2 bis rue Jeanne d’Arc CS 44080
10014 TROYES Cedex Tél : 03 25 43 72 72 Fax : 03 25 73 94 85
Email: contact@aube.chambagri.fr
DOSSIER D’ENREGISTREMENT AU TITRE DES INSTALLATIONS CLASSEES POUR LA PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT METHANISATION AGRICOLE
en application des Articles L 511-1 et 511-2 du Livre V du Code de l’Environnement relative aux installations classées pour la protection de l’environnement des articles L 512-7 à 512-7-7 relatifs aux installations soumises à Enregistrement et des Articles r 512-46-1 à 512-46-7 du Livre V du Code de l’Environnement
SAS SEINE ENERGIE
Adresse du siège : 161 voie des vignes 10600 SAVIERES
Adresse du site : La Guide 10600 SAVIERES Présidente : Servane MAURICE 06 61 41 21 44
TABLE DES MATIERES
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU DEMANDEUR ET DU PROJET ... 7
I. Objet de la demande ... 8
II. Présentation du demandeur ... 8
III. Localisation du projet ... 9
IV. Présentation simplifiée de l’installation ... 10
V. Classement ICPE ... 11
VI. Classement au titre de la loi sur l’eau ... 12
VII. Etude cas par cas ... 12
CHAPITRE 2 : PRESENTATION DE L’ACTIVITE ET DES INSTALLATIONS ... 13
I. Principes généraux de la Méthanisation ... 14
1. Les atouts de la méthanisation ... 14
2. Principes techniques de la méthanisation ... 14
a) Les substrats ... 14
b) Principe du méthaniseur ... 15
c) Valorisation du digestat, de la chaleur, de l’électricité et du biogaz ... 15
II. Le projet ... 17
1. Définitions ... 17
2. Les intrants ... 17
3. Les installations : réception et stockage des matières ... 20
a) Stockages et incorporation des intrants solides... 20
b) Stockage et incorporation des intrants liquides ... 21
c) Enregistrement des entrées ... 21
4. Les installations : la digestion ... 21
5. Les installations : stockage, traitement et valorisation du biogaz ... 22
a) Stockage du biogaz ... 22
b) Pré-traitement du biogaz ... 22
c) Epuration ... 22
d) Valorisation du biogaz ... 23
6. Les installations : stockage et valorisation du digestat ... 25
7. Les installations : locaux et équipements annexes ... 25
a) Pont bascule ... 25
b) Aire de lavage ... 25
c) Aire de chargement du digestat ... 25
d) Local technique ... 25
e) Clôture du site ... 26
f) Matériel roulant ... 26
g) Bâtiment et stationnement... 26
8. Exploitation et surveillance des installations ... 26
a) Dispositifs de surveillance de l’unité - instrumentation ... 26
b) Dispositifs de surveillance de l’unité – alarmes et arrêts ... 27
CHAPITRE 3 : GESTION DES NUISANCES ET DISPOSITIONS EN CAS DE SINISTRE ... 28
I. Gestion du digestat et des déchets ... 29
II. Eau potable et gestion de la ressource en eau ... 30
1. Géologie, hydrographie et hydrogéologie ... 30
a) Géologie ... 30
b) Hydrographie ... 30
c) Hydrogéologie ... 30
2. Consommation d’eau sur le site ... 31
3. Gestion des eaux propres et sales sur le site ... 31
a) Eaux propres et eaux sales collectées ... 31
b) Eaux propres rejetées au milieu naturel ... 31
4. Matières en digestion et digestat ... 32
5. Périmètre de captage et Aire d’Alimentation de captage ... 32
III. Protection du paysage et du patrimoine ... 32
IV. Protection contre les émissions dans l’air ... 33
1. Définitions ... 33
2. Généralités ... 33
3. Emissions de poussières ... 33
4. Rejet de biogaz ... 33
5. Emission d’odeurs ... 33
V. Protection vis-à-vis des bruits ... 34
1. Définition ... 34
2. Cadre réglementaire ... 34
3. Impact du projet sur le bruit ... 34
VI. Dispositions en cas de sinistre ... 37
1. Déclaration d’accident ou de pollution accidentelle ... 37
2. Accessibilité ... 37
3. Sécurité générale ... 37
a) Surveillance du site ... 37
b) Formations... 37
c) Produits dangereux ... 37
d) Plan des locaux et réseaux ... 38
4. Risques toxiques ... 38
5. Risque d’explosion ... 38
a) Risques liés à la pression du biogaz et du biométhane ... 38
b) Risques liés à une fuite de biogaz ou de biométhane ... 38
6. Risque d’incendie ... 40
a) Intrants ... 40
b) Installation électrique ... 40
c) Détection des fumées et alertes ... 40
d) Travaux lors du fonctionnement de l’installation ... 40
e) Résistance au feu des containers techniques ... 40
f) Lutte contre l’incendie ... 40
CHAPITRE 4 : COMPATIBILITE AVEC LE REGLEMENT D’URBANISME ... 43
CHAPITRE 5 : COMPATIBILITE AVEC LES PLANS, SCHEMAS ET PROGRAMMES ... 45
I. Compatibilité avec les Plans de gestion des déchets ... 46
1. Compatibilité avec le Plan National de Prévention des Déchets ... 46
2. Compatibilité avec le PRPGD ... 46
II. Compatibilité avec les SDAGE et SAGE ... 47
1. SDAGE Seine Normandie ... 47
2. SAGE ... 48
III. Compatibilité avec la Directive Nitrates ... 48
IV. Compatibilité avec les Plans de prévention des risques ... 49
V. Compatibilité avec le PCAER et SRADDET ... 49
CHAPITRE 6 : COMPATIBILITE AVEC LES PERIMETRES PATRIMONIAUX NATURELS ... 51
I. ZNIEFF de type 1 ... 52
II. ZNIEFF de type 2 ... 54
III. Arrêté de protection de biotope ... 56
IV. Autres sites patrimoniaux ... 56
V. Synthèse sur la compatibilité du projet avec les sites patrimoniaux locaux ... 56
CHAPITRE 7 : ETUDE D’INCIDENCE NATURA 2000 ... 57
I. Généralités ... 58
CHAPITRE 8 : CAPACITES TECHNIQUES ET FINANCIERES ... 61
I. Capacité techniques ... 62
1. Exploitants... 62
2. Constructeur ... 63
II. Capacités financières ... 63
CHAPITRE 9 : PROPOSITION DU DEMANDEUR SUR LE TYPE D'USAGE FUTUR DU SITE EN CAS OU L'INSTALLATION SERAIT MISE A L'ARRET DEFINITIVEMENT ... 64
CHAPITRE 10 : ETUDE PREALABLE A L’EPANDAGE DU DIGESTAT ... 66
I. Les digestats obtenus ... 67
1. Les caractéristiques ... 67
2. Les capacités de stockage ... 67
II. Le périmètre d’épandage ... 68
1. Le système de cultures... 68
a) Successions culturales ... 68
b) Assolement pratiqué sur le périmètre d’épandage ... 68
2. Aptitude à l'épandage des digestats ... 69
a) Proximité des cours d’eau, points d’eau et des fossés ... 69
b) Périmètre de protection de captages ... 69
c) Proximité de tiers ... 69
d) Pente ... 69
e) Gel fixe et autres utilisations ... 69
f) Contraintes pédologiques, caractéristiques des sols ... 69
3. Synthèse de l’aptitude des parcelles à l’épandage des digestats ... 70
4. La pression d'azote organique totale sur le périmètre d’épandage ... 71
III. Les modalités d’épandage ... 71
1. Les apports d’autres matières organiques sur les parcelles du périmètre d’épandage ... 71
2. Le matériel d'épandage ... 71
3. Les pratiques d'épandage ... 71
a) Doses et surfaces d’épandage ... 71
b) Fréquence de retour ... 71 c) Les éléments fertilisants apportés par les épandages (en kg/ha) ... 72
CHAPITRE 11 : JUSTIFICATION DE LA CONFORMITE A L’ARRÊTE DU 12 AOÛT 2010
(modifié le 17 juin 2021) ... 73
TABLE DES FIGURES
Figure 1 : Vue aérienne du site du projet (source : geoportail) ... 9
Figure 2 : Potentiels méthanogènes moyens de substrat (Source ADEME) ... 14
Figure 3 : Principe de la méthanisation en voie humide (Source : ATEE) ... 15
Figure 4 : Synoptique de l’unité de méthanisation de la SAS SEINE ENERGIE ... 16
Figure 5 : Répartition mensuelle du gisement ... 18
Figure 6 : Bilan matière global sur l’unité de méthanisation ... 19
Figure 7 : Trémie d’incorporation (Source : Methalac) ... 20
Figure 8 : Système de PREMIX (Source : Methalac) ... 20
Figure 9 : Système d’agitation : paddle à gauche et long axe à droite (Source : Méthalac) ... 21
Figure 10 : Étapes de l’épuration PRODEVAL ... 22
Figure 11: Principe de Valogaz® ... 23
Figure 12 : Principe de Valopack® ... 23
Figure 13: Principe de la séparation membranaire ... 23
Figure 14: Répartition des rôles pour l’injection (Source : Grdf) ... 24
Figure 15 : Extrait de la carte géologique du secteur (Source : infoterre) ... 30
Figure 16 : Hydrographie du secteur d’étude ... 31
Figure 17 : Schéma type des zones ATEX du digesteur ... 39
Figure 18 : Extrait du PLU de Savières ... 44
Figure 19 : Axes stratégique du PRPGD ... 46
Figure 20 : Les orientations du SDAGE 2010 - 2015 ... 47
Figure 21 : SAGE de Seine Normandie ... 48
Figure 22 : ZNIEFF de type 1 la plus proche du site du projet ... 53
Figure 23 : ZNIEFF de type 1 la plus proche des parcelles du plan d’épandage ... 53
Figure 24 : ZNIEFF de type II Vallée de la Seine de La Chapelle-Saint-Luc à Romilly-sur-Seine ... 55
Figure 25 : ZNIEFF de type II Massifs boisés entre Villadin, Pouy-sur-Vannes, Planty et Pâlis ... 55
Figure 26 : Sites Natura 2000 autour du plan d’épandage ... 59
TABLE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Distance au site de méthanisation ... 9Tableau 2 : Rubriques concernées par la nomenclature ICPE ... 11
Tableau 3 : Rubriques concernées par la nomenclature loi sur l’eau dans le cadre de ce dossier ICPE ... 12
Tableau 4 : Co-produits valorisés dans l’unité de méthanisation ... 17
Tableau 5 : Répartition mensuelle du gisement... 18
Tableau 6 : Caractéristiques techniques des cuves de digestion ... 21
Tableau 7: Caractéristiques techniques des cuves de digestion ... 21
Tableau 8: Caractéristiques techniques de la cuve de stockage ... 25
Tableau 9: Caractéristiques techniques de la cuve de stockage ... 25
Tableau 10 : Instrumentation sur le process ... 26
Tableau 11 : Type et classification des déchets et mode d’élimination ... 29
Tableau 12 : Stockage de matière liquide sur l’unité ... 32
Tableau 13 : Valeurs admissibles de bruit ... 34
Tableau 14 : Bruits potentiels sur le site ... 35
Tableau 15 : Zones ATEX sur l’unité de méthanisation ... 38
Tableau 16 : Prescriptions de la Directive Nitrates ... 48
Tableau 17: Liste des risques identifiés dans les communes concernées par le projet ... 49
Tableau 18: ZNIEFF de type I dans les 5 km autour du site et du plan d’épandage... 52
Tableau 19: ZNIEFF de type I les plus proches de la zone d’implantation du projet et du plan d’épandage ... 52
Tableau 20 : ZNIEFF de type II dans les 5 km autour du site et du plan d’épandage ... 54
Tableau 21 : ZNIEFF de type II à proximité de la zone d’implantation du projet et du plan d’épandage ... 54
Tableau 22 : Sites Natura 2000 les plus proches du projet ... 58
Tableau 23 : Valeurs NPK des intrants ... 67
Tableau 24 : Valeur du digestat ... 67
Tableau 25 : Prêteurs de terres pour le plan d’épandage ... 68
Tableau 26 : Communes concernées par le plan d’épandage ... 68
Tableau 27 : Assolement des surfaces du plan d’épandage ... 68
Tableau 28 : Caractéristique des captages ... 69
Tableau 29 : Liste des sols rencontrés dans le périmètre d’épandage ... 70
Tableau 30: Surfaces du plan d’épandage ... 70
Tableau 31 : Surfaces potentiellement épandables par commune ... 70
Tableau 32 : Répartition des SPE par culture ... 71
Tableau 33 : SPE et SAMO par culture ... 72
Tableau 34 : Apports des digestats en éléments fertilisants ... 72
Tableau 35 : Apports moyens dans l’Aube en éléments fertilisants ... 72
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU DEMANDEUR ET
DU PROJET
I. Objet de la demande
La SAS SEINE ENERGIE est une société de portage d’un projet de méthanisation agricole collective issue de la volonté des associés de 4 exploitations agricoles de travailler en commun au développement d’une unité de méthanisation valorisant des co-produits agricoles et agro-industriels.
Le présent dossier constitue la Demande d’Enregistrement au titre des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement, sous la rubrique 2781-2 : Installation de méthanisation d’autres déchets non dangereux (autre que des matières végétales brutes, effluents d’élevage, matières stercoraires, lactosérum et déchets végétaux d’industries agroalimentaires).
La demande d’enregistrement est formulée pour et au nom de la SAS SEINE ENERGIE représentée par M. et Mme MAURICE, M. et Mme DHULST, Vincent DHULST, exploitant(e)s agricoles.
Une déclaration ICPE initiale pour la rubrique 2781-1 avait été déposée en avril 2020. La preuve de dépôt est jointe en annexe 4.
Le permis de construire de l’unité a été déposé le 12 mai 2020. Celui-ci a été validé. Toutefois, quelques évolutions internes au site ont eu lieu depuis ce permis. Les plans présentés dans le présent dossier ICPE intègrent ces modifications.
La présente demande constitue également la demande au titre des IOTA pour la rubrique 2.1.5.0.
Le Cerfa 15679*03 de demande d’enregistrement est joint en annexe 1.
II. Présentation du demandeur
La présente demande d’Enregistrement est portée par la Société par Actions Simplifiée SEINE ENERGIE, dénommée SAS SEINE ENERGIE dans la suite du document.
Conformément aux statuts déposés à la création de la société le 1er mars 2019, la SAS SEINE ENERGIE se compose de la manière suivante :
Siège social 161 voie des Vignes
10600 SAVIERES
N° SIRET 849 329 636 00013
Associés Raphaël et Servane MAURICE
Loïc et Véronique DHULST Vincent DHULST
Présidente Servane MAURICE
III. Localisation du projet
Commune SAVIERES
Adresse La Guide
Références
cadastrales Section YA 30
Le site d’implantation du projet est localisé sur la commune de Savières, au nord-ouest de Troyes, dans le département de l’Aube.
Le site d’implantation retenu était une parcelle agricole appartenant à Loïc et Véronique DHUSLT (associés du projet). La parcelle a été achetée par la SAS SEINE ENERGIE.
Les premières habitations de tiers se situent, dans le village de Fontaines-les-Grès, à 930 m à vol d’oiseau.
La commune de Savières dispose d’un Plan Local d’Urbanisme révisé en 2016. La parcelle étant exploitée dans le cadre d’une activité agricole, l’unité de méthanisation, dans le respect des règles du PLU, trouve sa place.
Dans cette zone les installations classées pour la protection de l’environnement liées à l’activité agricole sont donc admises.
Le site présente les éloignements suivants : Tableau 1 : Distance au site de méthanisation
Eléments anthropiques ou naturel Distance (km) Précision site le plus proche
Habitation 0.93 Commune de Fontaine les Grès
Zone Natura 2000 15,2 Prairies, Marais et bois alluviaux de la Bassée ZNIEFF 1 ou 2 1,2 ZNIEFF de type 2 : Vallée de la Seine de La
Chapelle-Saint-Luc à Romilly-sur-Seine
Monument historique 1,55 Eglise de Savières
Puits 0,035 Forage sur le site
Captage d’eau potable 1,57 Captage de Savières
Aire d’alimentation de captage (AAC) 0,89 Savières
Périmètre de protection de captage 0,89 Périmètre de protection éloigné du captage de Savières
Cours d’eau 1,2 Ruisseau des fontaines (Fontaines Les Grès)
Site éolien 1,3 Parc éolien « Seine Rive Gauche Sud - SRS»
Figure 1 : Vue aérienne du site du projet (source : geoportail)
IV. Présentation simplifiée de l’installation
La SAS SEINE ENERGIE souhaite mettre en service une unité de méthanisation qui produira du biométhane et qui sera injecté dans le réseau de distribution de gaz de Grdf.
L’unité de méthanisation est composée a minima des éléments suivants :
Un ensemble de silos pour le stockage des intrants solides,
Deux préfosses destinées à collecter les jus de silos et des coproduits liquides,
Une trémie d’incorporation des matières solides,
Deux digesteurs pour dégrader la matière,
Une unité d’épuration du biogaz en biométhane,
Une chaudière,
Une torchère automatique,
Une cuve de stockage du digestat,
Une cuve de stockage déportée,
Un bâtiment technique,
Un pont bascule,
Des éléments techniques annexes (réserve incendie, bassin d’orage…).
V. Classement ICPE
Le site de la SAS SEINE ENERGIE est soumis aux rubriques suivantes de la nomenclature ICPE : Tableau 2 : Rubriques concernées par la nomenclature ICPE
Numéro de
rubrique Rubrique et seuils Volume des activités Régime
2781
Installations de méthanisation de déchets non dangereux ou de matière végétale brute, à l'exclusion des installations de méthanisation d'eaux usées ou de boues d'épuration urbaines lorsqu'elles sont méthanisées sur leur site de production
2. Méthanisation d’autres déchets non dangereux 42,5 t/j E
a) La quantité de matières traitées étant supérieure ou égale à 100 t/j (A-2)
b) La quantité de matières traitées étant inférieure à 100 t/j (E)
2910
Combustion à l'exclusion des activités visées par les rubriques 2770, 2771, 2971 ou 2931 et des installations classées au titre de la rubrique 3110 ou au titre d'autres rubriques de la nomenclature pour lesquelles la combustion participe à la fusion, la cuisson ou au traitement, en mélange avec les gaz de combustion, des matières entrantes
B. Lorsque sont consommés seuls ou en mélange des produits différents de ceux visés en A, ou de la biomasse telle que définie au b (ii) ou au b (iii) ou au b (v) de la définition de biomasse :
Puissance thermique de 300 kW Non Classé 1. Uniquement de la biomasse telle que définie au b (ii) ou au b (iii) ou au b (v) de la définition de biomasse, le biogaz autre que celui visé en 2910-A,
ou un produit autre que la biomasse issu de déchets au sens de l'article L. 541-4-3 du code de l'environnement, avec une puissance thermique nominale supérieure ou égale à 1 MW mais inférieure à 50 MW
(E) 2. Des combustibles différents de ceux visés au point 1 ci-dessus, avec une puissance thermique nominale supérieure ou égale à 0,1 MW, mais
inférieure à 50 MW (A-3)
On entend par « biomasse », au sens de la rubrique 2910 :
a) Les produits composés d'une matière végétale agricole ou forestière susceptible d'être employée comme combustible en vue d'utiliser son contenu énergétique ; b) Les déchets ci-après :
i) Déchets végétaux agricoles et forestiers ;
ii) Déchets végétaux provenant du secteur industriel de la transformation alimentaire, si la chaleur produite est valorisée ;
iii) Déchets végétaux fibreux issus de la production de pâte vierge et de la production de papier à partir de pâte, s'ils sont co-incinérés sur le lieu de production et si la chaleur produite est valorisée ; iv) Déchets de liège ;
v) Déchets de bois, à l'exception des déchets de bois susceptibles de contenir des composés organiques halogénés ou des métaux lourds à la suite d'un traitement avec des conservateurs du bois ou du placement d'un revêtement tels que les déchets de bois de ce type provenant de déchets de construction ou de démolition.
4310
Gaz inflammable de cat. 1 et 2
La quantité totale susceptible d'être présente dans les installations y compris dans les cavités souterraines (strates naturelles, aquifères, cavités salines et mines
désaffectées) étant : 1,547 tonne de biométhane DC
1. Supérieure ou égale à 10 t (A-2)
2. Supérieure ou égale à 1 t et inférieure à 10 t (DC)
A : Autorisation, E : Enregistrement, D : Déclaration, C : soumis à contrôle périodique, NC : non concerné
Conformément à l'article R 512-46-11 du Code de l'Environnement, les communes concernées par le projet sont la commune d’accueil, celles pour lesquelles l’établissement peut être la source de risques et/ou d’inconvénients et au moins les communes du plan d’épandage et celles dont une partie du territoire est comprise dans un rayon d'un kilomètre autour du périmètre de l'installation concernée.
Les communes concernées par le projet sont :
VI. Classement au titre de la loi sur l’eau
Toute personne qui souhaite réaliser un projet ayant potentiellement un impact sur le milieu aquatique doit vérifier si ce projet est soumis ou non à l’application de la Loi sur l’eau. La nomenclature de la Loi sur l'eau est organisée par thèmes :
Prélèvements d'eau
Rejets
Impacts sur le milieu aquatique ou sur la sécurité publique
Selon son importance le projet peut être soumis à une procédure de déclaration ou d'autorisation au titre de cette réglementation Le site de la SAS SEINE ENERGIE est soumis aux rubriques suivantes de la nomenclature Loi sur l’eau :
Tableau 3 : Rubriques concernées par la nomenclature loi sur l’eau dans le cadre de ce dossier ICPE Numéro de
rubrique Rubrique et seuils Volume des activités Régime
2.1.5.0
Rejet d'eaux pluviales dans les eaux douces superficielles ou sur le sol ou dans le sous-sol, la surface totale du projet, augmentée de la surface correspondant à
la partie du bassin naturel dont les écoulements sont interceptés par le projet, étant : 2,2 ha
Connexe à l’enregistrement
D
Supérieure ou égale à 20 ha Autorisation
Supérieure à 1 ha mais inférieure à 20 ha Déclaration
Il convient de noter qu’une déclaration de forage sera déposée pour la création d’un forage (rubrique 1.1.1.0). Le prélèvement sera inférieur à 10 000 m3. Le projet n’est donc pas classé au titre de la rubrique 1.1.2.0. . Le justificatif de dépôt est joint en annexe 6.
VII. Etude cas par cas
Le présent projet est soumis à l’étude au cas par cas pour le point 1 l’annexe de l’article R.122-2 du code de l’environnement
Chapelle Vallon Plan d'épandage Prunay Belleville Plan d'épandage et rayon de 1 km de la cuve
Faux Villecerf Plan d'épandage et stockage déporté Saint-Lupien Plan d'épandage
Fontaine les Grès Plan d'épandage et rayon de 1 km Savières Site d'implantation et Plan d'épandage
Le Pavillon Sainte-Julie Plan d'épandage Villacerf Plan d'épandage
Payns Plan d'épandage Villadin Plan d'épandage
CHAPITRE 2 : PRESENTATION DE L’ACTIVITE ET DES
INSTALLATIONS
I. Principes généraux de la Méthanisation
1. Les atouts de la méthanisation
La méthanisation est un processus de dégradation biologique permettant de produire une énergie renouvelable tout en valorisant des co-produits agricoles, agro-industriels ou issus des collectivités locales.
Ce procédé est donc tant une manière de traiter et valoriser des déchets, que de produire de l’énergie et d’améliorer les valeurs agronomiques des matières épandues en cultures.
Ainsi les problématiques à gérer sont conjointement d’ordre environnemental, économique, agricole et énergétique.
2. Principes techniques de la méthanisation
La méthanisation est un procédé biologique anaérobie (en absence d’oxygène) au cours duquel la matière organique est convertie en biogaz composé essentiellement du méthane.
a) Les substrats
Quasiment tous les substrats organiques sont méthanisables hormis les substrats ligneux. Les substrats sont notamment caractérisés par leur taux de matière sèche, qui influencera le choix du procédé de méthanisation, et par leur pouvoir méthanogène.
Les sources les plus importantes de substrats utilisables en méthanisation sont les déjections animales issues d’élevages. D’autres coproduits sont également utilisables : résidus de cultures, cultures intermédiaires à vocations énergétiques ou encore coproduits issus d’industries agro-alimentaires, d’abattoirs, des collectivités, des commerces ou encore de la restauration.
Malgré la diversité de ces substrats méthanisables, il convient de garder à l’esprit que certains substrats comme les déchets d’abattoirs doivent être hygiénisés avant d’intégrer le procédé de méthanisation.
Figure 2 : Potentiels méthanogènes moyens de substrat (Source ADEME)
b) Principe du méthaniseur
En méthanisation agricole, deux techniques sont préférentiellement utilisées :
En voie humide, la teneur en matière sèche des substrats traités doit être inférieure à 20% (cas des lisiers notamment). Les substrats introduits dans le digesteur fermentent, et sont homogénéisés par un brassage, qui permet notamment d’améliorer l’évacuation et la production de biogaz ;
En voie sèche, la teneur en matière sèche est comprise entre 15 et 40%. La digestion entraîne l’écoulement de jus qui seront réutilisés pour humidifier et inoculer la nouvelle matière. Afin d’avoir une production continue de biogaz, l’installation peut être dotée de plusieurs digesteurs, dont le fonctionnement sera décalé pour qu’à chaque période de l’année, au moins un digesteur soit en fonctionnement.
En voie humide comme en voie sèche, la température de digestion est généralement comprise entre 37 et 42°C selon le procédé, et le pH est d’environ 7. Le temps de séjour des substrats est compris entre 2 et 3 mois. Une fois la matière sortie du digesteur, le digestat est stocké avant valorisation. Lors de ce stockage, du méthane est encore produit et sera valorisé.
Figure 3 : Principe de la méthanisation en voie humide (Source : ATEE)
c) Valorisation du digestat, de la chaleur, de l’électricité et du biogaz
Le produit résultant de la dégradation des matières est appelé digestat. Les substrats introduits dans le digesteur ne subissent quasiment pas de diminution de volume. Le procédé de la méthanisation permet une minéralisation partielle de l’azote, d’où une augmentation de sa biodisponibilité. Ce procédé permet également une désodorisation du digestat (95% des odeurs traitées), très appréciée des voisins !
Le digestat, stabilisé et riche en azote, est souvent épandu, près du sol ou avec enfouissement, pour éviter la volatilisation de l’azote. Il est épandu soit tel quel, soit après séparation de phases. L’épandage de la partie liquide, peut remplacer un apport d’azote de printemps.
Le digestat solide peut également être utilisé en amendement de fond. Il peut être composté, mais les procédures d’homologations sont longues, coûteuses et sans garantie de réussite.
Le Biogaz produit peut être valorisé de multiples façons : produire de l’électricité, générer de l’énergie thermique valorisée localement, approvisionner un réseau de chaleur, être épuré puis injecté directement dans le réseau de distribution ou de transport de gaz naturel.
Aucune autre énergie renouvelable n’offre une telle polyvalence.
Parmi ces différentes techniques les associés de la SAS SEINE ENERGIE ont décidé de retenir le principe de la méthanisation en voie liquide avec valorisation du biogaz par injection dans le réseau de distribution de gaz naturel géré par Grdf.
Le fonctionnement général de l’installation de la SAS SEINE ENERGIE est décrit dans le schéma synoptique qui suit.
Figure 4 : Synoptique de l’unité de méthanisation de la SAS SEINE ENERGIE
Fumiers Ensilage Menue paille
VALORISATION DU BIOGAZ
INCORPORATION ET DIGESTION Pulpes de betteraves
Pomme de terre déshydratées Déchets de silos Poussière de chanvre
Jus de silos
COLLECTE - STOCKAGE
biogaz
EPURATEUR
POSTE D’INJECTION
CHAUDIERE
chaleur
VALORISATION DU DIGESTAT
TREMIE
EPANDAGE
Digestat brut
DIGESTEUR 1 DIGESTEUR 2
Stockage Coproduits liquides
II. Le projet
1. Définitions
Les définitions suivantes sont utilisées tout au long du dossier. Les définitions suivies d’un astérisque « * » sont issues de l’arrêté du 12 août 2010 relatif aux prescriptions applicables aux installations de méthanisation relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l’enregistrement au titre de la rubrique n°2781-1 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l’environnement. Les deux dernières définitions sont issues de l’arrêté du 3 août 2018 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations classées pour la protection de l'environnement soumises à déclaration au titre de la rubrique 2910.
Méthanisation* : processus de transformation biologique anaérobie de matières organiques qui conduit à la production de biogaz et de digestat ;
Biogaz* : gaz issu de la fermentation anaérobie de matières organiques, composé pour l'essentiel de méthane et de dioxyde de carbone, et contenant notamment des traces d'hydrogène sulfuré ;
Digestat* : résidu liquide, pâteux ou solide issu de la méthanisation de matières organiques ;
Effluents d'élevage* : déjections liquides ou solides, fumiers, eaux de pluie ruisselant sur les aires découvertes accessibles aux animaux, jus d'ensilage et eaux usées issues de l'activité d'élevage et de ses annexes ;
Matière végétale brute* : matière végétale ne présentant aucune trace de produit ou de matière non végétale ajoutée postérieurement à sa récolte ou à sa collecte ; sont notamment considérés comme matières végétales brutes, au sens du présent arrêté, des végétaux ayant subi des traitements physiques ou thermiques ;
Matières* : terme regroupant les déchets, les matières organiques et les effluents traités dans l'installation ;
Azote global* : somme de l'azote organique, de l'azote ammoniacal et de l'azote oxydé.
Appareil de combustion : tout dispositif technique unitaire visé par la rubrique 2910-A de la nomenclature des installations classées dans lequel des combustibles sont oxydés en vue d'utiliser la chaleur ainsi produite à l'exclusion des torchères et des panneaux radiants.
Puissance thermique nominale d'un appareil de combustion : puissance thermique fixée et garantie par le constructeur, exprimée en pouvoir calorifique inférieur susceptible d'être consommée en marche continue, exprimée en mégawatts thermiques (MW).
CIVE : Culture Intermédiaire à Vocation Energétique. Il s’agit d’une culture implantée entre deux cultures principales
Culture principale: culture d’une parcelle qui est soit présente le plus longtemps sur un cycle annuel;
soit identifiable entre le 15 juin et le 15 septembre sur la parcelle, en place ou par ses restes; soit commercialisée sous contrat.
2. Les intrants
Les porteurs du projet envisagent la valorisation des matières présentées dans le tableau qui suit.
Tableau 4 : Co-produits valorisés dans l’unité de méthanisation
Intrant Producteur Origine Quantité (T MB/an) %
Fumier de taurillons EARL Philippaerts Savières 600 3,9
Fumier de volaille SCEA Du bois Paisy Cosdon 600 3,9
Ensilages de CIVE Exploitations agricoles des associés
Communes
voisines 6 000 38,7
Ensilage de sorgho Exploitations agricoles des associés
Communes
voisines 2 000 12,9
Ensilage de seigle captage
Exploitations agricoles des associés
Communes
voisines 1 000 6,4
Paille de blé Exploitations agricoles des associés
Communes
voisines 100 0,6
Déchets de silos Exploitations agricoles des associés
Communes
voisines 360 2,3
Pulpe de betterave
Tereos et Cristal union Villette-sur-Aube
et Haussimont 4 000 25,8
Pomme de terre déshydratées
Poussière de chanvre La Chanvrière Saint-Lyé 360 2,3
Soupes alimentaires
SAS Enebio et Compostière de
l’Aube
Dierrey-Saint- Julien
500
3,2
TOTAL 15 520 100
Le tonnage total des intrants représente 15 520 tonnes de matière brute. La variabilité quotidienne d’intrants selon leur pouvoir méthanogène amène une demande ICPE pour une capacité de 50 t/j.
Les intrants agricoles représentent 66 % du gisement total. Les cultures principales représentent 0 % du tonnage soit en dessous de la valeur limite de 15% du tonnage imposée par le Décret n°2016-929 du 7 juillet 2016 pris pour l’application de l’article L.541-39 du code de l’environnement.
Ces tonnages sont donnés à titre indicatif et peuvent varier en quantité en fonction des disponibilités de certaines matières premières.
En plus des intrants cités dans le tableau précédent, les gisements potentiels suivants pourront être intégrés à la ration du méthaniseur :
- Fruits et légumes déclassés - Céréales déclassées - Effluents d’élevage
- Déchets d’industries ago-alimentaires - Déchets verts
Ces produits proviendront, sauf cas exceptionnels, de l’Aube et des départements limitrophes.
Toute nouvelle matière entrante, non mentionnée dans le présent dossier, sera portée à la connaissance du Préfet.
Mensuellement la ration du méthaniseur se fera selon le tableau et la figure qui suivent.
Le bilan matière global de l’unité est présenté ci-après.
Tableau 5 : Répartition mensuelle du gisement
janv févr mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Dec Total
Fumier de taurillons 51 46 51 49 51 49 51 51 49 51 49 51 600
Fumier de volaille 51 46 51 49 51 49 51 51 49 51 49 51 600
Ensilages de CIVE 510 460 510 493 510 493 510 510 493 510 493 510 6000 Ensilage de seigle dans captage 85 77 85 82 85 82 85 85 82 85 82 85 1000 Ensilage de sorgho 170 153 170 164 170 164 170 170 164 170 164 170 2000
paille de blé 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 100
Déchets de silos 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 360
Pulpe de betterave
340 307 340 329 340 329 340 340 329 340 329 340 4000 Pomme de terre déshydratées
Poussière de chanvre 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 360
Soupes alimentaires 42 38 42 41 42 41 42 42 41 42 41 42 500
Figure 5 : Répartition mensuelle du gisement
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
janv févr mars Avr Mai Juin Juil Août Sept Oct Nov Dec Saisonnalité des substrats (tonnes MB)
Soupes alimentaires Poussière de chanvre Pomme de terre deshdratées Pulpe de betterave Déchets de silos Paille de blé Ensilage de sorgho
Ensilage de seigle dans captage Ensilages de CIVE
Fumier de volaille Fumier de taurillons
Biogaz
~ 2 554 706 m3/an Digestat brut
12 766 t/an
Intrants 15 520 t MB/an
Intrants 21,25 t MB/jour
Intrants 21,25 t MB/jour
Chaudière
(Autoconsommation process : 824 562 kWh)
Epurateur
Poste d’injection Grdf
~ 1 349 216 m3 biométhane /an
Figure 6 : Bilan matière global sur l’unité de méthanisation
DIGESTEUR DIGESTEUR
STOCKAGE
3. Les installations : réception et stockage des matières
La solution de méthanisation choisie par le groupe projet est proposée par la société Methalac.
a) Stockages et incorporation des intrants solides
3 silos couloirs en béton sont prévus pour le stockage des matières solides. Ces silos auront les dimensions suivantes :
1 silo de 60 m de long sur 30 m de large
2 silos de 60 m de long sur 25 m de large
Les jus d’écoulement de ces silos seront collectés et véhiculés vers la préfosse. Une plateforme de 23 m de large est localisée entre les silos et les deux trémies d’incorporation de manière à assurer une bonne circulation.
Les matières solides alimenteront quotidiennement une trémie d’incorporation de 110 m3. Le chargement quotidien de cette dernière se fera à l’aide d’un chargeur qui servira uniquement à l’installation de la SAS SEINE ENERGIE. Cette trémie d’incorporation, à fond mouvant et en inox, assurera l’incorporation progressive, tout au long de la journée, des matières solides dans les digesteurs à l’aide d’une vis d’alimentation.
La trémie est équipée d’un système de pesée permettant de mesurer en continu le tonnage de matière entrant dans la méthanisation. Ce système de peson (+/- 20 kg) est équipé d’un affichage digital.
Figure 7 : Trémie d’incorporation (Source : Methalac)
Cette trémie d’incorporation sera complétée par un système de préparation des substrats solides et pailleux appelé PREMIX. Cet outil vis à :
Broyer les intrants solides et obtenir un mélange pompable homogène avant l’entrée dans le digesteur, tout en améliorant la digestibilité des intrants pailleux / fibreux.
Récupérer les corps étrangers présents dans les intrants et préserver le process industriel en aval (ficelle, pierres, métaux, … et autres corps étrangers habituels).
Figure 8 : Système de PREMIX (Source : Methalac)
Cette technologie se compose de :
Une vis d’alimentation (1) sortie de la trémie qui extrait la matière
Le système prémix (2), soupière en continu dans laquelle se déroule le mélange solide + liquide par une vis inox (3) et permettre de rendre l’intrant pompable. Le liquide provient d’une recirculation de digestat (4).
Un broyeur type Rotacut (5) permettant de récupérer les corps étrangers et de broyer finement les intrants fibreux (<12 mm) afin de faciliter leur digestion.
Une pompe à vis excentrée (6) permet de transférer le substrat vers la cuve de digestion. Cela permet de diminuer le nombre de vis d’introduction et de rapprocher la trémie des zones de stockage.
b) Stockage et incorporation des intrants liquides
Le projet prévoit la mise en place de deux préfosses couvertes d’un volume brut unitaire de 70 m3. Ces préfosses sont destinées à collecter les jus d’écoulement des silos de stockage mais également tout coproduit liquide qui serait susceptible d’être livré pour être valorisé dans l’unité de méthanisation. L’une est couverte en béton et l’autre avec une couverture PVC.
Le contenu des préfosses sera ensuite pompé régulièrement pour être incorporé dans les digesteurs. Ce transfert se fera de manière automatique.
Les préfosses seront équipées d’une pompe dilacératrice excentrée pour assurer le transfert des matières vers les digesteurs. La préfosse couverte béton disposera également d’un agitateur à moteur immergé pour éviter la sédimentation.
Afin d’assurer le suivi technique des préfosses, une sonde ultrasonique de niveau sera installée.
c) Enregistrement des entrées
Chaque réception de matière sera enregistrée et conservée dans un registre par l’exploitant pendant un minimum de 3 ans, et disponible pour l’inspecteur des installations classée en cas de contrôle.
Des bordereaux de livraison permettront d’assurer le suivi des matières livrées sur la plateforme de stockage.
4. Les installations : la digestion
L’unité de méthanisation sera constituée de 2 digesteurs de manière à assurer une bonne dégradation des matières et par conséquent, une production optimale de biogaz.
Les caractéristiques techniques des cuves sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Tableau 6 : Caractéristiques techniques des cuves de digestion
Digesteur 1 Digesteur 2
Dimensions Ø 24, H 6m Ø 24, H 6m
Volume brut 2 714 m3 2 714 m3
Volume net 2 398 m3 2 398 m3
Temps de rétention 89 jours
Charge organique 2,32 kg MO/m3/j
Les cuves sont en béton armé et isolées avec 12 cm de polystryène extrudé dans le radier et 16 cm pour le voile.
Les cuves de digestion sont chauffées par un système de réseau de chauffage intégré dans le voile sur une hauteur de 4 m.
Le niveau de digestat pouvant légèrement varier (remous lors du brassage, décalage entre remplissage et vidange), le dernier mètre du voile de chacune des cuves sera recouvert par un liner polypropylène qui protégera le béton des éléments corrosifs présents dans le biogaz.
Le brassage de la matière dans les 2 cuves présentées précédemment sera assuré par : Tableau 7: Caractéristiques techniques des cuves de digestion
Diamètre hélices
puissance Brassage Digesteur 1 Digesteur 2
Paddle 4,2 m 15 kW 13 000 m3/h 2 1
Agitateur long axe à 2 hélices 2,65 m 11 kW 22 600 m3/h 1 2
Les moteurs des agitateurs sont externes aux cuves pour plus de facilité d’entretien.
Figure 9 : Système d’agitation : paddle à gauche et long axe à droite (Source : Méthalac)
Afin d’assurer un bon pilotage de l’installation, les cuves seront équipées des éléments suivants :
2 hublots avec balais de nettoyage pour un contrôle visuel de l’intérieur des cuves,
Un jeu de capteurs (niveau de remplissage, température, pression…),
Un escalier avec rambarde de sécurité pour accéder aux hublots (au-dessus du local technique).
5. Les installations : stockage, traitement et valorisation du biogaz
L’installation sera équipée d’un épurateur afin d’épurer le biogaz pour atteindre la qualité requise à son injection dans le réseau de transport de gaz de Grdf.
L’épurateur aura une capacité permettant d’avoir un débit de biométhane de 150 Nm3/h. L’unité d’épuration (traitement du biogaz, compresseur, épurateur) sera implantée sur une plateforme indépendante des annexes du site.
a) Stockage du biogaz
Le stockage du biogaz sera assuré sous la couverture double membrane sphérique isolée des deux digesteurs et de la cuve de stockage. Ces couvertures sont chacune composées :
D’une couverture PVC de protection contre les intempéries,
D’une membrane de stockage de gaz d’un volume de 1 069 m3 environ
Chaque cuve de digestion disposera d’une capacité de stockage du biogaz de 1 069 m3. La cuve de stockage disposera d’une capacité de stockage du gaz de 2152 m3 soit un volume de stockage de biogaz total de 4 290 m3 ce qui correspond à environ 14h de production de biogaz.
En tenant compte d’une densité du méthane de 0,656 kg/m3 à 15°C et 1 bar, et un taux de méthane dans le biogaz de 55%, le volume de biogaz stocké représentera un poids en méthane de 1 547 kg, soit plus d’une tonne.
Le principe de fonctionnement de ce type de couverture est le suivant : de l’air est injecté entre les deux membranes afin de maintenir la membrane extérieure gonflée en permanence pour qu’elle puisse assurer son rôle de protection contre les éléments (ruissellement de la pluie, pas de prise au vent liée à une membrane détendue …). Cette membrane est résistante aux UV.
En ce qui concerne la membrane intérieure, appelée gazomètre, elle monte et descend en fonction du volume de biogaz présent. Son poids associée à l’air soufflé entre les 2 membranes suffit à exercer une pression suffisante (à pleine plus de 1 bar) pour permettre l’évacuation du biogaz vers le module d’épuration.
Chaque cuve est équipée d’une soupape de sécurité qui permet de relâcher du biogaz dans l’air en cas de trop forte pression. Ce dégagement ne doit être que temporaire et n’interviendra qu’en dernier recourt si les autres moyens de valorisation du biogaz ne fonctionnent pas (épurateur, chaudière, torchère).
b) Pré-traitement du biogaz
Le processus de méthanisation est à l’origine d’un dégagement de soufre sous forme de H2S qui est nocif pour les organismes vivants et très corrosif pour la mécanique. Il est donc indispensable de réduire cette teneur dans le biogaz.
Un procédé de désulfurisation est donc mis en place dans la partie haute des cuves couvertes gaz. Ce procédé consiste en l’injection, en continu, d’une faible quantité d’air composé d’oxygène pur, dans les ciels gazeux des fermenteurs. Le taux d’O2 sera compris entre 0,2 et 0,4% dans le ciel gazeux. Cet air apporte suffisamment d’oxygène pour qu’il y ait oxydation du H2S et décomposition en soufre simple par action des bactéries présentes. Ce soufre précipite et retombe dans la matière en digestion (débit d’injection entre 9 et 15l/min, vanne de réglage intégrée). Le réglage du débit d’O2 et manuel. L’analyseur 4 gaz renvoie à l’automate les valeurs de concentration en O2 pour un bon suivi. Le retour de l’analyseur de gaz entraine l’arrêt de fonctionnement des générateurs à partir d’une teneur de 1% d’O2 dans le biogaz (coupure de l’alimentation des générateurs et envoi d’une alarme).
De plus, les exploitants ont fait le choix de mettre en place un filet de désulfurisation au sein des cuves pour permettre d’améliorer la désulfurisation en servant de support aux bactéries.
Le biogaz sera prélevé dans le ciel gazeux des digesteurs et dirigé par une conduite vers l’unité d’épuration et la chaudière biogaz. Cette conduite sera équipée, en un point bas, d’un puits à condensat qui collectera l’eau qui se sera condensée dans les conduites du fait du refroidissement du gaz lors de son transit. L’élimination du condensat permet de pérenniser la vie des installations d’épuration.
c) Epuration
L’épuration du biogaz sera réalisée par un procédé développé par la société Prodeval. Ce process est décomposé en plusieurs étapes :
Figure 10 : Étapes de l’épuration PRODEVAL
Séchage et surpression : Valogaz®
Le biogaz issu du transfert depuis les cuves subit un prétraitement durant lequel on retire l’eau. Il est nécessaire de sécher et surpresser le biogaz avant son utilisation, pour protéger les équipements, notamment de la corrosion.
Une compression entre 10 et 16 bars vient compléter cette étape afin de permettre l’alimentation des modules membranaires de perméation gazeuse nécessaire à l’épuration du biogaz.
Figure 11: Principe de Valogaz®
Charbon actif : Valopack®
Avant d’être épuré dans les membranes, l’élimination de l’H2S résiduel se fera grâce à un filtre à charbon actif composé de 2 cuves calorifugées de 1 m3 chacune. Plusieurs filtres successifs permettent de réduire le H2S à un niveau satisfaisant. Le prétraitement VALOPACK® est dimensionné de manière à abaisser la concentration en H2S à 5 ppm.
Figure 12 : Principe de Valopack®
Epuration : Valopur®
La différence de taille des molécules du biogaz leur confère des vitesses de diffusion différentes au travers des parois des membranes permettant ainsi de séparer le méthane (vitesse de diffusion faible) des autres composés (dioxyde de carbone, eau, azote, oxygène, etc.).
Figure 13: Principe de la séparation membranaire
L’épuration du gaz est assurée grâce à trois séries de membranes tubulaires.
Le nombre de modules membranaires et leur configuration multi-étagée permettent d’atteindre et de garantir des performances épuratoires élevées.
Si en sortie, le biogaz n’est pas conforme aux spécificités requises par Grdf, une boucle de recirculation dans l’épurateur se met en place. Le biométhane pur à 97% et conforme est envoyé vers le poste d’injection Grdf.
d) Valorisation du biogaz
La SAS SEINE ENERGIE va produire annuellement 2 554 706 m3 de biogaz. Ce biogaz après refroidissement et passage dans le filtre à charbon actif sera valorisé de deux manières différentes :
Epuré (cf précédemment) pour être injecté dans le réseau de distribution de gaz de Grdf,
brulé en chaudière pour chauffer les digesteurs et le post-digesteur.
Injection du biométhane
Une fois épuré, le biométhane sera acheminé vers le poste d’injection grâce à une conduite de gaz enterrée.
Dans le poste d’injection, le biométhane va être analysé (vérification de la conformité au cahier des charges Grdf), odorisé puis comptabilisé avant injection. Ces actions sont réalisées par Grdf.
Figure 14: Répartition des rôles pour l’injection (Source : Grdf)
Le local d’épuration et le local d’injection de Grdf échangeront des signaux d’information par le biais d’un réseau Modbus.
L’unité de méthanisation de la SAS SEINE ENERGIE permettra d’injecter en moyenne 150 Nm3 de biométhane par heure, soit 1 349 216 m3 de biométhane par an ou 14 436 611 kWh PCS.
Chauffage et torchère
Pour le chauffage des 2 cuves de digestion, la chaleur proviendra de la combustion de biogaz (avant son épuration) dans une chaudière dédiée mais également de la récupération de chaleur résiduelle sur le module d’épuration (refroidisseur du compresseur).
Cette chaudière de 300 kW est installée dans un conteneur (6x2,5x3 m), insonorisé à la laine de roche 75 mm et prêt au raccordement. La chaudière permettra d’alimenter en chaleur les cuves de digestion l’unité de méthanisation.
Torchère
En cas de saturation des capacités de stockage de biogaz dans les ciels gazeux lors d’un éventuel dysfonctionnement prolongé de l’épurateur ou d’une maintenance, le biogaz sera envoyé vers une torchère automatique qui brûlera le biogaz en excès.
Cette torchère, pour des questions de sécurité, sera située à une distance minimale de 10 m de tout élément ou ouvrage présent sur le site de méthanisation.
La torchère qui sera installée sur le site présente les caractéristiques suivantes :
Débit maximum de 350 - 430 m3/h
Pression minimale de 2,5 mbar
Pression maximale de 20 mbar
Raccord du gaz DN100
Hauteur : 5,348 m
Diamètre de la chambre de combustion : 813 mm
Système coupe flamme
Le démarrage selon la norme EN746 prend en charge le contrôle de la combustion. Les bouches d’aération seront réglées suivant la pression et la puissance calorifique du gaz de façon à maintenir la température de combustion.
6. Les installations : stockage et valorisation du digestat
Le digestat brut (12 766 m3) est transféré par pompe régulièrement vers une cuve de stockage dont les caractéristiques sont présentées ci-dessous.
Tableau 8: Caractéristiques techniques de la cuve de stockage
Stockage
Dimensions Ø 30, H 6m
Volume brut 4 241 m3
Volume net 3 746 m3
Le digestat est valorisé par épandage dans les parcelles agricoles identifiées dans le plan d’épandage présenté en partie 10 de ce dossier de demande d’Enregistrement ICPE.
Comme précisé précédemment, la cuve de stockage sera couverte par une double membrane avec gazomètre permettant de disposer d’un ciel gazeux au même titre que sur les cuves de digestion. Ce gazomètre permettra de collecter le biogaz qui pourrait encore se dégager dans le stockage.
Comme pour les cuves de digestion, afin d’assurer un bon pilotage de l’installation, la cuve de stockage sera équipée des éléments suivants :
2 hublots avec balais de nettoyage pour un contrôle visuel de l’intérieur des cuves,
Un jeu de capteurs (niveau de remplissage, température, pression…),
Un escalier avec rambarde de sécurité pour accéder aux hublots.
Le brassage sera assuré par 3 brasseurs immergés disposés sur des élévateurs.
La cuve de stockage du digestat permettra d’assurer un stockage de 3,5 mois de la matière.
Une cuve béton déportée, localisée sur la commune de Faux Villecerf, parcelle ZD8, lieu dit « le Manteau Rouge » complètera ce stockage (voir sa localisation sur la carte en annexe 2). Cette cuve déportée présentera les caractéristiques suivantes :
Tableau 9: Caractéristiques techniques de la cuve de stockage
Stockage
Diamètre 34 m
Hauteur 8 m
Volume utile 6 800 m3
Cette cuve déportée permettra d’assurer 6,4 mois de stockage complémentaires. Ainsi, l’unité dispose d’un stockage de 9,9 mois de digestat. Le plan de permis de cette cuve est joint au présent dossier.
Une tranchée drainant en fond de bassin sera installée. Elle sera reliée à un regard de visite afin de contrôler toute fuite éventuelle et intervenir au plus tôt pour réparation.
7. Les installations : locaux et équipements annexes
a) Pont bascule
Un pont bascule sera aménagé à l’entrée du site afin de pouvoir quantifier les tonnages des entrants ainsi que les tonnages de matières qui sortiront du site. Cet outil est indispensable afin d’assurer une bonne traçabilité des matières qui circulent sur le site.
b) Aire de lavage
Une aire de lavage étanche sera aménagée. Elle sera située sur la voie de sortie du site. Cette zone servira également de point de collecte du digestat.
Les eaux de lavage seront collectées dans un collecteur équipé d’un by-pass. En « mode aire de lavage », les jus se dirigeront vers le système de gestions des eaux sales (débourbeur/deshuileur, bassins de gestion).
Cette aire de lavage est équipée d’un système de jet d’eau à haute pression avec possibilité d’incorporer des produits désinfectants pour nettoyer les véhicules sales provenant de l’extérieur.
c) Aire de chargement du digestat
L’aire de remplissage des véhicules en digestat sera étanche et commune avec l’aire de lavage. En cas d’écoulement accidentel lors du remplissage des citernes :
le digestat sera collecté, il n’y aura donc pas d’écoulement dans le milieu naturel,
l’aire sera nettoyée à l’eau afin de la maintenir propre.
Le collecteur, équipé d’un by-pass retournera le digestat écoulé dans la préfosse lors de l’utilisation de plateforme en mode « collecte du digestat ».
d) Local technique
Un local technique intermédiaire en béton banché sera construit entre les cuves de digestion. Le toit du local, conçu pour servir de plateforme de service sera accessible via un escalier.
Ce local accueillera :
les pompes de transfert des différentes matières d’une cuve à l’autre,
les armoires électriques, automates de l’unité et autres organes de gestion technique.
L’armoire électrique de commande et de supervision servira à la commande de tous les moteurs et éléments de sécurité de l’installation. Cette armoire permettra de disposer des alertes et alarmes par SMS et aura un accès à distance.
Le local technique contiendra également le système de désulfurisation à partir d’oxygène.
Ce local sera régulièrement nettoyé afin de le maintenir propre, sans amas de déchets ni de poussières afin de ne pas compromettre le bon fonctionnement des équipements électriques.
e) Clôture du site
L’ensemble du site sera clos. La totalité du périmètre disposera d’une clôture de 2 mètres de haut.
Deux portails seront installés à l’entrée et à la sortie du site. En cas d’absence des associés ou de leur salarié le site sera fermé.
Le poste d’injection Grdf sera exclu de cette clôture de manière à en laisser l’accès à tout moment pour les équipes du gestionnaire de réseau.
A l’entrée du site au niveau du portail, sera affiché le numéro de téléphone de la personne à contacter en cas de besoins (livraison, visite…).
f) Matériel roulant
L’unité de méthanisation sera équipée d’un téléscopique afin de manipuler les différentes matières présentes sur le site.
g) Bâtiment et stationnement
Les porteurs de projet prévoient l’implantation d’un bâtiment près du local technique. Ce bâtiment disposera d’un espace bureau et d’un espace sanitaires. Une zone de stationnement pour véhicules légers sera prévue à l’entrée du site.
8. Exploitation et surveillance des installations
a) Dispositifs de surveillance de l’unité - instrumentation
Afin de fournir aux exploitants de l’installation, les instruments nécessaires à la gestion de son fonctionnement, les process de méthanisation et d’épuration seront équipés des instruments présentés dans le tableau suivant.
Tableau 10 : Instrumentation sur le process
Equipement Type de mesure Appareil installé
Préfosses Niveau de liquide Capteur à ultrason.
Trémie d’incorporation à
fond mouvant Tonnage d’intrants Pesons (+/- 20 kg) sous la trémie avec affichage digital.
Digesteur
Température Sonde température « doigt de gant ».
Dépression du ciel gazeux Capteur de dépression sur la soupape.
Niveau digestat
Mesure de colonne d’eau (capteur de pression en pied de digesteur).
Sonde capacitive pour niveau maximum.
Remplissage du gazomètre Sonde de courdage.
Pompage centralisé
Pression d’aspiration et de
refoulement Sonde de pression.
Débit Débitmètre électromagnétique à vortex.
Réseau de chauffage Température sur boucles
aller et retour Sonde de température
Cuve de stockage
Niveau digestat Mesure de colonne d’eau (capteur de pression en pied de digesteur).
Dépression du ciel gazeux Capteur de dépression sur la soupape.
Température Sonde température « doigt de gant ».
Gazomètre Sonde de courdage.
séchage et surpression biogaz
Pression Sonde de pression.
Débit biogaz Débitmètre ultrason, intégré à l’analyseur.
Température Thermomètre
filtre à charbon contrôle de composition gaz Analyseur 4 gaz, sur plusieurs points de piquage
épuration biogaz
pression d'admission
contrôle de composition gaz Analyseur 4 gaz, sur plusieurs points de piquage
Le constructeur Méthalac installe un PC de supervision de l’unité. L’automate permet de gérer l’unité à distance aussi bien pour les exploitants que pour le constructeur.
L’ensemble du système est conçu pour fonctionner automatiquement. Les vannes pneumatiques, les agitateurs, les divers moteurs ainsi que les pompes sont tous pilotés par l’automate. Les incorporations de solides et de liquides se font en renseignant uniquement les quantités et les heures d’alimentation souhaitées.
Un ensemble de graphiques permet un suivi précis de l’évolution de grandeurs clés de l’installation telles que :
La température, le niveau de digestat et le niveau de gaz dans les cuves digesteurs
La quantité de solide dans la trémie
La quantité de liquide introduite
Les agitations dans les cuves sont réalisées par cycles. Les durées d’agitation ainsi que leurs intervalles sont paramétrables pour chaque agitateur afin d’assurer une production de gaz optimisée.
Le Premix permettant l’incorporation de solides est intégralement piloté par l’automate. Le débit de recirculation ainsi que la vitesse d’incorporation sont donc adaptés aux types de produits incorporés ainsi qu’à l’implantation physique du Premix et de la trémie. Le système a également accès au taux d’usure des couteaux du Rotacut et avertit l’exploitant lorsqu’ils doivent être changés.
Le chasse-cailloux du prémix est piloté depuis la supervision, activable par appui sur un bouton.
Des capteurs sur les trappes d’ouverture du Rotacut et du chasse-cailloux bloquent le Premix en cas d’ouverture, assurant la sécurité des personnes et du matériel.
Hublots de visualisation :
Pour un contrôle optique de l’intérieur des fosses fermées, des hublots sont mis en place en partie supérieure des fosses de digestion.
Analyseur de gaz :
Différents piquages permettent d’analyser le gaz en continu en entrée de l’unité d’épuration :
Avant désulfuration par charbon actif (après désulfurisation biologique dans les fosses),
Après désulfuration par charbon actif,
En entrée de chaque étage de membrane.
Pour rappel, la teneur en soufre du biogaz est réduite grâce à deux techniques biologiques positionnées en série :
La désulfurisation dans les fosses de digestion,
La désulfurisation au charbon actif.
Sécurité anti-surpression :
En fonctionnement normal, le gaz n’est pas sous pression dans le stockage.
Une soupape de sécurité protège le digesteur (ou le post-digesteur) contre les surpressions et les dépressions.
Elle régule la pression et protège la membrane de stockage ainsi que le digesteur des surcharges inadmissibles.
La soupape dépression/surpression peut être réglée à une surpression maximale de + 5 mbar et une dépression maximale de – 1 mbar.
La pression du biogaz est comprise entre 0 et 5 mbar, tarage d’ouverture des soupapes. Il n’est donc pas possible de monter au délà de 5 mbar dans le gazomètre.
b) Dispositifs de surveillance de l’unité – alarmes et arrêts
Aération :
Le container d’épuration et la chaufferie sont équipés d’une ventilation dynamique avec détecteur d’arrêt pour éviter la formation d’atmosphère combustible.
Dispositif de détection de gaz :
Les locaux confinés susceptibles de mettre en œuvre du biogaz sont équipés d’un détecteur de gaz (CH4 et H2S).
Ces locaux sont :
Le container d’épuration
Le container de chaufferie
Toute détection de gaz, au-delà de 60 % de la LIE, conduit à la mise en sécurité de toute installation susceptible d’être en contact avec l’atmosphère explosive, sauf les matériels et équipements dont le fonctionnement peut être maintenu (matériel compatible ATEX).
Ces locaux sont aussi équipés de vannes manuelle et automatiques de fermeture de l’alimentation biogaz et d’arrête flamme.
Un dispositif de type « coup de poing », situé à l’extérieur du local d’épuration et de la chaufferie, permet l’arrêt de l’équipement et de l’alimentation en cas d’urgence.
Arrêt d’urgence :
Les équipements suivants sont équipés d’arrêt d’urgence :
armoire électrique
trémie d’incorporation
torchère
container d’épuration
container chaufferie
