEC) du 10 févri­er 2020, « au plus tard le 31 décem­bre 2023, cette oblig­a­tion [de tri à la source/collecte sélec­tive et de val­ori­sa­tion des biodéchets] s’applique à tous les pro­duc­teurs ou déten­teurs de biodéchets, y com­pris aux col­lec­tiv­ités ter­ri­to­ri­ales dans le cadre du ser­vice pub­lic de ges­tion des déchets et aux étab­lisse­ments privés et publics qui génèrent des biodéchets ».

Par­mi les solu­tions d’utilisation des biodéchets, la méthani­sa­tion per­met une véri­ta­ble économie locale. Elle se heur­tait à des prob­lé­ma­tiques logis­tiques qui pour­raient être lev­ées, comme vous le décou­vrirez dans les pages suiv­antes. En plus de la pro­duc­tion d’énergie renou­ve­lable, elle per­me­t­trait un retour au sol des nutri­ments. Le Cen­tre tech­nique nation­al du biogaz et de la méthani­sa­tion (CTBM) et l’ATEE vien­nent de pub­li­er un doc­u­ment qui rap­pelle l’intérêt de la méthani­sa­tion des biodéchets, dont nous reprenons les grandes lignes.

Recy­cler les nutriments

L’agriculture dépend des apports de nutri­ments sur les sols cul­tivés. Alors que ceux-ci ont été large­ment assurés par des engrais minéraux depuis plusieurs décen­nies, le recy­clage des nutri­ments disponibles dans les déchets organiques est une piste pour lim­iter les impacts envi­ron­nemen­taux de l’alimentation. Par­mi eux, les biodéchets con­stituent une ressource peu mobil­isée à l’heure actuelle. Quels cycles sont à l’œuvre dans la crois­sance des plantes ? Quelles matières organiques peu­vent retourn­er au sol ? Quelles tech­nolo­gies peu­vent faciliter ce retour au sol ? Le groupe de tra­vail « Bouclage des cycles et val­ori­sa­tion des biodéchets » du CTBM a rassem­blé les élé­ments disponibles sur ce sujet. Ce doc­u­ment présente les enjeux du recy­clage des nutri­ments, notam­ment con­cer­nant la méthanisation.

Impor­tance des nutriments

Les plantes cul­tivées extraient des nutri­ments du sol, et en restituent peu par recy­clage, car leurs par­ties aéri­ennes sont récoltées. Ain­si, con­traire­ment aux milieux naturels où les matières restent sur place, les cycles des nutri­ments ne sont pas bouclés naturelle­ment dans les sys­tèmes cul­tivés. En com­pen­sa­tion, de nou­veaux nutri­ments sont apportés par dif­férentes matières : des pro­duits organiques et des engrais minéraux. Ces derniers néces­si­tent beau­coup d’énergie pour les pro­duire, voire sont importés de loin (notam­ment le phos­pho­re) et ne sont pas renou­ve­lables. Cepen­dant, une grande par­tie des nutri­ments dont ont besoin les sols et les plantes sont tou­jours présents comme « matières pre­mières » dans les biodéchets issus des indus­tries et de la con­som­ma­tion. Il appa­raît pri­mor­dial de val­oris­er ces biodéchets par des fil­ières adap­tées (com­postage et méthani­sa­tion), en récupérant leurs nutri­ments pour les ramen­er dans les sols agri­coles, bouclant ain­si leurs cycles. Le phos­pho­re est peu abon­dant dans les roches et absent de l’atmosphère. Il s’agit d’une ressource géologique non renou­ve­lable dont les réserves sont estimées entre 100 et 250 ans. Le phos­pho­re est recen­sé comme l’une des 20 matières pre­mières cri­tiques, et la seule qui con­cerne l’alimentation.

Mobil­i­sa­tion des biodéchets

La mobil­i­sa­tion s’appuie sur le tri à la source de ces déchets pour assur­er une qual­ité opti­male des flux traités. Ain­si, les pro­duc­teurs de déchets sont invités à sor­tir de la poubelle des ordures ménagères les déchets verts, épluchures et autres restes ali­men­taires. Cette règle s’applique depuis 2016 aux gros pro­duc­teurs de biodéchets (plus de 10 tonnes par an) et sera général­isée fin 2023 à tous les pro­duc­teurs, y com­pris les ménages. La régle­men­ta­tion fixe égale­ment des objec­tifs forts. Com­ment faciliter le bouclage des dif­férents cycles ? Quels sont les enjeux san­i­taires, soci­ologiques, tech­niques et régle­men­taires ? Pour per­me­t­tre le retour au sol des nutri­ments présents dans les biodéchets, plusieurs fil­ières sont disponibles : le com­postage et la méthanisation.

Les déchets verts issus des parcs et jardins sont tout à fait adap­tés au com­postage : leurs nutri­ments peu­vent donc retourn­er au sol par l’intermédiaire du com­post, par exem­ple domes­tique. Néan­moins, pour ren­dre les biodéchets des zones urbaines à un sol agri­cole, il faut les col­lecter à une plus grande échelle afin de les val­oris­er en grande quan­tité en com­postage ou méthanisation.

Ain­si, la col­lecte des déchets ali­men­taires pour val­ori­sa­tion en sols agri­coles peut être organ­isée par les col­lec­tiv­ités locales au titre du ser­vice pub­lic de ges­tion des déchets comme représen­té ci-con­tre. Ensuite, comme les autres col­lectes sélec­tives, elle peut être effec­tuée en porte-à-porte avec des camions qui cou­vrent tout le ter­ri­toire con­cerné, ou en point d’apport volon­taire avec des con­teneurs placés dans les rues. Afin de réduire le taux d’indésirables qui sont par­fois présents dans ces déchets mal­gré toute l’attention portée au tri, les ges­tion­naires d’unité pra­tiquent sou­vent un traite­ment pour extraire le verre, le métal et le plas­tique. Comme il y a des risques de con­t­a­m­i­na­tion par des agents infec­tieux, les biodéchets col­lec­tés sont générale­ment hygiénisés avant méthani­sa­tion. Une logis­tique com­plexe qui pour­rait être sim­pli­fiée par exem­ple avec la tech­nolo­gie Bio Tank (voir arti­cle pages suiv­antes). Il est à not­er que l’étape d’hygiénisation n’est pas indis­pens­able avant le com­postage, car ce proces­sus est con­sid­éré comme suff­isam­ment hygiénisant quand il dépasse les 70 °C.

La solu­tion méthanisation

La méthani­sa­tion et le com­postage per­me­t­tent de trans­former des déchets en matières fer­til­isantes util­is­ables sur les champs : le dige­s­tat et le com­post. Le com­post con­tient beau­coup de car­bone, notam­ment du car­bone sta­ble. Il apporte un effet physique à long terme sur la struc­ture du sol et peu de nutri­ments. Son util­i­sa­tion per­met aux agricul­teurs de com­penser la matière organique prélevée par les plantes. Après méthani­sa­tion, l’azote présent dans les matières digérées est plus facile­ment assim­i­l­able par les plantes. Le dige­s­tat con­tient de l’azote minéral comme les engrais de syn­thèse et de l’azote organique qui reste dans la matière organique digérée et sera libéré plus tard. Il répond donc au dou­ble besoin des cul­tures d’une fer­til­i­sa­tion de court et de moyen terme. Comme il con­tient aus­si du phos­pho­re et du potas­si­um, son util­i­sa­tion per­met aux agricul­teurs de réduire leur con­som­ma­tion coû­teuse d’engrais minéraux. Enfin, le « net­toy­age » des biodéchets réal­isé avant la diges­tion réduit le risque de pol­lu­tion des sols et des eaux. Néan­moins, le retour au sol du dige­s­tat impose de mesur­er la présence d’indésirables avant retour au sol et de lim­iter les quan­tités épan­dues selon leur teneur en fer­til­isants, notam­ment l’azote. De plus, cet épandage doit être réal­isé avec du matériel adap­té pour éviter la volatilité.

Qu’est-ce qu’un biodéchet ?
Selon la déf­i­ni­tion de l’ordonnance 2020–920, il s’agit des « déchets non dan­gereux biodégrad­ables de jardin ou de parc, les déchets ali­men­taires ou de cui­sine provenant des ménages, des bureaux, des restau­rants, du com­merce de gros, des can­tines, des trai­teurs ou des mag­a­sins de vente au détail, ain­si que [des] déchets com­pa­ra­bles provenant des usines de trans­for­ma­tion de den­rées alimentaires ».
Quelques chiffres
Si l’on méthanise 100 kg de biodéchets, la masse annuelle pro­duite en moyenne par per­son­ne, on obtient 90 kg de diges­tats con­tenant quelques pour cent d’azote et 20 Nm3 de biogaz (110 kWh, soit 8,4 kg de bioGNV).

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