La méthanisation dans les stations d’épuration du département du Nord

Les enjeux liés à la méthanisation dans les stations d’épuration croissent avec son développement dans le département du Nord. Prévue au départ comme une alternative pour la gestion des boues issues du traitement des eaux usées, elle se positionne progressivement comme une alternative en matière de production d’énergie renouvelable. Devancée de loin par le secteur agricole, la méthanisation dans les stations d’épuration commence peu à peu à être appréciée des collectivités du Nord.

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La méthanisation dans les stations d’épuration dans le Nord, qu’est-ce que c’est ?

La méthanisation

La méthanisation est la décomposition de la matière organique par des microorganismes, en milieu contrôlé, en l’absence de l’air c’est-à-dire en anaérobie. Le produit obtenu est appelé biogaz, c’est un mélange de biométhane et de gaz carbonique. La décomposition étant incomplète, on obtient un résidu humide appelé digestat. La méthanisation dans les stations d’épuration dans le Nord peut être effectuée à partir de plusieurs types de sources de matières organiques : les déchets agricoles, les déchets ménagers, les déchets industriels, et les boues issues des stations d’épuration.

Le processus de méthanisation des boues issues des stations d’épuration des eaux usées

Le prétraitement des boues ou épaississement

La phase préalable à la méthanisation des boues issues des stations d’épuration est l’épaississement. En effet, après le processus d’épuration les boues ont une siccité très faible, autour de 1%. Or, pour une méthanisation optimale la siccité demandée est de 7 %.

La digestion des boues

Après leur épaississement les boues obtenues sont introduites dans un digesteur pour être digérées. Le substrat est chauffé à une température constante en fonction de la technique de méthanisation utilisée.

Post traitement du digestat

Après le processus de digestion, on obtient un digestat dont la nature dépend des boues digérées. Ce digestat est déshydraté afin d’être valorisé.

La méthanisation dans les stations d’épuration du Nord : état des lieux, les acteurs de la filière, la valorisation des produits et les perspectives de développement

État des lieux de la filière dans le Nord

La méthanisation des boues issues des stations d’épuration n’est pas très développée dans le Nord. Actuellement le département du Nord abrite une seule unité de méthanisation qui valorise les boues issues des stations d’épuration, la station de Marquette-lez-Lille. Située dans la commune de Marquette-lez-Lille, elle est une initiative de la métropole européenne de Lille. C’est la plus grande station d’épuration du Nord de la France. Elle dessert 37 communes avec une capacité de 620 000 habitants. Cette station dispose d’une unité de méthanisation qui transforme les boues en biogaz. Celui-ci est valorisé par cogénération ce qui lui permet de couvrir 94 % de ses besoins en énergie, et fournir de l’électricité à 800 foyers toute l’année. De quoi répondre à leur besoin de consommation.

Les acteurs

Dans le Nord, la méthanisation dans les stations d’épuration des eaux est animée par 2 principales catégories d’acteurs : les collectivités et leurs partenaires du secteur privé.

Les collectivités

Elles constituent la plaque tournante de la filière dans le Nord. D’après la loi française, les collectivités sont chargées de la gestion des eaux usées, et par conséquent des stations d’épuration situées sur leur territoire. Elles ont l’obligation d’assurer la collecte, le stockage, le traitement, et le rejet des eaux usées. La loi stipule également que les collectivités de plus de 2000 habitants ainsi que les communes ou agglomérations disposant d’un réseau de collecte des eaux, sont obligées d’avoir un ouvrage d’assainissement collectif. Dans le Nord la gestion des eaux usées est assurée par les communes. Dans la plupart des cas ces communes se regroupent pour harmoniser leurs actions.

La Métropole européenne de Lille (MEL) est un établissement intercommunal qui rassemble 90 communes. C’est elle qui coordonne la gestion des stations d’épuration situées sur son territoire. C’est le cas de la station de Marquette-lez-Lille qui est la plus grande station d’épuration du Nord de la France. Elle dessert 37 communes avec une capacité de 620 000 équivalents habitants. Cette station dispose d’une unité de méthanisation qui transforme les boues en biogaz, celui-ci couvre 94 % des besoins en énergie de l’usine.

Le Syndicat intercommunal d’assainissement de Valencienne (SIAV). Il regroupe 9 communes : La sentinelle, Valenciennes, Aulnoy-lez-Valenciennes, Saint-Saulve, Marly, Maing, Monchaux-sur-ecaillon, Bruay-sur-L’escaut, et Famars. Il gère la collecte, le transport et le traitement des eaux (eaux issues des ménages et eaux de pluie) dans les communes qu’il couvre.

Les partenaires privés

Partenaires des collectivités, ils participent au processus de valorisation des boues à travers les services qu’ils proposent. C’est le cas de la société Veoliaa qui la métropole de Lille a confié l’exploitation de la station d’épuration de Marquette-lez-Lille.

Valorisation des produits

Dans le Nord, la valorisation du biogaz produit par méthanisation des boues est embryonnaire et soumise à de nombreuses règlementations. Le biogaz produit est valorisé principalement de 2 manières :

· par combustion : pour la valorisation de la chaleur. La chaleur produite est réutilisée pour dans le processus de méthanisation des boues.

· par cogénération : production simultanée d’électricité et de chaleur. C’est le cas de la station de Marquette-lez-Lille.

En ce qui concerne le digestat, dans le Nord comme dans le reste de la France, la valorisation du digestat obtenu par le processus de méthanisation des boues est strictement encadrée du point de vue sanitaire et environnemental. En effet, d’après les services gouvernementaux, les boues des STEP sont susceptibles de contenir des éléments métalliques traces (du plomb, du cuivre, du chrome, etc.), des micropolluants organiques, des microorganismes pathogènes, et des polluants émergents (résidus pharmaceutiques par exemple). Les agriculteurs désireux d’utiliser ces boues pour l’épandage doivent être encadrés par la chambre d’agriculture ou par des prestataires privés, sous le contrôle de l’Etat. Suite à ces tracasseries, les agriculteurs du Nord préfèrent de loin utiliser le digestat issu des exploitations agricoles, moins dangereux et moins contrôlé.

Avantages de la méthanisation des stations d’épuration dans le Nord

Dans le Nord, les avantages de la méthanisation dans les stations d’épuration sont d’ordre environnemental, sanitaire, et économique. En effet, dans le Nord, la valorisation des boues par méthanisation permet :

· de produire des énergies renouvelables pour diminuer la dépendance énergétique des installations de traitement des eaux usées vis-à-vis des énergies fossiles
– de réduire le budget alloué au traitement des boues
– de réduire les besoins des installations en matière d’énergie
– d’améliorer l’impact environnemental des stations d’épuration
– d’augmenter le volume des boues traitées, et par conséquent de réduire les nuisances environnementales liées à leur transport et à leur stockage
– de créer des emplois locaux non délocalisables, issus de chaque maillon de la filière
– de revendre de l’énergie produite à un tarif préférentiel.

Perspectives de développement de la filière

La méthanisation des stations d’épuration est très peu développée dans le Nord. Toutefois l’espoir subsiste. En effet de nombreux projets sont en cours d’évaluation dans le département. Dans la métropole européenne de Lille par exemple, le procédé de méthanisation des STEP est en étude pour être installé dans les stations d’Houplin-Ancoisne, Wattrelos et Neuville-en-Ferrain.

Le gouvernement encourage diverses alternatives comme la méthanisation agricole, celle des ordures ménagères ou encore la récupération des gaz de décharge. Plus d’informations sur les statistiques et les démarches du gouvernement

à travers cette page.

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