La production de biogaz sur les stations d’épuration
Produire de l’énergie verte à partir des boues d’épuration
La méthanisation des boues d’épuration permet la production d’une énergie verte, le biogaz.
Cette pratique s’inscrit dans une logique d’économie circulaire en valorisant les boues issues des installations de traitement des eaux usées, qui deviennent ainsi source d’énergie.
Qu’est-ce que la méthanisation ?
La méthanisation des boues (digestion anaérobie) est la dégradation, en l’absence d’oxygène, de la matière organique contenue dans les boues, sous l’action de bactéries. Elle a lieu dans un digesteur à une température comprise entre 35 et 55 °C et produit du biogaz. Ce dernier est ensuite stocké dans un gazomètre avant valorisation.
Le biogaz peut être valorisé sous forme d’électricité, de chaleur ou les deux (cogénération). Après épuration, il peut également être injecté dans le réseau; on parle alors de biométhane.
Quels sont les bénéfices de la méthanisation ?
- La méthanisation des boues est un outil indispensable à l’amélioration du bilan carbone des installations de traitement des eaux usées. Elle contribue au développement d’un service de l’eau bas carbone. C’est aussi un projet qui permet d’initier, au sein d’un service public d’assainissement, une réflexion plus globale sur les consommations d’énergie et d’amorcer une véritable transition énergétique de l’ensemble du service à la collectivité.
- Elle offre un gisement pérenne pour la production d’énergie verte (biogaz) stable en permanence, contribuant ainsi au Plan climat-air-énergie territorial (PCAET) de nombreux territoires ainsi qu’aux schémas régionaux d’aménagement et de développement durable et d’égalité des territoires (SRADDET) des régions. A ce titre, un projet de méthanisation résulte bien d’une volonté politique d’atteindre les objectifs de transition énergétique d’un territoire.
- Elle permet d’améliorer la gestion des déchets issus du traitement des eaux : méthaniser les matières issues du traitement des eaux permet de réduire significativement les quantités de déchets (30 à 40%) mais aussi de les stabiliser et améliorer leur qualité sanitaire
- Le service public d’assainissement est un SPIC et dispose à ce titre d’un budget dédié dans lequel dépenses et recettes s’équilibrent. D’un point de vue économique, la vente du biogaz épuré (biométhane) génère une recette de vente d’énergie qui compense une partie des investissements et revient in fine aux collectivités, avec un impact direct sur la redevance assainissement facturée à l’usager.
- De plus, la filière méthanisation permet la création d’emplois locaux dans les services d’assainissement.
Quel potentiel ?
L’ensemble des projets suivis par GrDF représente un potentiel de 1,4 TWh/an. La concrétisation
de ces projets permettrait d’alimenter l’équivalent de près de 300 000 foyers (ou 1,2 millions
d’habitants sur la base de 4 habitants par foyer). Le potentiel total se situe autour de 2 TWh/an et
pourrait même être plus important en mutualisant les boues de différentes stations d’épuration. Ceci permettrait en effet de valoriser les boues de petites stations d’épuration pour lesquelles il n’est pas possible de mettre en place une unité de méthanisation.
Peut-on optimiser la production de biogaz ?
Il existe des méthodes ou des technologies permettant de maximiser la production de biogaz sur les
stations d’épuration, notamment :
- L’intégration d’une décantation primaire dont les boues sont plus fortement chargées en matière organique que les boues issues de la clarification, dites biologiques. La production de biogaz par digestion des boues mixtes (boues primaires + boues biologiques) est ainsi optimisée par rapport à celle obtenue uniquement par digestion de boues biologiques
- La méthanation permet d’augmenter de 50% la production de biométhane en combinant le CO2, issu de l’étape d’épuration du biogaz en biométhane, à de l’hydrogène, afin de produire du méthane. Il s’agit d’une piste majeure pour améliorer la production sur les stations d’épuration.