Couverture des bassins de digestat et de biogaz : réduction de la formation de croûte, des émissions et de la dilution par les eaux de pluie
La digestion anaérobie transforme les déchets organiques en énergie renouvelable et en un sous-produit riche en nutriments, le digestat, qui boucle le cycle en retournant à la terre sous forme d'engrais. Cependant, les bassins et les réservoirs qui stockent le digestat et les boues entre la production et l'épandage constituent une source insoupçonnée de coûts d'exploitation et de risques environnementaux. La formation d'une croûte en surface, les émissions d'ammoniac et de méthane, ainsi que la dilution par les eaux de pluie se produisent toutes au niveau de la surface exposée. Une couverture flottante permet d'y remédier.
Cet article explique les problèmes spécifiques auxquels sont confrontés les exploitants de digestats et de biogaz au niveau de la surface des bassins de décantation, et comment une couverture flottante modulaire permet de résoudre chacun d'entre eux.
Le problème de la croûte
Le digestat et les boues ont tendance à former une croûte en surface lorsque les solides fibreux remontent à la surface et sèchent au contact de l'air et du soleil. Une croûte épaisse est plus qu’une simple nuisance : elle complique le mélange et le pompage, crée des conditions inégales dans le processus, peut être à l’origine de ses propres odeurs et émissions, et nécessite souvent un bris mécanique avant que le digestat puisse être homogénéisé et épandu dans les champs. La gestion de la croûte représente un investissement en main-d’œuvre et en temps d’utilisation des équipements qui n’ajoute rien à la valeur du produit ; or, dans un calendrier agronomique serré, le temps passé à briser la croûte est du temps qui n’est pas consacré à l’épandage.
Une couverture flottante modifie les conditions de surface qui favorisent la formation d'une croûte. En faisant de l'ombre à la surface et en réduisant le séchage et l'oxydation à l'interface avec l'air, une couverture modulaire permet de conserver une plus grande homogénéité du matériau stocké et facilite sa manipulation au moment du mélange et du pompage. Moins de croûte signifie moins d'interventions mécaniques, un temps de traitement plus court lors de la vidange et un produit plus prévisible.
Émissions : ammoniac et méthane
Les bassins de stockage à ciel ouvert de digestat et de lisier génèrent des émissions, et celles-ci posent problème à deux égards. L’ammoniac se volatilise à la surface, ce qui représente à la fois une perte de valeur fertilisante – l’azote qui devrait atteindre les cultures s’échappe dans l’air – et un problème de qualité de l’air à l’échelle régionale, que les autorités réglementaires de nombreuses juridictions surveillent de plus en plus étroitement et cherchent à limiter. Le méthane, un puissant gaz à effet de serre dont le potentiel de réchauffement est bien supérieur à celui du CO₂ à court terme, s’échappe également des réservoirs à ciel ouvert, ce qui réduit directement les avantages climatiques que la digestion anaérobie est censée apporter.
Le recouvrement de la surface réduit l’interface par laquelle ces gaz s’échappent. Pour l’ammoniac, cela signifie davantage d’azote retenu dans le digestat, ce qui préserve sa valeur en tant qu’engrais et réduit la nécessité d’apporter un apport complémentaire en nutriments achetés, ce qui constitue un bénéfice à la fois financier et environnemental. En ce qui concerne le méthane et les odeurs, la couverture de la surface réduit les émissions fugitives et l’empreinte olfactive qui rendent les installations de traitement des digestats et de production de biogaz impopulaires auprès des riverains. Dans un secteur dont le principe même repose sur les avantages environnementaux, la réduction des émissions fugitives issues du stockage n’est pas une question secondaire : elle est essentielle à la crédibilité de la proposition de valeur et, de plus en plus, au maintien des autorisations et des subventions accordées à l’exploitation.
Dilution par l'eau de pluie
Chaque litre de pluie qui s’écoule dans un bassin de digestat à ciel ouvert est un litre que vous devez désormais stocker, transporter et épandre, ce qui dilue la concentration en nutriments et augmente le volume à traiter. Dans les climats humides, l’infiltration d’eau de pluie peut accroître considérablement le volume de matière à gérer sans apporter de valeur nutritive supplémentaire, ce qui augmente les coûts de transport et d’épandage, mobilise la capacité d’épandage et peut obliger à construire ou à louer des capacités de stockage supplémentaires pendant les périodes pluvieuses.
Une bâche flottante empêche ou limite la pénétration de l'eau de pluie dans le matériau stocké, ce qui permet de maintenir une concentration plus élevée du digestat et de faire en sorte que le volume géré corresponde davantage à la production réelle du processus. Au cours d'une saison des pluies, la réduction du volume dilué à transporter et à épandre peut être considérable, tant en termes de coûts directs de transport que d'espace de stockage ainsi préservé pour le matériau présentant une réelle valeur agronomique.
Pourquoi opter pour un système modulaire en PEHD pour le traitement des digestats ?
Le digestat constitue un milieu exigeant : biologiquement actif, présentant une teneur en matières solides variable et sujet à la formation de croûtes et d’écume. Les couvertures flottantes modulaires en PEHD sont adaptées à ce milieu pour plusieurs raisons :
• Résistance aux agents chimiques et biologiques : le PEHD résiste aux propriétés chimiques agressives et variables du digestat et du lisier tout au long de sa longue durée de vie.
• Suivi du niveau : à mesure que le réservoir se remplit et se vide au cours du cycle d'application, le panneau modulaire suit les variations de niveau de la surface sans qu'il soit nécessaire de le réancrer.
• Facilité d'entretien : les modules peuvent être retirés pour permettre l'accès au système de mélange ou de pompage, puis remis en place par la suite, en fonction du rythme d'exploitation.
• Tolérance géométrique : les modules s'adaptent aux formes existantes des lagunes sans nécessiter de fabrication sur mesure.
• Aucun support structurel n'est nécessaire : contrairement aux membranes tendues ou aux couvertures rigides de collecte de gaz, un champ modulaire flottant ne nécessite aucune structure d'ancrage périphérique, ce qui réduit le coût et la complexité de l'installation.
Intégration des couvercles dans le cycle de fonctionnement
Les réservoirs de digestat ne sont pas statiques : ils sont remplis, mélangés, vidangés et vidés selon un calendrier agronomique lié aux périodes de culture et aux conditions météorologiques. Une conception pratique de la couverture tient compte de ce rythme, en permettant l’accès nécessaire au mélange et au pompage tout en assurant une couverture le reste du temps. L’objectif est de réduire la formation de croûte, les émissions et la dilution sans compliquer l’exploitation du réservoir ni retarder les périodes critiques d’épandage. Un fournisseur familiarisé avec les exploitations agricoles et les installations de biogaz concevra une solution adaptée à votre cycle plutôt que de s’y opposer.
Construire le dossier
Pour les exploitants de digestats, l’analyse de rentabilité combine généralement plusieurs aspects : la valeur nutritive conservée grâce à la réduction des pertes d’ammoniac, la baisse des coûts de manutention due à la diminution de la formation de croûte, la réduction des volumes de transport et d’épandage grâce à une moindre dilution par les eaux de pluie, ainsi qu’une réduction de l’empreinte en termes d’odeurs et d’émissions, ce qui préserve la réputation de l’exploitation auprès des autorités réglementaires et des riverains et renforce son image environnementale. Pris individuellement, chacun de ces éléments est significatif ; ensemble, ils constituent un argument de poids en faveur de la couverture des stocks à ciel ouvert, d’autant plus que la réglementation en matière d’émissions se durcit dans ce secteur.
Étayer la décision par des chiffres
Le calcul du digestat repose sur l'addition de plusieurs économies distinctes réalisées au sein d'une même installation. L'ammoniac retenu est évalué comme l'équivalent en engrais azoté qui n'est plus perdu dans l'atmosphère. La réduction de la croûte est évaluée en termes d’heures de main-d’œuvre et d’utilisation des équipements économisées lors du mélange et du vidage. La réduction de la dilution par les eaux de pluie est évaluée en termes de coûts de transport et d’épandage évités pour une eau dépourvue de valeur nutritive, auxquels s’ajoute la capacité de stockage qui n’a plus besoin d’être construite ou louée pendant les périodes pluvieuses. La réduction des émissions de méthane et des odeurs présente une valeur en termes de conformité réglementaire et de réputation qui est plus difficile à quantifier, mais qui est de plus en plus liée aux autorisations et aux subventions.
Passez à l'étape suivante
Si vous gérez des bassins de digestat ou de lisier et que vous souhaitez réduire la formation de croûte en surface, préserver la valeur nutritive des engrais, réduire les émissions fugitives et empêcher l'eau de pluie de pénétrer dans vos matières stockées, découvrez comment les couvertures flottantes modulaires sont utilisées pour le stockage du digestat et du biogaz.
→ En savoir plus sur les couvertures flottantes pour le digestat : https://www.covex-cover.com/digestate
