Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

REPUBLIQUE DU SENEGAL MINISTERE DE L’HYDRAULIQUE ET DE L’ASSAINISSEMENT Service

REPUBLIQUE DU SENEGAL MINISTERE DE L’HYDRAULIQUE ET DE L’ASSAINISSEMENT Services Espace Résidence, Immeuble 14 – N°21, Han Mariste • BP 652 Dakar RP, Sénégal de l'énergie en tél. : (221) 33 832 73 97 • Fax : (221) 33 832 61 89 • Email : b.sadasy@semis.sn milieu sahélien SARL au capital de 5 000 000 Francs CFA • RC SN STL 87 B 69 • NINEA : 24298942k2 OFFICE NATIONAL DE L’ASSAINISSEMENT DU SENEGAL Programme de Structuration du Marché des Boues de Vidange en faveur des ménages démunis de Pikine et Guédiawaye (PSMBV) ETUDE D’ETABLISSEMENT D’UNE BASE DE REFERENCE POUR LE PROJET BIOGAZ RAPPORT FINAL Novembre 2013 2 SOMMAIRE RESUME EXECUTIF .......................................................................................................................... 9 1 INTRODUCTION ......................................................................................................................... 14 1.1 CONTEXTE DE L’ETUDE ET JUSTIFICATIONS ............................................................................................. 14 1.1.1 CONTEXTE ................................................................................................................................ 14 1.1.2 JUSTIFICATION ......................................................................................................................... 14 1.2 OBJECTIF SPECIFIQUE DE L’ETUDE ............................................................................................................ 15 2 DEMARCHE METHODOLOGIQUE ........................................................................................ 16 2.1 REVUE DOCUMENTAIRE ............................................................................................................................. 16 2.2 ÉLABORATION DES OUTILS DE COLLECTE ................................................................................................. 17 2.3 ENTRETIENS ................................................................................................................................................ 17 2.4 VISITE DE TERRAIN ..................................................................................................................................... 17 3 ETAT DES LIEUX DE LA PRODUCTION DE BIOGAZ AU SENEGAL ............................ 18 3.1 AU NIVEAU DU CADRE POLITIQUE, INSTITUTIONNEL ET REGLEMENTAIRE DU SECTEUR DE L’ENERGIE 18 3.1.1 LE CADRE POLITIQUE DU SECTEUR DE L’ENERGIE ................................................................ 18 3.1.2 LE CADRE INSTITUTIONNEL DU SOUS-SECTEUR DE L’ELECTRICITE .................................... 20 3.1.3 LE CADRE REGLEMENTAIRE DU SECTEUR DE L’ENERGIE ..................................................... 22 3.1.4 ANALYSE DU CADRE POLITIQUE, INSTITUTIONNEL ET REGLEMENTAIRE REGISSANT LE SECTEUR DES ENERGIES RENOUVELABLES ......................................................................................... 23 3.2 LES INTERVENANTS DU SOUS-SECTEUR DU BIOGAZ .................................................................................. 23 3.2.1 LES INTERVENANTS INSTITUTIONNELS .................................................................................. 24 3.2.2 LES AGENCES: .......................................................................................................................... 24 3.2.3 LES PROJETS ET LES PROGRAMMES ....................................................................................... 25 3.2.3.1 Le Programme National Biogaz du Sénégal (PNB-SN) : ....................................................... 25 3.2.3.2 Instituts de recherche .............................................................................................................. 26 3.2.4 LES ONG ET ORGANISATIONS PAYSANNES : ......................................................................... 27 3.2.4.1 Le secteur privé ...................................................................................................................... 28 3.3 AU NIVEAU DES TECHNOLOGIES DE PRODUCTION DU BIOGAZ UTILISEES AU SENEGAL : ASPECTS TECHNIQUES ET FINANCIERS ................................................................................................................................ 29 3.3.1 ASPECTS TECHNIQUES ............................................................................................................. 29 3.3.1.1 Inventaire des technologies de production de biogaz et des substrats utilisés au Sénégal ..... 30 3.3.1.1.1 Digesteur en bâche (SOGAS Dakar) ................................................................................... 31 3.3.1.1.2 Technologie PNB-SN : Biodigesteur à dôme fixe GGC .................................................... 36 3.3.1.1.3 Station d’épuration STEP Cambérène ................................................................................. 37 3.3.1.2 Analyse descriptive des modes de valorisation du biogaz et du digestat ............................... 38 3.3.1.3 Évaluation des rendements des unités de biogaz et l’accessibilité des substrats .................... 39 3.3.1.3.1 Rendement de l’unité de production de biogaz de la STEP de Cambéréne ........................ 39 3.3.1.3.2 Rendements de l’unité de production de biogaz du PNB-SN ............................................. 40 3.3.1.3.3 Rendements de l’unité de production de biogaz des abattoirs de Saint-Louis et Dakar ...... 40 3.3.2 ASPECTS FINANCIERS : COUTS D’INVESTISSEMENT ET D’EXPLOITATION DES UNITES DE BIOGAZ .................................................................................................................................................. 41 3 3.3.2.1 Évolution des investissements publics dans le secteur du Biogaz au Sénégal ....................... 41 3.3.2.2 Coûts actuels d’investissement et d’exploitation des unités de biogaz selon les substrats et les modes de valorisation ............................................................................................................................ 43 3.3.2.2.1 Cas des biodigesteurs domestiques .................................................................................... 43 3.3.2.2.2 Cas des biodigesteurs industriels ......................................................................................... 43 3.3.2.2.2.1 Biodigesteur en bâche (SOGAS Dakar) ........................................................................... 43 3.3.2.2.2.2 Unité de production de biogaz de la STEP de Cambérène ............................................... 44 3.3.2.2.2.3 Production collective de biogaz de l’Abattoir de Saint Louis ......................................... 44 3.3.2.3 Évaluation des coûts annuels d’exploitation .......................................................................... 45 3.3.2.3.1 Cas d’une unité de production domestique de biogaz ......................................................... 45 3.3.2.3.2 Coûts d’exploitation pour les unités industrielles................................................................ 46 3.3.2.3.2.1 Unité de production de biogaz à la SOGAS de Dakar : .................................................. 46 3.3.2.3.2.2 Unité de biogaz type STEP de CAMBERENE : .............................................................. 46 3.3.2.3.2.3 Unité de biogaz (SOGAS St-Louis) ................................................................................. 47 3.3.3 AU NIVEAU DU POTENTIEL DES MATIERES PREMIERES (SUBSTRATS) ................................... 47 3.3.3.1.1 La biomasse sèche ............................................................................................................... 48 3.3.3.1.1.1 Biomasse d’origine agricole ............................................................................................. 48 3.3.3.1.1.2 Le secteur de l’élevage ..................................................................................................... 50 3.3.3.1.1.3 La biomasse aquatique : le typha ...................................................................................... 52 3.3.3.1.1.4 Les déchets solides municipaux ....................................................................................... 54 3.3.3.1.2 La biomasse humide ............................................................................................................ 57 3.3.3.1.2.1 Les effluents des abattoirs ................................................................................................ 57 3.3.3.1.2.2 Les effluents industriels .................................................................................................... 58 3.3.3.1.2.3 Les eaux usées domestiques ............................................................................................. 58 3.3.3.2 La synthèse sur les substrats disponibles ................................................................................ 60 3.4 NIVEAU D’UTILISATION ET MODES DE VALORISATION DU BIOGAZ AU SENEGAL ..................................... 62 3.4.1 UTILISATION DOMESTIQUE DU BIOGAZ .................................................................................. 62 3.4.1.1 Cuisson ................................................................................................................................... 62 3.4.1.2 L’éclairage .............................................................................................................................. 63 3.4.1.3 Le compost ............................................................................................................................. 63 3.4.2 UTILISATION INDUSTRIELLE POUR LA PRODUCTION D’ELECTRICITE.................................. 63 3.4.2.1 Valorisation du Biogaz à SOGAS DAKAR ........................................................................... 64 3.4.2.1.1 Utilisation du compost ......................................................................................................... 64 3.4.2.2 Station d’épuration (STEP) de Cambérène ........................................................................... 64 3.4.2.2.1 Utilisation du Compost ........................................................................................................ 65 3.5 EFFETS ET IMPACTS SOCIO-ECONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTAUX DES UNITES DE BIOGAZ ............... 65 3.5.1 EVALUATION DES IMPACTS SOCIO-ECONOMIQUES ............................................................... 65 3.5.2 ÉVALUATION DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES UNITES DE BIOGAZ ........................ 66 3.5.2.1 Impacts Environnementaux majeurs des unités de production de biogaz .............................. 66 3.5.2.2 Impacts Positifs réels et prévisibles ........................................................................................ 66 3.5.2.3 Impacts sanitaires ................................................................................................................... 67 3.5.2.4 Impacts biophysiques ............................................................................................................. 67 3.5.2.5 Impacts sur la qualité de l’air intérieur des habitations .......................................................... 68 3.5.2.6 Impacts négatifs réels et potentiels ......................................................................................... 70 3.5.2.7 Problématique des odeurs dans l’exploitation des technologies de biogaz ............................ 70 3.5.2.8 Risques sanitaires de la biométhanisation .............................................................................. 70 3.5.2.9 Risques d’explosion du gaz .................................................................................................... 70 3.5.3 DIAGNOSTIC TECHNIQUE ET FINANCIER DES EXPERIENCES DE BIOGAZ AU SENEGAL ....... 71 3.5.3.1 Performances Techniques et Financières des expériences fonctionnelles au Sénégal ........... 71 4 3.5.3.2 Insuffisances Techniques et Financières des expériences non fonctionnelles au Sénégal ..... 71 3.5.4 EXPERIENCES TIREES DE LA SOUS-REGION ............................................................................ 71 3.5.4.1 Cas de la Gambie .................................................................................................................... 71 3.5.4.2 Cas du Ghana .......................................................................................................................... 73 3.5.4.3 Cas du Burkina Faso ............................................................................................................... 74 4 CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS ............................................................................ 75 5 RECOMMANDATIONS .............................................................................................................. 80 6 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................................................................ 81 7 ANNEXES ...................................................................................................................................... 82 7.1 ANNEXE1 : LISTE DES PERSONNES RENCONTREES .................................................................................... 82 7.2 ANNEXE2 : TABLEAU DE SYNTHESE DES EXPERIENCES DU BIOGAZ AU SENEGAL .................................... 84 Liste des figures Figure 1: Schéma institutionnel du secteur de l'électricité au sénégal .................................................... 20 Figure 2: Cartographie des lieux actuels de diffusion du biogaz au Sénégal .......................................... 30 Figure 3: Schéma de principe du biodigesteur (SOGAS Dakar) vue de profil et vue de dessus ............. 32 Figure 4: Fosse du digesteur ................................................................................................................... 32 Figure 5: Système d'échangeur de chaleur .............................................................................................. 33 Figure 6: Désulfurisateur ........................................................................................................................ 33 Figure 7: Mixeur submersible de 13 kW ................................................................................................. 33 Figure 8: Digesteur à bâche de SOGAS Dakar ....................................................................................... 33 Figure 9: Installation de l'entreprise BIOECO (St-Louis) ....................................................................... 34 Figure 10: Schéma de principe de méthanisation .................................................................................... 34 Figure 11: Cheminement de la matière première et principe du procédé ................................................ 35 Figure 12: PNB-SN: Présentation du biodigesteur GGC-2047 ............................................................... 36 Figure 13: Biodigesteur PNB-SN ............................................................................................................ 36 Figure 14: Digesteurs et gazomètre de la STEP ...................................................................................... 38 Figure 15: Schéma des modes de valorisation du biogaz et du digestat .................................................. 39 Figure 16: Production journalière de biogaz en m3 en fonction de la taille du biodigesteur .................. 40 Figure 17: Production journalière de biogaz en fonction de la quantité de bouse de vache .................... 40 Figure 18: Biodigesteurs de la STEP de Cambérène .............................................................................. 41 Figure 19: Schéma et la photo du biodigesteur de la SERAS de Thiès ................................................... 42 Figure 20: Potentiel de typha localisé à Saint Louis ............................................................................... 53 Figure 21: Schéma de principe d'un CET................................................................................................ 59 Figure 22: Niveau d'utilisation par type de biodigesteurs dans la zone de diffusion............................... 62 Figure 23: Lampe à gaz utilisé par des villageois ................................................................................... 63 Figure 24: Abri du PCCE /Tableau commande/ intérieur du PCCE ....................................................... 64 Figure 25: Biodigesteur du modèle discontinu........................................................................................ 74 Figure 26: Taux d'accès au biogaz domestique par région (%) ............................................................... 79 Liste des tableaux Tableau 1: Chargement quotidien de substrat à la SOGAS DE Dakar.................................................... 31 Tableau 2: Liste équipements de biogaz (SOGAS St-Louis) .................................................................. 35 Tableau 3: Teneur en méthane ................................................................................................................ 39 Tableau 4: Quantité de biogaz des abattoirs ............................................................................................ 41 Tableau 5 : Évaluation des coûts d'investissement en fonction de la taille du digesteur ......................... 43 Tableau 6: Composition des coûts d'investissement du bio digesteur de la SOGAS (Dakar) ................. 43 5 Tableau 7: Coût d’investissement de la STEP de Cambérène................................................................. 44 Tableau 8: Coûts d'investissement de l'unité de biogaz de SOGAS (Saint-Louis).................................. 45 Tableau 9: Evaluation des coûts d'exploitation pour les différentes unités du PNB-SN ......................... 45 Tableau 10: Détermination du m3 de biogaz pour les unités domestiques (PNB-SN) ............................ 46 Tableau 11: Coût annuel d'exploitation de l'unité de production de biogaz (SOGAS Dakar) ................. 46 Tableau 12: Evaluation du coût d'exploitation annuel de l’unité de production de biogaz de la STEP de Cambérène .............................................................................................................................................. 47 Tableau 13: Coûts annuel d'exploitation (Unité biogaz de SOGAS St-Louis) ........................................ 47 Tableau 14 : les différents types de substrats disponibles pour la production de biogaz ........................ 47 Tableau 15: Evolution de la production céréalière du Sénégal (2002 -2012) ......................................... 49 Tableau 16: Répartition de la production céréalière de 2011/2012 ......................................................... 49 Tableau 17: Evolution des effectifs de l’élevage au Sénégal .................................................................. 50 Tableau 18: caractéristiques des principaux résidus agricoles ................................................................ 51 Tableau 19: Productions annuelles en résidus des principales céréales du Sénégal ................................ 51 Tableau 20: Production de fumier par uploads/Industriel/ onas-rapport-final-biogaz-novembre2013-pdf.pdf