Remerciez-le!

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

Projet-DIS n°. : 42300 Contrat-DIS n°.: 82228 Programme de recherche énergétiqu

Projet-DIS n°. : 42300 Contrat-DIS n°.: 82228 Programme de recherche énergétique Biomasse Par ordre de Office fédéral de l'énergie Rapport final février 2002 Bilan énergétique de la fromagerie et avant-projet d'installation de biogaz Richard Bettex – 1487 Champtauroz (VD) Rédigé par Yves Membrez Arthur Wellinger Bernard Bonjour EREP SA Chemin du Coteau 28 1123 Aclens Projet-DIS n°. : 42300 Contrat-DIS n°.: 82228 Programme de recherche énergétique Biomasse Par ordre de Office fédéral de l'énergie Mandant Programme de recherche énergétique Biomasse Office fédéral de l'énergie Mandataire EREP SA Chemin du Coteau 28, 1123 Aclens Auteurs Yves Membrez, ing. dipl. HES/UTS (EREP SA) Dr Arthur Wellinger (NOVA ENERGIE GmbH) Bernard Bonjour, ing. méc. dipl. EPF (SORANE SA) Cette étude a été accomplie sur mandat de l’Office fédéral de l’énergie. Les auteurs sont seuls responsables du contenu et des conclusions. Office fédéral de l'énergie Worblentalstrasse 32, CH-3063 Ittigen • Adresse postale : 3003 Berne Tél. 031 322 56 11 • Fax 031 323 25 00 • office@bfe.admin.ch/bfe • www.admin.ch/bfe Distribution ENET Egnacherstrasse 69, CH-9320 Arbon Tél. 071 440 02 55 • Fax 071 440 02 56 • enet@temas.ch OFFICE FEDERAL DE L'ENERGIE PROGRAMME “BIOMASSE” 3003 BERNE BILAN ENERGETIQUE DE LA FROMAGERIE ET AVANT-PROJET D'INSTALLATION DE BIOGAZ RICHARD BETTEX – 1487 CHAMPTAUROZ (VD) Projet n° 42'300 Contrat n° 82'228 RAPPORT Présenté par : EREP SA Chemin du Coteau 28 Responsable : Yves MEMBREZ, ing. dipl. HES/UTS 1123 ACLENS Collaborateur : Dr Arthur WELLINGER NOVA ENERGIE GmbH. 8356 AADORF SORANE SA Route du Châtelard 52 Responsable : Bernard BONJOUR, ing. méc. dipl. EPF 1018 LAUSANNE Février 2002. SOMMAIRE Partie A. Avant-projet d'installation de biogaz Partie B. Bilan énergétique de la fromagerie Partie C. Synthèse et conclusions Annexes OFFICE FEDERAL DE L'ENERGIE PROGRAMME “BIOMASSE” 3003 BERNE BILAN ENERGETIQUE DE LA FROMAGERIE ET AVANT-PROJET D'INSTALLATION DE BIOGAZ RICHARD BETTEX – 1487 CHAMPTAUROZ (VD) Projet n° 42'300 Contrat n° 82'228 RAPPORT PARTIE A. AVANT-PROJET D'INSTALLATION DE BIOGAZ PARTIE A. AVANT-PROJET D'INSTALLATION DE BIOGAZ page A/2 TABLE DES MATIERES I. Introduction ____________________________________________________________________ A/3 II. Inventaire des substrats méthanisables ___________________________________________ A/4 III. Évaluation de la production de biogaz _____________________________________________ A/5 IV. Description de l'unité de méthanisation___________________________________________ A/5 V. Budget d'investissement ________________________________________________________ A/8 PARTIE A. AVANT-PROJET D'INSTALLATION DE BIOGAZ page A/3 I. INTRODUCTION Monsieur Richard BETTEX exploite en parallèle deux entreprises implantées sur la commune de CHAMPTAUROZ (VD) : G une ferme de 40 hectares avec environ 600 chèvres (production laitière), 500 porcs à l'engrais sous label et une trentaine de bovins. En plus, l'exploitation agricole compte 500 porcs à l'engrais en plein air. Suite à l'incendie, en septembre 2001, de l'étable abritant une partie des chèvres, M. BETTEX a entrepris la construction d'une nouvelle chèvrerie pouvant, à terme, abriter 1000 bêtes. G une fromagerie transformant du lait de chèvres provenant de la ferme, ainsi que d'autres producteurs romands et alémaniques. En 2001, l'entreprise a traité plus de 2 millions de litres de lait. Distantes de moins d'un kilomètre, les deux entreprises constituent un site particulièrement propice pour une valorisation bioénergétique des fumiers et pour la substitution d'une partie des consommations énergétiques de la fromagerie par une source renouvelable et décentralisée : le biogaz. Dans le cadre d'une étude de faisabilité commandée par l'État de Vaud, Service de l'Environnement et de l'Énergie – Division Énergie (rapport EREP SA “Étude de faisabilité – Projet d'installation de méthanisation de fumiers et autres cosubstrats”, juillet 2000), les éléments suivants ont été mis en évidence : • s'agissant d'un projet de méthanisation de fumier, d'autres technologies que celles désormais couramment mises en œuvre pour la digestion de purins et de lisiers doivent être envisagées; • deux filières sont à considérer : les systèmes à alimentation discontinue (ou procédés “batch”) et le système ANACOM (ANaerobic COMposting) développé au cours des années huitante et dont certains éléments ont servi à la mise au point du procédé KOMPOGAS, pour le traitement de la fraction fermentescible des ordures ménagères; • deux types de cosubstrats pourraient être considérés dans le cadre d'un projet de codi- gestion : les gazons et herbes de l'Institut Équestre National d'Avenches (IENA) et les contenus de panses de l'Abattoir MARMY SA à ESTAVAYER-LE-LAC (FR). Mettant à profit les contacts établis avec l'IENA à Avenches, M. BETTEX a conclu avec cet établissement un accord au terme duquel il s'engage contre rémunération à reprendre et à traiter la totalité des fumiers des chevaux de l'IENA. Afin d'actualiser les données relatives au projet de méthanisation compte tenu de l'option consistant à retenir un système à alimentation continue (ANACOM/KOMPOGAS), d'établir le bilan énergétique de la fromagerie et d'évaluer les possibilités d'y valoriser le biogaz produit, l'OFEN a chargé EREP SA de la présente étude. PARTIE A. AVANT-PROJET D'INSTALLATION DE BIOGAZ page A/4 2. INVENTAIRE DES SUBSTRATS METHANISABLES 2.1 Données de base Bétail • porcs : 500 ppe, en plein air 500 ppe, en stabulation libre • chèvres : 600 chèvres laitières • bovins : 30 vaches laitières (seront à terme remplacées par des bufflones) Litières a) porcs et bovins : le fumier de cheval de l'IENA (12 tonnes/jour) est utilisé comme litière à raison de 4 t/j pour les bovins et 8 t/j pour les porcs. Au total, ce substrat représente environ 5000 tonnes par an. b) chèvres : paille. Achetée à raison d'environ 400 tonnes par an. La quantité de fumier ainsi produite est estimée par M. BETTEX à 6000 t/a pour les porcs et les bovins et 1500-2000 t/a pour les chèvres. 2.2 Calculation Le tableau qui suit présente notre estimation des productions de fumier sur l'exploitation. Espèce Litière [t/a] Purin [t/a] Fumier [t/a] Bovins 1500 (fumier IENA) 650 2150 Porcs 3500 (fumier IENA) 720 4220 Chèvres 400 (paille) — *1200 TOTAL 5400 7570 (* évaluation selon SRVA : 1 place de chèvre laitière produit environ 2 t fumier par an.) 2.3 Caractéristiques Les caractéristiques des divers fumiers de l'exploitation ont été déterminées à partir d'échantillons prélevés et pesés le 20.8.2001 et analysés par le laboratoire SOL-CONSEIL à Changins (VD). Le tableau qui suit présente les résultats obtenus : Substrat Matière sèche (MS) (% mat. fraîche) Matière organique (MO) (% MS) Poids volumique [kg/m3] Fumier cheval IENA 42,4 89,2 200 Fumier bovins 36,7 85,6 455 Fumier porcs 22,5 82,7 455 Fumier chèvres 34,4 75,0 485 PARTIE A. AVANT-PROJET D'INSTALLATION DE BIOGAZ page A/5 3. EVALUATION DE LA PRODUCTION DE BIOGAZ A partir des estimations relatives aux quantités de fumiers produits et des analyses réalisées sur ceux-ci, on peut évaluer comme suit le potentiel biogaz de la ferme : Fumier Matière organique [t/a] Production spécifique [m3 biogaz/t MO] Production totale [m3 biogaz/a] Bovins 675 300 202'500 Porcs 785 350 274'750 Chèvres 310 250 77'500 TOTAL 1770 554'750 Au gisement de biogaz constitué par les fumiers actuellement disponibles sur l'exploitation pourraient, à moyen terme, s'ajouter les quantités suivantes : • extension à 1000 têtes de la chèvrerie : — fumier : + 800 t/a — biogaz : + 50'000 m3/a • déchets d'entretien paysager de l'IENA : — gazon : 3 t/j d'avril à septembre, soit (approximation) 450 t — biogaz : + 7000 m3/a • contenus de panses, Abattoir MARMY SA : — contenus de panses : 800 t/a : — biogaz : + 29'000 m3/a Le tableau qui suit résume l'évaluation du potentiel biogaz de l'exploitation agricole : Situation BIOGAZ PRODUCTION BRUTE BIOGAZ NET VALORISABLE PRODUCTION ENERGETIQUE MOYENNE JOURNALIERE [m3/a] [m3/a] [MJ brut/j] [MJ net/j] “Actuelle” 554'750 416'000 32'677 24'504 “Future” 640'750 480'500 37'743 28'303 4. DESCRIPTION DE L'UNITE DE METHANISATION Deux paramètres dictent le choix de la technologie à mettre en œuvre : a) l'option consistant à retenir un système à alimentation continue afin de réduire les coûts d'exploitation (manutention des fumiers); b) la capacité de traitement envisagée. Compte tenu de la taille plus industrielle qu'agricole du projet et du faible développement des systèmes de méthanisation en continu pour des fumiers, la solution pouvant être préconisée dans le cadre de ce projet est celle d'une unité “KOMPOGAS-Kompakt”. PARTIE A. AVANT-PROJET D'INSTALLATION DE BIOGAZ page A/6 4.1 Principe de fonctionnement Le système KOMPOGAS-Kompakt constitue une version modulaire et adaptée aux besoins de sites de compostage existants. Il se caractérise par une exécution ne nécessitant pas la réalisation de bâtiments destinés à abriter les équipements. A ce titre, il convient aux exigences d'implantation d'un site agricole. Le procédé KOMPOGAS propose une digestion de type “piston” à température thermophile dans un réacteur cylindrique disposé horizontalement. Le substrat frais est réchauffé au moyen d'un échangeur externe durant l'alimentation ainsi que par une paroi chauffante. Un brassage modéré du contenu du digesteur est effectué par un mélangeur à rayons perpendiculaires à l'axe d'avancement de la matière. L'introduction et l'extraction se font au moyen de pompes à pistons. Afin d'inoculer le substrat frais, on recycle une partie de matière digérée en tête d'installation. L'illustration suivante présente l'installation KOMPOGAS-Kompakt de VOLKETSWIL (ZH) : Conçu pour traiter des déchets organiques ménagers, le système a fait l'objet d'un test visant à définir les conditions d'incorporation de fumier pailleux. En décembre 2001, sur l'installation de BACHENBÜLACH, uploads/Ingenierie_Lourd/ bilan-energetique-de-la-fromagerie.pdf