Installations de biogaz et traitement du digestat

Lors du traitement des boues digérées dans les installations de biogaz, les boues digérées liquides sont séparées, à l'issue du processus de fermentation, en une fraction solide riche en phosphore et une phase liquide à forte teneur en azote et en potassium. Cette technologie de séparation est essentielle pour une récupération efficace des nutriments, le respect des limites légales d'épandage propres à chaque pays et la réduction des coûts de transport et de stockage. Une déshydratation précise et une gestion optimisée des matières solides constituent la base d'une exploitation économique et durable de toute installation de biogaz.

La production de biogaz à partir de matières premières renouvelables, de lisier, de fumier et de déchets organiques (par exemple, les biodéchets, les déchets alimentaires et les résidus de production) s'est imposée comme un pilier de l'approvisionnement en énergies renouvelables : Le biogaz est un gaz issu de la biomasse et composé à 55–70 % de méthane (CH₄). Aujourd’hui, il est principalement utilisé pour la transformation du biogaz en biométhane et son injection ultérieure dans le réseau de gaz naturel, ainsi que pour le captage du CO₂ et sa commercialisation. De plus, le digestat est transformé en engrais de haute qualité. Des milliers d’installations de biogaz à travers le monde produisent quotidiennement de grandes quantités de digestat, qui doivent être traitées efficacement. Le digestat ainsi obtenu contient des nutriments précieux tels que l’azote, le phosphore et le potassium ; cependant, sa forte teneur en eau (environ 90 à 97 %, soit une teneur en matière sèche d’environ 3 à 10 %) rend son transport et son épandage coûteux et complexes sur le plan logistique.

À cela s’ajoute la pression croissante exercée par les réglementations sur les engrais et les exigences environnementales : en particulier dans les régions à forte densité d’élevage, les excédents d’azote nécessitent un traitement ciblé et une redistribution des nutriments. La séparation des résidus de fermentation joue un rôle central dans ce processus. Les matières solides récupérées par décantation peuvent être acheminées vers des zones pauvres en nutriments sous forme d’engrais concentré et transportable, tandis que la phase liquide peut être utilisée sur place comme engrais liquide ou transformée en concentré d’engrais. Parallèlement, la production de biogaz présente des avantages environnementaux : lorsqu’il est utilisé à des fins énergétiques, seul le dioxyde de carbone précédemment séquestré par les plantes est libéré. Le biogaz est donc nettement plus respectueux du climat que les combustibles fossiles.

Avec ses centrifugeuses décanteuses, Flottweg propose des solutions sur mesure pour le traitement complet des boues digérées dans les installations de biogaz et les applications industrielles. Nos machines répondent de manière fiable aux exigences des installations de biogaz modernes, avec ou sans utilisation de polymères. De plus, nous obtenons une récupération maximale des matières solides, une teneur en matières solides exceptionnellement faible dans la phase liquide, et garantissons une disponibilité 24 heures sur 24. Nous nous appuyons sur des décennies d’expérience pour optimiser le processus de traitement grâce au choix du décanteur adapté, à une protection efficace contre l’usure et à une automatisation intelligente des processus.

Centrifugeuses à décanteur pour la production de biogaz

Pour une teneur maximale en matière sèche et un débit élevé dans les installations de biogaz — conçues pour un fonctionnement continu 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, avec une grande variété de substrats et une utilisation minimale, voire nulle, de polymères

Le processus de traitement des résidus de fermentation

Après la digestion anaérobie destinée à la production de biogaz, le résidu digéré contient encore des substances organiques précieuses et des nutriments végétaux. Grâce à un traitement ciblé, ces nutriments peuvent être valorisés de manière optimale et le résidu digéré peut être recyclé sous forme d’engrais de haute qualité. Dans un premier temps, les matières solides grossières telles que la paille, les épis de maïs ou les débris de plastique sont éliminées par criblage. Le substrat prétraité, dont la teneur en matières solides peut atteindre 35 % de matière sèche, est ensuite acheminé directement vers la centrifugeuse décanteuse. Le dosage de polymères est facultatif ; il est personnalisé et optimisé par Flottweg pour chaque mélange de substrats spécifique.

Le procédé produit un acentrate (fraction liquide) qui contient la majeure partie de l’azote sous une forme disponible pour les plantes, liée à l’ammonium. Les solides déshydratés sont empilables, stockables et parfaitement adaptés à une utilisation comme engrais phosphaté destiné au transport par camion.

Dans l’ensemble, le processus de traitement comprend plusieurs étapes : de la réception des résidus de digestion bruts à leur séparation en solides récupérables et en phase liquide. Dans la production de biogaz au sein des usines de biogaz, le processus biologique est précédé par les étapes chimiques d’hydrolyse, d’acidogénèse, d’acétogénèse et de méthanogénèse.

Quand la responsabilité environnementale va de pair avec l'efficacité économique

Les décanteurs Flottweg permettent une séparation efficace des boues digérées et constituent la base d'une récupération ciblée des nutriments. Alors que le phosphore est principalement concentré dans la fraction solide, l’azote et le potassium restent en phase liquide, l’azote se présentant en grande partie sous forme d’ammonium, facilement assimilable par les plantes. Cette répartition des nutriments facilite une application adaptée aux besoins spécifiques et favorise le respect des réglementations nationales en matière d’engrais (DüV) ainsi que de la directive européenne sur les nitrates.

Le biogaz est produit à partir de matières premières renouvelables, telles que les cultures énergétiques (par exemple, le maïs d'ensilage, le colza), le lisier et les déchets organiques, qui sont disponibles en quantités pratiquement illimitées. La technologie de Flottweg favorise donc davantage l'économie circulaire et soutient l'utilisation efficace des ressources.

Parallèlement, la déshydratation mécanique réduit considérablement le volume à stocker ou à transporter : 100 m³ de résidus digérés produisent généralement 15 à 20 m³ de matières solides et 80 à 85 m³ de phase liquide. La réduction significative du volume des matières solides allège la charge pesant sur les capacités de stockage et diminue sensiblement les coûts de transport.

Quel rôle le biogaz jouera-t-il à l'avenir ?

Le biogaz, également appelé biométhane, a un avenir prometteur en tant que composante clé des énergies renouvelables. Il ne dépend pas des conditions météorologiques et peut être converti de manière flexible en électricité, en chaleur ou en carburant. Son utilisation contribue de manière significative à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, garantit l'approvisionnement énergétique régional et national, et réduit la dépendance vis-à-vis des importations d'énergie. Grâce aux progrès technologiques, à des procédés de production plus efficaces et à son intégration dans les concepts d'économie circulaire, l'importance du biogaz ne cessera de croître à l'avenir.