Le traitement des effluents par méthanisation

Magali-Eve Koralewski - Réussir Vigne Octobre 2012

Le traitement des effluents par méthanisation
La méthanisation permet de traiter les effluents des caves vinicoles mais aussi des distilleries. © S. Randé

La méthanisation, connue pour créer du biogaz valorisable en énergie, est utilisée en milieu vinicole pour son action dépolluante. Tour d’horizon d’une technique encore peu répandue.

En chiffres

. Volumes d’effluents (eau utilisée) moyens : 1 l/l de vin/an ;
. Charge de demande chimique en oxygène des effluents : de 5 à 15 g/l selon la saison, 10 g/l en moyenne ;
. Matières en suspension : 2,5 g/l.

La méthanisation intervient dans de nombreux domaines d’application, avec notamment la valorisation des déchets pour produire de l’énergie. C’est un processus naturel biologique qui permet de dégrader la matière organique en absence d’oxygène. En milieu vinicole, sa principale fonction est la dépollution des effluents, que ce soit ceux des caves vinicoles ou ceux des distilleries. “ Et pour éviter toute confusion, il ne s’agit en aucun cas de traiter les marcs ou les lies. Ces deux sous-produits doivent obligatoirement être livrés à la distillerie selon la réglementation en vigueur ”, rappelle Sophie Penavayre, chargée de Projet à l’IFV Pôle Bourgogne Beaujolais. La méthanisation permet de traiter les rejets comme les eaux de lavage des caves ou les vinasses des distilleries. “ Cette technique est assez peu répandue dans le milieu vinicole, où les traitements aérobie dominent. Et notamment parce que les petites structures ne génèrent pas suffisamment d’effluents pour valoriser le méthane en énergie. Sauf dans le cas des distilleries, car les charges polluantes et les quantités d’effluents à traiter sont suffisamment élevées ”, indique Joël Rochard, du Pôle national Développement Durable de l’IFV.

Un coût de fonctionnement faible

“ En général, à partir d’une production de vin annuelle de 10 000 à 20 000 hl, l’installation d’une unité de traitement des effluents par méthanisation devient intéressante ”, estime René Moletta, consultant indépendant. Et si l’investissement de départ est plus élevé que pour une installation aérobie, admet-il, le coût de fonctionnement est moindre. Mieux encore, le biogaz produit est une énergie qui peut-être utilisée sur place. “ Un co-générateur permet, à partir du biogaz généré, de produire de l’eau chaude et de l’électricité ”, explique Romain Debord, ingénieur R & D chez Naskeo Environnement. “ La première utilisation de la chaleur est le chauffage du digesteur ”, ajoute François Lambert, de la société MT Energie. Le surplus de biogaz est soit brûlé en torchère (lorsque la production est faible), soit réutilisé sous forme de chaleur ou de carburant. “ L’eau chaude produite peut être directement utilisée par la cave ou vendue à d’éventuels utilisateurs à proximité de l’installation. Tout dépend de la quantité d’effluents traitée et des capacités de production ”, précise René Moletta. Autre avantage : la capacité à traiter la pollution est plus importante et la production de boues plus faible. “ Un mètre cube de digesteur anaérobie peut traiter 10 à 20 fois plus de pollution qu’un mètre cube de réacteur aérobie ”, indique René Moletta. La méthanisation permet d’épurer 90 à 95 % de la pollution. “ Le reste peut-être traité dans un petit bassin biologique aérobie en sortie de système ou épandu ”, indique Brice Barrot, responsable d’exploitation de la société Ondeo Industrial Solutions.

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Bien dimensionner l’installation

Pour dimensionner correctement l’installation, il faut connaître la répartition des effluents en quantité et en concentration (DCO) (1) sur une année. Et pour cela il est indispensable de réaliser une analyse des effluents rejetés sur une année. “ La première chose à faire pour une cave, c’est de limiter la quantité d’eau consommée par hectolitre de vin produit. Moins on utilise d’eau, plus l’effluent est concentré et plus la dépollution sera efficace ”, rappelle René Moletta. Et pour gérer la saisonnalité des effluents vinicoles, dont presque 60 % sont concentrés sur trois mois de l’année, il est indispensable de prévoir des cuves de stockage en amont de la station. “ Une grande capacité de stockage va permettre de répartir l’alimentation du digesteur sur une plus longue période et ainsi de réduire la capacité du digesteur ”, indique René Moletta. D’autant qu’il est possible de stocker les effluents vinicoles longtemps sans problème, ajoute Michel Torrijos, animateur du groupe de transfert technologique du laboratoire de biotechnologie de l’environnement de l’Inra. Par ailleurs, un suivi régulier, une à deux fois par semaine, de la station doit être réalisé pour vérifier que la digestion anaérobie des déchets se passe bien. “ Les analyses du digestat permettent de traduire les actions à mettre en œuvre ”, indique Brice Barrot. Le pH, la production de biogaz et les teneurs en acides gras volatils sont notamment des indicateurs de bon fonctionnement. “ Le pH doit se situer aux alentours de 7 et les concentrations en acides gras volatiles ne doivent pas être trop élevées au risque de provoquer une acidose qui nécessiterait une intervention ”, précise Romain Debord. Mais généralement, si le digesteur est correctement dimensionné, il se gère facilement. Concernant la technique utilisée, il existe différents systèmes de digestion, des systèmes infiniment mélangé ou des systèmes à lits fixe. “ Les deux peuvent permettre de traiter les effluents vinicoles ”, indique Michel Torrijos. Le tout est de s’adresser à un bureau d’étude spécialisé qui proposera la solution la mieux adaptée en fonction de la quantité et de la concentration en DCO des effluents, étape incontournable dans ce type d’installation.

(1) Demande chimique en oxygène

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