Codigestion d’herbages fauchés issus de bas-côtés de routes et de fumier bovin par digestion anaérobie en voie sèche discontinu à l’échelle pilote (60 L)
Résumé
Le projet CARMEN mené conjointement par l’INERIS, le CEREMA et AILE a pour objectif de suivre des chantiers d'exportation de fauches de bords de routes en Mayenne et dans les Côtes d'Armor. Cette étude permet d’identifier les risques de transferts de polluants sur des routes à plus ou moins fort trafic (entre 5000 et 100 000 véhicules par jour) et d’observer conjointement la possibilité de valorisation ces déchets via les procédés de méthanisation. Les herbages fauchés récoltées ont été analysés au laboratoire de méthanisation d’UniLasalle pour réaliser la codigestion de ces ressources en présence de fumier bovin et ainsi observer l’impact des micropolluants sur la digestion anaérobie. Les stratégies de mises en oeuvre des codigestions en voie sèche diffèrent de celles mises en oeuvre en voie liquide impliquant des ressources avec une forte teneur en matière sèche telles que les herbages fauchés et le fumier bovin. L’utilisation du procédé en phase sèche dans cette étude permet d’observer clairement l’impact des micropolluants qui seront en quantité plus importante qu’avec un procédé en voie liquide. Deux campagnes de récoltes et de mesures ont été réalisées, en juin et en octobre 2016. Des essais de codigestion anaérobie à l’échelle pilote (60 L) ont été conduits impliquant différentes stratégies de remplissage et de recette. Les analyses des micropolluants, ETM et HAP, ont également été effectuées. Les potentiels méthane obtenus à l’échelle pilote de 60 L pour les codigestions mises en oeuvre sont dépendants du mode de remplissage, de la recette appliquée (soit 50%FB-50%HF, 60%FB – 40%HF et 75%FB et 25% HF) et de la saisonnalité de récolte des ressources utilisées. Pour la 1ére campagne de mesure mettant en oeuvre un remplissage par strate, les potentiels méthane obtenus sont de 35,2 à 54,5 Nm3 CH4.TMF -1 (171 à 201 Nm3 CH4.TMO -1) en fonction de la recette testée. Pour la 2éme campane de mesure impliquant un mode de remplissage en « mélange », les potentiels méthane obtenus sont de 36,9 à 41,6 Nm3 CH4.TMF -1 (225 à 241 Nm3 CH4.TMO -1). Des travaux aboutissent à une valeur de 155 mLCH4.g VS -1 pour une codigestion à partir de fumier bovin et de tonte d’herbe (Zheng et al., 2015) ; les conditions de mises en oeuvre sont à prendre en considération. Ces essais pilotes ont permis de comparer deux modes de remplissage et trois recettes à chaque campagne conduisant à des conclusions sur la mise en oeuvre pratique de codigestion à partir d’herbes fauchées et de fumier bovin. Le mode de remplissage en mélange conduit à une absence de percolation de la phase liquide et à des problématique de transferts hydriques et de recirculation qui sont des paramètres clés pour conduire et optimiser la digestion anaérobie en voie sèche (André et al., 2015 ; André et al., 2016). Le mode de remplissage en strate doit être privilégié et permet de conduire la digestion anaérobie avec de l’herbe fauchée. Des problématiques d’acidification du milieu ont été constatées en fonction de la recette appliquée. L’herbe fauchée possède un caractère acidifiant et des stratégies de conduite du procédé doivent être menées pour pallier à cette acidification (Ahn et al., 2009 ; Zheng et al., 2015). Il a été montré sur une codigestion tonte d’herbe et fumier que la proportion de chaque substrat impact les populations microbiennes présentent (Zheng et al., 2015). L’herbage fauchée issue des bords de route ne présente pas de micropolluants initialement et les essais doivent être réitérés avec de l’herbe fauchée possédant des teneurs initiales en micropolluants plus élevées pour observer l’effet des micropolluants sur la digestion anaérobie. Cette étude a permis de mettre en oeuvre plusieurs stratégies de codigestion à partir d’herbages fauchés et de fumier bovin montrant l’importance (i) de la saisonnalité de récolte des ressources, (ii) des proportions de chaque ressource utilisée, (iii) du mode de remplissage du digesteur, impactant directement sur des problématique de transferts hydriques et d’acidification du milieu.