La méthanisation est une étape intermédiaire de la gestion des boues d’épuration. Les avantages de cette phase intermédiaire sont la valorisation énergétique par production de biogaz et la réduction du volume de boues à traiter (le digestat aux débouchés similaires aux boues « fraîches») - d'environ 25 % pour des boues biologiques à 40 % pour des boues primaires.
Le biogaz produit et épuré peut être utilisé de différentes manières :
- Une valorisation thermique par génération de chaleur,
- Une cogénération de chaleur et d’électricité,
- Gaz Naturel pour les Véhicules (GNV),
- L’injection dans le réseau de gaz (autorisé par l’ANSES que depuis 2014)
Les boues de STEU (station de traitement des eaux usées) sont produites dans des quantités très variables en fonction du nombre d’habitants dont les effluents sont traités. Celles-ci comportent outre de l’eau en majorité, des matières organiques, des sels minéraux mais aussi des éléments polluants sous forme de traces (éléments métalliques, résidus de molécules phytosanitaires ou médicamenteuses…).
De la même façon les stations de traitements des eaux industrielles produisent des effluents de qualités hétérogènes mais contenant la plupart du temps des matières organiques plus ou moins dégradables, et des matières minérales très diverses.
Ces boues peuvent être détruites par incinération ou valorisées, notamment par méthanisation, produisant ainsi du biogaz et un digestat utilisable comme amendement et fertilisant.
La valorisation énergétique de ces boues constitue un potentiel pouvant aller jusqu’à 2 TWh de bio-méthane à l’échelle de la France métropolitaine. C’est par ailleurs un gisement de plus de 12 millions de tonnes de boues à valoriser représentant un potentiel agronomique significatif pour le recyclage du phosphore notamment. La méthanisation des boues de STEU est une des meilleures solutions pour exploiter leurs qualités agronomiques et énergétiques tout en préservant les sols et les eaux des pollutions puisqu’elle permet de réduire à la fois les pathogènes et certains résidus organiques. Elle permet également de réduire d’environ 1/3 le volume des boues.
Toutefois, la méthanisation des boues de STEU est confrontée à plusieurs difficultés qui limitent son développement :
Composé essentiellement d’eau, les boues de STEU ont un pouvoir calorifique supérieur assez faible par tonne de matière brute : pour être techniquement et financièrement envisageable, leur méthanisation doit traiter de grandes quantités. Actuellement, le seuil minimum est évalué à environ 60 000 équivalent habitants, hors la grande majorité des stations sont bien plus petites.
Ramené à leur capacité de production de biogaz leur transport sous forme brute est donc coûteux. Les gisements, le plus souvent dispersés dans de petites stations sont donc difficiles à regrouper pour assurer une logique économique.
Les polluants et les micro-organismes potentiellement pathogènes, même s’ils sont en réalité présents à des doses très faibles et que notamment les teneurs en traces métalliques sont de plus en plus réduites, inquiètent les pouvoirs publics et les agriculteurs. La législation à ce propos évolue régulièrement en diminuant les teneurs maximales autorisées et inclues de nouvelles molécules : il est donc indispensable d’assurer le respect permanent des normes et la traçabilité des analyses pratiquées, tout en recherchant à diminuer au maximum leur taux résiduels avant épandage.
De leur côté, les boues de STEP industrielles ont des caractéristiques très diverses pour lesquelles des solutions doivent être apportées au cas par cas.
Sources :