Gros plan sur la digestion anaérobie
La production d'énergie issue des sous-produits des eaux usées et des déchets alimentaires constitue l'un des meilleurs outils à notre disposition pour lutter contre le changement climatique et le réchauffement de la planète. Aux États-Unis, chaque année, les installations produisent 4,5 millions de tonnes métriques de matière sèche (t.m.s.) provenant des boues d'épuration traitées ou des biosolides. 42 % de ces matières sont envoyées dans des décharges. De plus, le département de l'Agriculture des États-Unis (USDA) estime qu'en 2010, 31 % de la nourriture destinée à la vente au détail et aux consommateurs, soit 133 de 430 milliards de livres, n'ont pas été consommés.
La digestion anaérobie est une méthode de traitement des biosolides qui utilise les bactéries pour transformer en énergie les déchets organiques sans utiliser d'oxygène. Cette transformation, qui se produit naturellement dans les marais, a été recréée dans des réservoirs fermés appelés digesteurs pour la rendre possible à plus grande échelle et mieux contrôlée dans le cadre du traitement des eaux usées.
Les bactéries digèrent la fraction organique des déchets et la convertissent en biogaz, une source d'énergie renouvelable. Les résidus organiques forment un digestat qui est déshydraté, composté et employé comme engrais par les agriculteurs.
Veolia Water Technologies & Solutions promeut la production locale et l'utilisation d'énergie renouvelable et a permis à ses clients de tirer pleinement parti de cette solution durable. Veolia est par exemple intervenu sur le site de compostage français d'Artois, lequel génère environ 3,5 millions de mètres cubes de biogaz et 25 000 tonnes de déchets traités tous les ans. Les déchets traités permettent de produire 8 000 mégawattheures d'électricité, ce qui équivaut à la consommation annuelle de 2 700 foyers. Les 7 000 tonnes de matières organiques non décomposées au cours du processus de digestion anaérobie sont réutilisées tous les ans sous forme de compost par les agriculteurs locaux.
Afin d'en savoir plus sur la digestion anaérobie, voyons les questions les plus fréquemment posées à ce sujet.
Q : Quels sont les principaux avantages de la digestion anaérobie ?
R : Le principal avantage de la digestion anaérobie des déchets organiques pour la société consiste à garantir que les matières biodégradables ne finissent jamais dans les décharges. En effet, celles-ci dégageraient du méthane dans l'atmosphère et des lixiviats liquides, source de pollution pour les cours d'eau et les nappes phréatiques.
En réorientant les déchets organiques vers des systèmes de digestion anaérobie, nous pouvons :
- Produire de l'énergie renouvelable à partir de déchets traditionnels
- Contrebalancer et remplacer l'utilisation d'engrais chimiques dans l'industrie agricole
- Empêcher que le méthane (un puissant gaz à effet de serre) ne soit rejeté sans contrôle dans l'environnement
- Réduire et réorienter les matières solides généralement envoyées dans les décharges
La digestion anaérobie optimise par ailleurs l'hydrolyse et l'acidification dans les installations d'épuration des eaux usées, ce qui améliore la production de biogaz. Cela permet d'augmenter le débit de 200 à 300 % par rapport à la digestion conventionnelle, et c'est exactement ce qui s'est passé avec le centre de recyclage de l'eau Anglian Water's Great Billing suite à l'implémentation de notre technologie.
Q : À quoi ressemble un système de digesteur anaérobie ?
R : Dans sa forme la plus simple, un système de digestion anaérobie se compose d'un réservoir étanche qui empêche l'oxygène d'entrer et le biogaz de sortir.
Celui-ci est chauffé à une température similaire à celle du corps humain et correctement mélangé. La matière organique est injectée dans le réservoir où elle y demeurera pendant 15 à 20 jours, soit suffisamment de temps pour permettre aux bactéries anaérobies de convertir en biogaz la matière organique riche en carbone (~60 % de méthane). Ce biogaz riche en méthane peut ensuite être utilisé pour produire de l'énergie au moyen d'une unité de production combinée d'électricité et de chaleur (PCCE), ou être purifié pour éliminer les impuretés, amélioré et injecté dans le réseau de gaz naturel où il sera finalement acheminé vers les foyers et entreprises qui utilisent le gaz pour se chauffer et cuisiner.
Q : Quel est le rôle de la digestion anaérobie dans l'économie circulaire ?
R : La digestion anaérobie introduit deux éléments clés dans l'économie circulaire : L'énergie renouvelable et la récupération des nutriments.
En utilisant le biogaz des installations de digestion anaérobie afin de produire de l'énergie renouvelable (notamment dans les industries difficiles à électrifier), nous sommes à même de compenser la consommation de combustibles fossiles et, nous l'espérons, de permettre à ces combustibles fossiles de rester dans les sols. Les cultures absorbent le dioxyde de carbone de l'atmosphère et le convertissent en énergie dans la nourriture que nous consommons. Après être passées par le cycle de la consommation humaine, ces matières contiennent encore une grande quantité d'énergie résiduelle sous forme de carbone, énergie que nous pouvons capturer dans le biogaz des systèmes de digestion anaérobie.
La plupart, si ce n'est la totalité des matières premières utilisées dans les systèmes de digestion anaérobie sont issues des terres agricoles. Pour s'assurer que les terres restent fertiles, les agriculteurs doivent réapprovisionner les sols où poussent les cultures en carbone, en azote et en phosphore. Les installations de digestion anaérobie produisent un digestat qui peut ensuite être répandu dans les champs en vue de restituer ces nutriments et ces microbes sains à la terre, et de limiter le recours aux engrais chimiques.
Q : Y a-t-il des idées erronées relatives à ce processus ou des affirmations qui mériteraient selon vous d'être réfutées ?
R : Nous devons surmonter le facteur de dégoût inhérent aux déchets organiques. Ce processus intervient naturellement dans les décharges, et notre société a donc tout intérêt à utiliser ces déchets pour capter leur énergie au moyen d'une solution d'ingénierie.
Les problèmes liés aux odeurs représentent l'une des principales préoccupations lors de la construction de ces installations. Les odeurs peuvent cependant être éliminées et il existe des exemples d'installations réussies en milieu urbain ou périurbain.
Q : Comment Veolia intervient-elle ?
R : Veolia propose une gamme complète de solutions de digestion anaérobie, notamment la préparation de la matière première, des solutions de mélange et de chauffage des réservoirs, la séparation et le traitement du digestat, le conditionnement et l'amélioration du biogaz, ainsi que l'exploitation gérée de ces installations.
En savoir plus sur les capacités d'amélioration des systèmes de digestion anaérobie de Veolia ou contactez un expert.
