La méthanisation passive du lisier de porc, une solution rentable

Selon un suivi réalisé par la Chambre d’agriculture de Bretagne dans quatre élevages porcins bretons, jusqu’à 80 % d’économies d’énergie sur le chauffage de la maternité et du post-sevrage et un temps de retour sur investissement de moins de six ans peuvent être atteints grâce à la méthanisation passive de type « Nénufar » sur des fosses à lisier existantes. 

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Il faut cependant pour cela que les conditions de fonctionnement soient optimisées. La Chambre d’agriculture de Bretagne a identifié quatre éléments primordiaux qui agissent sur la rentabilité ce procédé : une configuration de fosse enterrée ou semi-enterrée, des apports de lisier mixte ou d’engraissement frais, a minima à chaque fin de bande, un climat tempéré qui évite une rupture de production bactérienne en période hivernale et le coût initial du kWH thermique.

Des apports réguliers en lisier frais

L’élevage enquêté qui obtient la meilleure rentabilité présente un temps de retour sur investissement inférieur à six ans, subventions incluses, par rapport à une facture initiale en tout électrique à 0,20 €/kWh. Dans cet élevage, 80 % des besoins en chaleur de la maternité et du post-sevrage sont couverts grâce à une gestion optimisée du lisier. Les 3 450 m³ de lisier d’engraissement de cet élevage sont envoyés à chaque fin de bande dans une fosse enterrée de 1 200 m³ équipée d’une méthanisation passive. 

Le biogaz capté permet de chauffer 1 300 places de post-sevrage et dix places de maternité sur les 53 places présentes. Une deuxième fosse à proximité reçoit le trop-plein de la première fosse équipée pour pouvoir apporter du lisier tout au long de l’année. Dans cet élevage, les charges annuelles sont estimées à 2 200 € auxquelles peut être soustrait le gain lié au non-épandage des eaux de pluie grâce à la couverture de la fosse. À noter cependant que si les bâtiments avaient été initialement chauffés au propane, moins onéreux que l’électricité (0,10 €/kWh), le temps de retour sur investissement aurait été de dix ans.

Un climat océanique favorable

Dans un autre élevage, le procédé de méthanisation passive a été installé dans une fosse aérienne de 1 800 m³. Elle se situe en amont d’une station de traitement biologique du lisier recevant les 13 380 m³ de lisier mixte de l’atelier naisseur-engraisseur total. Sa production de méthane couvre 72 % des besoins en chauffage de 2 258 places de post-sevrage et 98 places de maternité. Malgré la configuration aérienne de la fosse, les apports quotidiens de lisier ultrafrais trois semaines sur quatre et le climat tempéré breton permettent de maintenir l’activité bactérienne tout au long de l’année.

Ces facteurs de rentabilité précités doivent cependant être alliés à un suivi régulier pour optimiser l’installation. En routine, trente minutes par semaine en moyenne sont nécessaires pour effectuer un contrôle visuel quotidien de l’installation (aspect général de la bâche plus ou moins tendue, suivi des quantités de biogaz et de propane consommées), une analyse hebdomadaire de la qualité du biogaz, l’injection éventuelle d’oxygène pour diminuer le taux d’hydrogène sulfuré (H2S) dans le biogaz et diverses interventions ponctuelles pouvant survenir (enlèvement des feuilles mortes accumulées sur la bâche…).

Attention au lisier peu méthanogène

Dans un autre élevage, le suivi réalisé par la Chambre d’agriculture de Bretagne a permis de mettre en évidence un manque de rentabilité lié à un ensemble d’éléments plutôt défavorables. Dans cet élevage, le suivi de l’installation par l’éleveur est compliqué à réaliser (fosse éloignée des bâtiments de l’autre côté d’une route, succession de plusieurs opérateurs pour réaliser le suivi). Le lisier mixte (7 833 m³) utilisé pour la méthanisation passive est peu méthanogène. Il transite par plusieurs préfosses intermédiaires. Résultat, seulement 40 % des besoins en eau chaude des 1 800 places de post-sevrage sont couverts. Malgré une configuration de fosse idéale (2 400 m³ enterrée) et des subventions, le temps de retour sur investissement n’est que de 11,2 ans par rapport à une facture initiale en tout électrique à 0,20 €/kWh. La consommation de méthane par jour et par mètre cube de lisier envoyé dans le méthaniseur est cinq fois moins élevée par rapport à celle de l’élevage qui obtient le meilleur temps de retour sur investissement.

Anne Sophie Langlois, anne-sophie.langlois@bretagne.chambagri.fr

Un procédé de méthanisation simplifié

Le procédé de méthanisation Nénufar est composé d’une couverture de fosse étanche posée à la surface qui capte le biogaz émis par le lisier. Contrairement à la méthanisation classique dite mésophile (le réacteur est chauffé), l’objectif de la méthanisation passive est de valoriser l’existant sans chercher à maximiser la production de biogaz. La fosse n’est pas chauffée et seul un minimum d’agitation est requis. Une population de bactéries dites psychrophiles capables de produire du biogaz sur de larges gammes de température se développe. La production de méthane est bien moindre qu’en méthanisation mésophile pour un temps de séjour plus long. L’investissement est également moindre et le mode de valorisation sera différent. Lorsque la production de méthane ne suffit pas à couvrir les besoins, un complément de propane permet généralement de prendre le relais.