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La valorisation des coproduits de l’huilerie par m ethanisation Les coproduits de l’huilerie La production d’huiles v eg etales ainsi que celle d’esters m ethyliques d’huile v eg etale (biocarburant) g en erent un nombre important de coproduits ayant des caract eristiques et des fili eres de valorisation diff erentes. La vente de certains coproduits g en ere un gain financier non n egligeable (tourteaux, huiles acides, etc.), alors que la prise en charge d’autres coproduits peut entraı ˆ- ner des frais cons equents. Les fili eres de valorisation de ces copro- duits sont en constante evolution. Elles d ependent de l’actualit er eglementaire, mais egalement de l’ emergence de nouvelles solutions techniques. Les industriels doivent sans cesse se tenir au courant des choix qui s’offrent a eux et d eterminer la meilleure solution disponible pour leurs coproduits. Une valorisation efficace des coproduits au sein des etablissements peut e ˆtre essen- tielle pour am eliorer la performance economique des sites. Disposer de voies de valorisation p erennes, economiquement viables, et satisfaisantes au niveau environnemental est donc une pr eoccupation des indus- triels. L’objectif du projet VECIR, dont les r esultats seront pr esent es dans le pr esent article, est d’explorer un nouveau mode de valorisation de ces coproduits : la m ethanisation. Les coproduits de la trituration Le coproduit principal de la trituration est le tourteau (figure 1). Les quantit es de tourteaux produites chaque ann ee augmentent, notamment gr^ ace au d eveloppement des biocarburants. Le principal d ebouch e de ce coproduit est l’alimentation animale pour les tour- teaux de colza, soja et tournesol (Boloh, 2002). Pour l’instant, la demande en alimentation animale suit la croissance de production des tourteaux. Cepen- dant, la commercialisation des tour- teaux a des fins alimentaires est soumise Abstract: Profitable use of vegetable oil by-products by anaerobic digestion The productions of vegetable oil and methyl esters of vegetable oil lead to the generation of a lot of by-products. The purpose of this work was to study an alternative solution for a profitable use of vegetable oil by-products: anaerobic digestion. The potential for anaerobic digestion of 24 by-products was studied. The results show that most of oil by-products had a good capacity for anaerobic digestion. Then, the effects of the addition of oil by-products on the behavior of one reactor treating a mixture of grass, cow manure and fruit and vegetable waste and another reactor treating household waste were investigated. Most of the by-products tested improved significantly the production of methane indicating that the addition of by-products from oil production could represent a significant financial earning for the digester operators. Discussions are in progress involving oil producers and biogas plant operators to assess the opportunity of supporting the addition of by-products from oil refining in their facilities. A first evaluation of the costs and potential benefits of by-product treatment was performed. These costs should be reviewed in line with the increased development of anaerobic digestion and the expected benefits due to the digestion of by-products. Key words: by-products, anaerobic digestion, oil production, household waste Laureen BADEY 1 Michel TORRIJOS 2 Philippe SOUSBIE 2 Philippe POUECH 3 Fabrice BOSQUE 1 1 ITERG, 11, Rue Gaspard Monge, Parc industriel Bersol 2, Pessac, F-33600, France <[email protected]> 2 INRA de Narbonne, UR0050, Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement, Avenue des Etangs, Narbonne, F-11100, France 3 APESA, Technopole H elioparc, 2, Av. du Pr esident Pierre Angot, 64 053 Pau Cedex 09 Article rec ¸u le 19 septembre 2012 Accept e le 28 septembre 2012 Pour citer cet article : Badey L, Torrijos M, Sousbie P, Pouech P, Bosque F. La valorisation des coproduits de l’huilerie par m ethanisation. OCL 2012 ; 19(6) : 358-369. doi : 10.1684/ocl.2012.0483 doi: 10.1684/ocl.2012.0483 358 OCL VOL. 19 N8 6 novembre-de ´ cembre 2012 DOSSIER : PROCESS ET QUALIT E Article disponible sur le site http://www.ocl-journal.org ou http://dx.doi.org/10.1051/ocl.2012.0483

La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

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Page 1: La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

La valorisation des coproduits de l’huileriepar m�ethanisation

Les coproduitsde l’huilerie

La production d’huiles v�eg�etales ainsique celle d’esters m�ethyliques d’huilev�eg�etale (biocarburant) g�en�erent unnombre important de coproduits ayantdes caract�eristiques et des fili�eres devalorisation diff�erentes. La vente decertains coproduits g�en�ere un gainfinancier non n�egligeable (tourteaux,huiles acides, etc.), alors que la prise encharge d’autres coproduits peut entraı-ner des frais cons�equents.

Les fili�eres de valorisation de ces copro-duits sont en constante �evolution. Ellesd�ependent de l’actualit�e r�eglementaire,

mais �egalement de l’�emergence denouvelles solutions techniques. Lesindustriels doivent sans cesse se tenirau courant des choix qui s’offrent �a euxet d�eterminer la meilleure solutiondisponible pour leurs coproduits. Unevalorisation efficace des coproduits ausein des �etablissements peut etre essen-tielle pour am�eliorer la performance�economique des sites.

Disposer de voies de valorisationp�erennes, �economiquement viables, etsatisfaisantes au niveau environnementalest donc une pr�eoccupation des indus-triels. L’objectif du projet VECIR, dont lesr�esultats seront pr�esent�es dans le pr�esentarticle, est d’explorer un nouveau mode

de valorisation de ces coproduits : lam�ethanisation.

Les coproduits de la trituration

Le coproduit principal de la triturationest le tourteau (figure 1). Les quantit�esde tourteaux produites chaque ann�eeaugmentent, notamment grace aud�eveloppement des biocarburants. Leprincipal d�ebouch�e de ce coproduit estl’alimentation animale pour les tour-teaux de colza, soja et tournesol (Boloh,2002). Pour l’instant, la demande enalimentation animale suit la croissancede production des tourteaux. Cepen-dant, la commercialisation des tour-teaux �a des fins alimentaires est soumise

Abstract: Profitable use of vegetable oil by-products by anaerobic digestionThe productions of vegetable oil and methyl esters of vegetable oil lead to the generationof a lot of by-products. The purpose of this work was to study an alternative solution for aprofitable use of vegetable oil by-products: anaerobic digestion.The potential for anaerobic digestion of 24 by-products was studied. The results showthat most of oil by-products had a good capacity for anaerobic digestion. Then, theeffects of the addition of oil by-products on the behavior of one reactor treating amixtureof grass, cow manure and fruit and vegetable waste and another reactor treatinghousehold waste were investigated. Most of the by-products tested improvedsignificantly the production of methane indicating that the addition of by-productsfrom oil production could represent a significant financial earning for the digesteroperators.Discussions are in progress involving oil producers and biogas plant operators to assessthe opportunity of supporting the addition of by-products from oil refining in theirfacilities. A first evaluation of the costs and potential benefits of by-product treatmentwas performed. These costs should be reviewed in line with the increased development ofanaerobic digestion and the expected benefits due to the digestion of by-products.

Key words: by-products, anaerobic digestion, oil production, household waste

Laureen BADEY1

Michel TORRIJOS2

Philippe SOUSBIE2

Philippe POUECH3

Fabrice BOSQUE1

1 ITERG,

11, Rue Gaspard Monge,

Parc industriel Bersol 2,

Pessac, F-33600, France

<[email protected]>2 INRA de Narbonne,

UR0050,

Laboratoire de Biotechnologie de

l’Environnement,

Avenue des Etangs, Narbonne,

F-11100, France3 APESA,

Technopole H�elioparc,

2, Av. du Pr�esident Pierre Angot,

64 053 Pau Cedex 09

Article recu le 19 septembre 2012

Accept�e le 28 septembre 2012

Pour citer cet article : Badey L, Torrijos M, Sousbie P, Pouech P, Bosque F. La valorisation des coproduits de l’huilerie par m�ethanisation. OCL2012 ; 19(6) : 358-369. doi : 10.1684/ocl.2012.0483

doi:10.1684/o

cl.2012.0483

358 OCL VOL. 19 N8 6 novembre-decembre 2012

DOSSIER : PROCESS ET QUALIT�E

Article disponible sur le site http://www.ocl-journal.org ou http://dx.doi.org/10.1051/ocl.2012.0483

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�a de nombreuses r�eglementations.Certains tourteaux peuvent etre utilis�espour la production d’�energie (tourteaude p�epins de raisin valoris�e en chaudi�erebiomasse).

Le stockage des huiles brutes peutconduire �a la s�edimentation de particu-les solides, appel�ees fonds de bac(figure 1). Le gisement de ce coproduitn’est pas constant. Il d�epend directe-ment de la qualit�e de l’huile brutestock�ee. Les modes de valorisation dece coproduit sont variables. Il peutetre dirig�e, entre autre, vers des fili�eresde compostage ou d’incin�eration.

Les coproduits du raffinagechimique

De nombreux coproduits sont g�en�er�esau cours du raffinage chimique deshuiles brutes (figure 2).

Les pates de neutralisation sont issues dela neutralisation des huiles �a la soude. Legisement national est difficile �a �evaluer,�etant donn�e que les quantit�es peuventvarier en fonction de la qualit�e des huilesbrutes (acidit�e). Les pates de neutralisa-tion sont g�en�eralement d�ecompos�eeslors d’une op�eration dite de « cassagedes pates ». Il s’agit d’une r�eactionconsommatrice d’�energie, d�elicate �amener, et g�en�erant des vapeurs sulfu-riques. Ce traitement produit des « hui-les acides », valoris�ees en alimentationanimale. Le cout du proc�ed�e de « cas-sage des pates » peut etre estim�e entre80 et 100 s par tonne de pates deneutralisation. Cette op�eration peut etrer�ealis�ee en interne, directement sur lesite de production d’huiles v�eg�etales oupar une entreprise ext�erieure. Les patespeuvent �egalement etre exp�edi�ees, sanstraitement pr�ealable, pour etre valo-ris�ees dans des entreprises ext�erieures

(production de savons, alimentationanimale, etc.). Cependant, ce modede valorisation reste minoritaire.

Les eaux de lavage sont rejet�ees lors dulavage des huiles apr�es neutralisation.Elles sont riches en savons. Elles sontg�en�eralementtrait�eesenstationd’�epura-tion, en m�elange avec l’ensembledes eaux us�ees des sites industriels.Le gisement national est difficile �a�evaluer.

Les terres de d�ecoloration usag�ees (TDU)sont des r�esidus de l’�etape ded�ecoloration, permettant d’�eliminer lespigments contenus dans les huiles. Legisement des TDU est stable ces der-ni�eresann�ees (12 000 tonnesparan).Ducharbon actif est utilis�e occasionnelle-ment, en m�elange avec les terres ded�ecoloration. La teneur en charbonactif est comprise entre 3,5 et 10 % dela terre usag�ee. Ces terres sont g�en�erale-ment compost�ees ou valoris�ees enm�ethanisation.

Pour certaines huiles contenant descires (tournesol, maıs, etc.), un d�ecirageest n�ecessaire. Cette �etape g�en�eredes terres de wint�erisation usag�ees(TWU). Les gisements de TWU est stableces derni�eres ann�ees (4 000 tonnes paran). Ces terres sont g�en�eralementm�elang�ees avec les TDU, et envoy�eesvers des fili�eres de compostage ou dem�ethanisation.

Les condensats de d�esodorisation sontobtenus lors du lavage des vapeurs issuesde la d�esodorisation. Les condensats sontvaloris�es pour leur contenu enmol�eculesd’int�eret (st�erols, tocoph�erols, etc.)pour des applications alimentaires oucosm�etiques.

Les coproduits du raffinagephysique

Certains coproduits du raffinage phy-sique sont identiques �a ceux du raffi-nage physique : TDU, TWU, eaux delavage (figure 3).

Un r�esidu appel�e gommes est r�ecup�er�e �al’issue de la centrifugation des huiles lorsdu d�egommage acide. Ces gommessont principalement valoris�ees pour leurcontenu en l�ecithine. Les applicationspossibles pour la l�ecithine sont tr�esnombreuses.

Des distillats d’acides gras sont �egale-ment g�en�er�es au cours de la distillationneutralisante. Ils peuvent etre valoris�esen alimentation animale.

GRAINES

BroyageAplatissage

Coques/Pellicules(si dépelliculage)

CuissonPression

Huiles brutesde pression

ECAILLES DEPRESSE

Extraction Tourteaux déshuilés

Huiles brutesd’extraction

HUILES BRUTES

Mélange des huilesde pression etd’extraction

Produits etcoproduits

Fonds de bacStockage

Figure 1. Coproduits de la trituration.

OCL VOL. 19 N8 6 novembre-decembre 2012 359

Page 3: La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

Les coproduits de l’est�erification

La transest�erification des huiles enpr�esence de m�ethanol pour produiredu biocarburant g�en�ere de la glyc�erine.La glyc�erine a de nombreux d�ebouch�es,notamment pour des applicationscosm�etiques et pharmaceutiques, ainsique la production de tensioactifs etd’�emulsifiants.

Des eaux d’est�erification peuvent�egalement etre rejet�ees (si la productionde biocarburant est r�ealis�ee en catalyseh�et�erog�ene). Ces eaux sont riches enm�ethanol.

Les coproduits issus dutraitement des effluents aqueux

Les usines de raffinage d’huile disposentg�en�eralement d’une station d’�epurationpour le traitement des effluents aqueuxdu site. Un traitementphysico-chimique,de type a�eroflotatteur, est g�en�eralementinstall�e en amont de cette station.

Deux coproduits sont alors g�en�er�es : lesgraisses d’a�eroflottateurs et les boues de

station d’�epuration. Les graissesd’a�eroflottation sont g�en�eralementincin�er�ees �a des couts importants. Lesboues sont g�en�eralement m�ethanis�eesou compost�ees avant �epandage.

Le contexte de lam�ethanisation en France

La m�ethanisation (aussi appel�ee « diges-tion ana�erobie ») est la transformationdela mati�ere organique en un biogaz,compos�e principalement de m�ethaneet de gaz carbonique. Cette transforma-tion s’op�ere par l’action d’un consortiummicrobien fonctionnant en ana�erobiose.La mati�ere r�esiduelle non d�egrad�ee enbiogaz et les micro-organismes produitsconstituent le « digestat » (Moletta etVerstraete, 2008).

Ce proc�ed�e permet donc d’�eliminer lamati�ere organique pour produire dubiogaz valorisable, via le m�ethane qu’ilcontient. Le biogaz peut etre utilis�e soitsous forme thermique, soit sous formethermique et �electrique apr�es transfor-

mation en cog�en�eration et enfin entant que carburant (Chatain, 2008).Le biogaz produit est principalementvaloris�e par cog�en�eration. L’�electricit�eest g�en�eralement revendue, alors que lachaleur produite peut avoir diff�erentesd�ebouch�es (utilisation en interne pourchauffer le r�eacteur et s�echer le digestat,injection dans un r�eseau de chaleur).Cependant, la principale source derevenu provient de la vente d’�electricit�e,meme si la revente de chaleur peutassurer une meilleure rentabilit�e del’installation. L’injection du biogaz dansles r�eseaux de gaz naturel, ainsi quel’utilisation du biogaz en tant quecarburant, restent encore des solutionsmarginales.

Le digestat, s’il est de bonne qualit�e,peut etre utilis�e en tant qu’engrais ouamendements organiques dans le cadred’un plan d’�epandage ou dans le cadred’un produit normalis�e (Servais, 2008).Une bonne valorisation du digestatpermet de renforcer la rentabilit�ed’une unit�e de m�ethanisation.

Les installations francaises

Les installations de m�ethanisationpr�esentes sur le territoire francais ser�epartissent entre :

– des unit�es de traitement des boues destations d’�epuration et d’effluents indus-triels et agro-alimentaires (unit�es les plusanciennes et les plus nombreuses) ;– des installations de m�ethanisationagricoles, encore appel�ees « �a laferme », traitant principalement deseffluents agricoles (lisier, fumier, etc.),mais pouvant accueillir des d�echets tiersen faible pourcentage ;– des installations territoriales ou cen-tralis�ees ayant pour objectif de mutua-liser les d�echets de diff�erents acteurs(collectivit�es, industries, exploitationsagricoles) pr�esents sur un territoirelimit�e (le rayon de r�ecup�eration desd�echets est g�en�eralement de 40 kmmaximum) ;– des installations de traitement desd�echets organiques des orduresm�enag�e-res (OM) ou de la fraction fermentescibled’ordure m�enag�ere (FFOM) (Ernst etYoung, 2010).

Le secteur agricole et celui des OM sontles plus dynamiques et les plus r�ecents(la majorit�e de ces installations a �et�econstruite apr�es l’an 2000), ce qui laissepr�esager un d�eveloppement acc�el�er�edans les prochaines ann�ees. Lors du

HUILE BRUTES

Dégommage à l’eau et/ouconditionnement acide Phospholipides

Neutralisation chimiqueà la soude Acides gras libres

LavagesSéchage

Auxiliaires defabrication : acide,

base, eau

Décoloration

Principaux composéséliminés

Pigments

DécirageFiltration

Pâtes de neutralisation(savons)

Eaux de lavages

Coproduits générés

Terres de décolorationusagées

[Cires]*[Terres de

wintérisation usagées]*

Désodorisation/Injectionde vapeur sous vide

VolatilsCondensats dedésodorisation

Inertage

HUILES RAFFINÉES * Huiles de tournesol,maïs, pépins de raisin, etc.

Figure 2. Coproduits du raffinage chimique.

360 OCL VOL. 19 N8 6 novembre-decembre 2012

Page 4: La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

projet VECIR, nous nous sommesconcentr�es sur les installations suscepti-bles d’accueillir les coproduits deshuileries, �a savoir les installations agri-coles, centralis�ees et celles traitant lesordures m�enag�eres ou leur fractionfermentescible. En 2011, l’ITERG arecens�e :

– 40 installations agricoles ou centra-lis�ees en fonctionnement ;– 57 installations agricoles ou centra-lis�ees en projet ;– 10 installations de m�ethanisation desOM ou FFOM en fonctionnement ;– 14 installations de m�ethanisation desOM ou FFOM en projet.

Les installations agricoles ou centra-lis�ees, encore peu d�evelopp�ees jusqu’�apr�esent, sont en augmentation. Ainsi,le nombre d’installations agricoleset territoriales devrait augmenterd’environ 5 �a 20 unit�es par an cesprochaines ann�ees. L’ITERG met �a jourr�eguli�erement une base recensant

l’ensemble des installations en fonction-nement ou en projet, en pr�ecisant leurlocalisation, leur capacit�e et les princi-paux substrats trait�es.

Le contexte r�eglementairefrancais

Le contexte r�eglementaire francais a�evolu�e r�ecemment, afin de simplifier lesd�emarches administratives lors de laconception des installations. De plus, leprix de rachat de l’�electricit�e produite �apartir de biogaz a augment�e en 2011 deplus de 20 %. Le tarif maximal de rachatdu biogaz est port�e �a 19,97 centimesd’euros par kWh, contre 13,1 centimesd’euros par kWh pr�ec�edemment.Un d�ecret, publi�e en 2011, encadre�egalement les tarifs li�es �a l’injectiondirecte de biogaz dans le r�eseau de gaznaturel. Les tarifs oscilleront entre 4,5centimes d’euros par kWh PCS pour lesplus grandes installations et 12,5 cen-times d’euros par kWh PCS pour les

petites installations. A noter que ce tarifd�epend en partie de la nature desproduits m�ethanis�es. Les d�echets agri-coles sont avantag�es par rapport auxautres r�esidus.

Cette �evolution des tarifs devrait favo-riser la fili�ere de la m�ethanisation enFrance. Cependant, ces tarifs sontnettement inf�erieurs �a ceux appliqu�esen Allemagne, o�u les installations dem�ethanisation sont florissantes.

L’augmentation du prix de rachatde l’�electricit�e produite �a partir debiogaz ainsi que l’augmentation dunombre d’installations de m�ethanisationentraınent une demande croissante enmati�ere organique susceptible d’etrem�ethanis�ees. Ce contexte est favorablepour envisager la m�ethanisation descoproduits de l’huilerie, richesenmati�ereorganique.

Le potentiel m�ethaneint�eressant descoproduits de l’huilerie

Les coproduits �etudi�es

L’ITERG et le LBE-INRA ont �evalu�el’aptitude �a la m�ethanisation des copro-duits de l’huilerie. Pour cela, les poten-tielsm�ethane de 24 r�esidus, appartenantaux 13 cat�egories de coproduits del’huilerie pr�ealablement identifi�ees(tableau 1), ont �et�e mesur�es. Les�echantillons compris dans une memecat�egorie de coproduit se diff�erentientpar la nature de la graine tritur�ee ou del’huile raffin�ee (tournesol, colza, etc.),ou par leur provenance. Ces 24�echantillons ont �et�e pr�elev�es sur lesprincipaux sites francais de productiond’huiles.

La majorit�e des r�esidus a une forteconcentration en mati�ere organique,avec des valeurs sup�erieures �a 40 %de mati�ere s�eche (tableau 1).

Mat�eriels et m�ethodes

Le potentiel m�ethane correspond �a laquantit�e maximale de m�ethane que lamati�ere organique contenue dans und�echet ou un coproduit est susceptiblede produire lors de sa d�egradation(Angelidaki et Sanders, 2004). Cepotentiel est calcul�e �a partir de lamesure du volume de biogaz produit,de l’analyse de la composition du biogaz(qui permet de d�eterminer le pour-

HUILE BRUTE

Dégommage à l’eau et/ouconditionnement acide Phospholipides

Décoloration Pigments

Principaux composéséliminés

DécirageFiltration

Terres de décolorationusagées

Coproduits générés

[Cires]*[Terres de

wintérisation usagées]*

Distillation/Injection devapeur ou « flash » distillation

Vide poussé

Acides gras libres** Distillats d’acide gras

Inertage

HUILE RAFFINÉE * Huiles de tournesol, maïs, pépins deraisin, etc.** Equipement particulier (« scrubber »)pour récupération des distillats

Gommes

Volatils

CentrifugationLavages

Eaux de lavageAuxiliaires de

fabrication : acide,base, eau

Figure 3. Coproduits du raffinage physique.

OCL VOL. 19 N8 6 novembre-decembre 2012 361

Page 5: La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

centage de m�ethane contenu dans lebiogaz) et de la quantit�e de mati�ereorganique apport�ee.

Les essais de mesure du potentielm�ethane ont �et�e conduits dans desr�eacteurs de 6 L �a double paroisthermostat�es �a 35 8C (Torrijos et al.,2008). Ces r�eacteurs sont �equip�esd’un syst�eme de mesure en ligne duvolume de gaz produit (d�ebitm�etreRitter milligascounter MGC-1). Lesr�eacteurs ont �et�e ensemenc�es par desboues ana�erobies issues d’une unit�ede m�ethanisation traitant les effluentsd’une sucrerie. Les r�eacteurs ontfonctionn�e en mode fed-batch, c’est-�a-dire avec des batchs successifs sansvidange, pour les r�esidus ayant une forteconcentration en mati�ere s�eche ou enmode batchs successif avec une phasede d�ecantation puis vidange �a la fin dechaque batch pour les r�esidus dilu�es. Aud�ebut et �a la fin de chaque essai, les

r�eacteurs ont �et�e aliment�es avec del’�ethanol pour v�erifier l’activit�e desboues et mesurer la respirationendog�ene, c’est-�a-dire l’activit�e desboues lorsqu’il n’y a plus de substrat �ad�egrader. Pour les r�esidus solides, 1 gdemati�ere volatile par litre de r�eacteur a�et�e ajout�e manuellement au d�ebut dechaque batch. Pour les r�esidus liquides,dont la concentration a �et�e mesur�ee enDCO, 1 �a 2 g de DCO ont �et�e ajout�es aud�ebut de chaque batch, en fonction dela vitesse de d�egradation observ�ee.L’exp�erimentation a dur�e entre 1 et2 mois pour chaque r�esidu �etudi�e. Levolume de biogaz produit a �et�e mesur�een ligne pour chaque batch et lepourcentage de m�ethane contenu dansle biogaz a �et�e mesur�ee pour la totalit�edu volume produit par batch. Labiod�egradabilit�e des r�esidus a �et�e�evalu�ee en divisant le volume dem�ethane produit au cours des essaisr�ealis�es par le volume de m�ethane

th�eorique maximum qui peut etreproduit, connaissant la DCO des r�esidus(il n’a pas �et�e possible de d�eterminerla biod�egradabilit�e de 3 �echantillons,n’ayant pas pu d�eterminer leur DCO,voir tableau 1).

Les r�esultats

Les potentiels m�ethane ont �et�e calcul�espar tonnedemati�ereorganique (figure4)et par tonne de produit brut (figure 5).Les valeurs des potentiels m�ethane sonttr�es diff�erentes d’un r�esidu �a l’autre,avec des valeurs comprises entre 100 et725 m3 de CH4 par tonne de mati�ereorganique (figure 4). En revanche, lacin�etique de d�egradation des r�esidus esttoujours relativement lente.

Treize r�esidus pr�esentent des potentielsm�ethane �elev�es (compris entre �a 400 et500 m3 de CH4 par tonne de mati�ereorganique pour 5 coproduits, et sup�e-rieurs �a 500 m3 de CH4 par tonne de

Tableau 1. Caract�eristiques des 24 coproduits de l’huilerie �etudi�es.

Coproduits �etudi�es Nature Mati�eres�eche (%)

Mati�ereorganique (%)

DCO(g/kg ou g/L)

Tourteaux d�eclass�esColza 87,9 80,4 1 033

Tournesol 89,0 83,0 1 130

Fond de bacTournesol 94,0 89,0 1 650

Colza 53,0 49,0 1 130

Pates de neutralisation

Colza 65,5 60,0 825

Coprah* - - 309

Tournesol 52,5 44,0 1 200

P�epin de raisin 42,0 38,0 925

Gommes - 38,0 35,0 777

Terres d�ecoloration usag�ees

Tournesol (site 1) 84,0 40,0 1 080

Tournesol (site 2) 95,0 44,5 1 005

Palme 99,0 51,0 945

P�epin de raisin 91,0 43,0 880

Terres de wint�erisation usag�ees Tournesol 89,0 55,0 1 350

Condensats de d�esodorisation Tournesol 99,0 99,0 2 705

Distillats d’acides gras- 7,3 7,1 -

Palme 100,0 100,0 -

Glyc�erineSite 1 92,0 87,0 1 023

Site 2 96,5 94,0 1 120

Eau de lavage* - - - 90

Eau d’est�erification* - - - 46

Graisse d’a�eroflottationSite 1 5,5 1,9 183

Site 2 9,2 7,8 -

Boues de station d’�epuration - 10,7 9,1 138

* Le taux de mati�ere s�eche et de mati�ere organique des coproduits liquides n’a pas pu etre �evalu�e. Les pates de neutralisation de coprah ont �et�edilu�ees avec des eaux de lavage ; le pourcentage de mati�ere s�eche et de mati�ere organique n’a pas pu etre �evalu�e.

362 OCL VOL. 19 N8 6 novembre-decembre 2012

Page 6: La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

mati�ere organique pour 8 coproduits).Ces r�esidus ont un potentiel m�ethane�elev�e car ils contiennent une proportionimportante de graisses. De plus, leurbiod�egradabilit�e est excellente.

Cinq r�esidus poss�edent des potentielsm�ethane moyens, compris entre 250 et400 m3 de CH4 par tonne de mati�ereorganique.

Six coproduits ont un potentielm�ethane faible (inf�erieur �a 250 m3 de

CH4 par tonne de mati�ere organique).La biod�egradabilit�e de ces r�esidus estfaible.

Il n’est pas toujours possible de tirer deconclusion g�en�erale en fonction du typede r�esidus et/ou du type d’huile trait�ee.Par exemple, les potentiels m�ethane desTDU (4 �echantillons �etudi�es) s’�etendententre 164 et 536 m3 de CH4 par tonnede mati�ere organique (tableau 2). Deux�echantillons de TDU ont des potentielsm�ethane �elev�es ou moyen, alors que

deux �echantillons pr�esentent des poten-tiels m�ethane faibles. Le type de pro-c�ed�e utilis�e semble jouer un roleimportant et il a �et�e suppos�e que letaux de charbon actif contenu dans lesTDU influencait les r�esultats. Des �etudescompl�ementaires ont �et�e men�ees �ace sujet pour la codigestion avec laFFOM.

Les r�esultats de potentiel m�ethaned�ependent alors du type de coproduit,mais �egalement de la nature de l’huileraffin�ee (tournesol, colza, etc.) et despratiques sp�ecifiques �a chaque siteindustriel. Une conclusion importanteest que la majorit�e des r�esidus a despotentiels m�ethane �elev�es, et donc unebonne aptitude �a la m�ethanisation.

La figure 6 pr�esente les potentielsm�ethane (par rapport �a la quantit�e demati�ere organique) de substrats pou-vant etre m�ethanis�es dans des unit�es dem�ethanisation agricoles ou centralis�ees,ce qui permet de les comparer avecceux des coproduits de l’huilerie. De parleur potentiel m�ethane tr�es �elev�e, lesr�esidus de l’huilerie peuvent permettred’am�eliorer significativement la produc-tion de m�ethane d’un m�ethaniseurexistant de type agricole ou centralis�eou traitant des ordures m�enag�eres,meme si les proportions ajout�ees sontrelativement faibles (10 �a 20 % parexemple). Les opportunit�es de codiges-tion de ces coproduits dans des unit�esde m�ethanisation des orduresm�enag�eres et dans des unit�es agricolesou centralis�ees ont alors �et�e �evalu�eesdans la deuxi�eme partie du projet.

Les opportunit�esde com�ethanisationavec la FFOM

Les coproduits �etudi�es

Deux types d’ordures m�enag�eres peu-vent etre m�ethanis�es :

– les ordures m�enag�eres r�esiduelles, quicorrespondent �a la part des d�echetsrestante apr�es les collectes s�electives ;– la fraction fermentescible des orduresm�enag�eres (FFOM), qui correspondentaux d�echets m�enagers putrescibles(d�echets de cuisine, certains d�echetsverts, papiers-cartons et textiles sanitai-res) ; cette fraction est obtenue apr�es trides ordures m�enag�eres r�esiduelles pourne garder que la mati�ere organiquepouvant etre m�ethanis�ee.

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Figure 4. Potentiel m�ethane des coproduits de l’huilerie. Les barres noires repr�esentent lepotentiel m�ethane par tonne de mati�ere organique et les barres grises repr�esentent le potentielm�ethane par tonne de DCO (r�esidus liquides).

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Figure 5. Potentiel m�ethane des coproduits de l’huilerie par rapport �a la masse de coproduitbrut.

OCL VOL. 19 N8 6 novembre-decembre 2012 363

Page 7: La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

Les ordures m�enag�eres r�esiduelles ontun faible pouvoir m�ethanog�ene (60 m3

de m�ethane par tonne de d�echetsentrants) par rapport �a la FFOM, dontle potentiel est de l’ordre de 100 �a130 m3 de m�ethane par tonne ded�echets trait�es (Ernst et Young, 2010).

Le projet VECIR a eu pour objectifd’�evaluer la faisabilit�e de la com�ethani-sation de certains coproduits de l’huile-rie avec la FFOM, et de d�eterminer lesperformances r�esultantes en termes derendement de biod�egradation, de pro-duction de biogaz et d’�eventuel impactsur la qualit�e du digestat.

Dans un premier temps, des essais decodigestion �a l’�echelle pilote ont �et�emen�es. Ils ont concern�e :

– plusieurs �echantillons de TDU ;– des pates de neutralisation issues duraffinage chimique des huiles de p�epinsde raisins ;– de la glyc�erine issue de l’est�erificationde l’huile de colza.

Ces essais avaient pour objectif desimuler le comportement d’un diges-teur industriel de m�ethanisation d’ordu-res m�enag�eres. Les essais pilote ont �et�er�ealis�es par l’APESA. La qualit�e dudigestat obtenu lors de ces essais a �et�e�evalu�ee.

Dans un second temps, des essais ont �et�emen�es sur une unit�e de m�ethanisationindustrielle de la FFOM. Ces essais ontconcern�e les pates de neutralisation et laglyc�erine.

Mat�eriels et m�ethodes

Les essais de codigestion ont �et�e r�ealis�espar l’APESA en r�eacteur pilote continuconcu pour le traitement de FFOM selonle proc�ed�e de la soci�et�e VALORGA. Lefermenteur est compos�e d’une cuvecylindrique, thermostat�ee, de 15 litresde volume utile. La cuve du fermenteurest s�epar�ee sur les 2/3 du diam�etre parune paroi verticale, d’o�u un fonctionne-ment de type piston. Le fermenteur,

grace �a son syst�eme d’agitation parinjection de gaz sous pression, permetde travailler �a des teneurs en mati�eres�eche �elev�ees. Les essais pilote se sontd�eroul�es en milieu thermophile (55 8C)pour s’approcher au plus pr�es desconditions de fonctionnement du sitede m�ethanisation o�u se d�erouleront lesessais industriels. Le volume de biogazproduit a �et�e mesur�e en continu. Lacomposition du biogaz a �et�e analys�eequotidiennement.

Le consortium bact�erien ana�erobien�ecessaire pour transformer la mati�ereorganique en biogaz provenait d’unr�eacteur industriel (usine de m�ethani-sation de la FFOMde Varennes-Jarcy). Lepilote de m�ethanisation a �et�e, dans unpremier temps, aliment�e en FFOM seu-lement, afin de reproduire les conditionsde fonctionnement de l’unit�e indus-trielle. La charge organique volumiqueappliqu�ee en FFOM a �et�e de 6 g demati�ere organique par litre et par jour,charge appliqu�ee �a l’usine de Varennes-Jarcy. Une fois que les param�etres defonctionnement ont �et�e stabilis�es, l’essai�a proprement parl�e a pu d�emarrer.

L’APESA a �egalement r�ealis�e des analy-ses sur les digestats issus de ces essaisafin d’�evaluer l’impact de l’ajout decoproduits de l’huilerie. Les besoins enmaturation du digestat ont �et�e analys�esau moyen d’un test de respirom�etrie etle compost obtenu a �et�e caract�eris�egrace �a une analyse de compositionagronomique, puis l’indice de stabilit�ebiologique a �et�e mesur�e.

Les essais industriels se sont d�eroul�es surl’unit�e de m�ethanisation des orduresm�enag�eres de Calais, exploit�ee parOCTEVA.

Les r�esultats avec les TDU

Les tests de potentiels m�ethane ontmontr�e une grande disparit�e de r�esultatsentre les diff�erents �echantillonsdeTDU. Ila �et�e suppos�e que le taux de charbonactif contenu dans ces terres influencaitle pouvoir m�ethanog�ene de celles-ci.L’APESA a alors test�e la co-m�ethanisa-tion de 4 �echantillons de terres ded�ecoloration usag�ees se diff�erenciantnotamment par leur teneur en charbonactif. Les essais pr�eliminaires de testspotentiel m�ethane sur ces �echantillonsmontrent une nouvelle fois un grand�ecart (figure 7). Il est difficile d’�etablir unecorr�elation entre le taux de charbon actifet le potentiel m�ethane cependant,

Tableau 2. Caract�eristiques et potentiels m�ethane des �echantillons de terres de d�ecolorationusag�ees (TDU) – (en m3 CH4 par tonne de mati�ere organique).

Nature Potentiel m�ethane(m3 CH4/t MO)

Biod�egradabilit�e (%)

Tournesol (site 1) 534 57 %

Tournesol (site 2) 164 21 %

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Figure 6. Comparaison des potentiels m�ethanog�enes (en m3 de CH4 par tonne de mati�ereorganique) de diff�erents substrats organiques (source : APESA).

364 OCL VOL. 19 N8 6 novembre-decembre 2012

Page 8: La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

l’�echantillon contenant le plus de char-bon actif est l’�echantillon ayant le plusfaible potentiel m�ethane. Les trois autres�echantillons de TDU ont un potentielm�ethane sup�erieur �a celui de la FFOM, etseraientdonc int�eressantspour envisagerune co-m�ethanisation.

Pour les essais de codigestion, la chargevolumique organique totale appliqu�eedans le pilote a �et�e de 6 g de mati�ereorganique par litre et par jour, dont 5 gsont apport�es par les FFOMet 1 g par lesTDU. Pour chacune des 4 TDU test�eesen pilote continu, les param�etresde fonctionnement confirment un bond�eroulement de la m�ethanisation.L’ajout des TDU de palme et de colza�a 0 % de charbon actif a permis uneaugmentation significative de 24 % etde 11 % du potentiel m�ethane parrapport �a celui des FFOM (figure 8).L’ajout des TDU de raisin �a 10 % decharbon actif ne permet aucune aug-mentation du potentiel m�ethane parrapport �a la phase FFOM seule ; il y ameme une diminution significative dupotentiel m�ethane (figure 8).

Les r�esultats des essais pilote montrentque l’ajout �a hauteur de 1/6e de lacharge organique de TDU (3 sur les 4test�es) ont des effets tr�es positifs sur lesperformances en m�ethanisation. L’ajoutde ces produits dans une unit�e indus-trielle de m�ethanisation des FFOMpermettrait donc d’am�eliorer la produc-tion de biogaz. Les �echantillons conte-nant le moins de charbon actifobtiennent de meilleures performancesen m�ethanisation. Le charbon actif,utilis�e quelquefois lors de l’�etape ded�ecoloration de l’huile, semble retenirfortement la mati�ere grasse et ainsi larendre moins accessible pour les micro-organismes m�ethanog�enes.

Les r�esultats avec les patesde neutralisation

Les performances de la com�ethanisationdu m�elange pates de neutralisation/TDU avec la fraction fermentescible desordures m�enag�eres (FFOM) ont �et�e�evalu�ees �a l’�echelle pilote. Ces deuxcoproduits proviennent du raffinage deshuiles de p�epins de raisin. Lors de lapremi�ere phase, 6 g de mati�ere orga-nique par litre et par jour sont apport�espar les FFOM et 1 g par le m�elangeTDU/pate. Lors de la seconde phase, 6 gdemati�ere organique par litre et par joursont apport�es par les FFOM et 2 g par le

m�elange TDU/pate. L’ajout dum�elangepates de neutralisation/TDU de raisinsaugmente les performances de 15 �a30 % respectivement pour un ajout de1 g/L et de 2 g/L par rapport �a la phaseFFOM seule (figure 9). Le m�elange a�egalement permis d’am�eliorer la qualit�edu biogaz (taux de m�ethane contenudans le biogaz). Les TDU de p�epins deraisin contenant 10 % de charbon actifayant peu d’impact sur le potentielm�ethane du m�elange, l’augmentationde la production de biogaz est �aimputer aux pates de neutralisationqui permettent d’augmenter significa-

tivement les performances par rapport�a la m�ethanisation des FFOM seule.

Les pates de neutralisation ont ensuite�et�e test�ees en unit�e industrielle. Entre 1et 4 tonnes de pates de neutralisationont �et�e introduites chaque jour dans ler�eacteur industriel traitant entre 50 �a 60tonnes de mati�ere par jour. Deux�echantillons de pates de neutralisationont �et�e test�es (tournesol et colza)pendant 9 jours.

Les pates de neutralisation ont �et�estock�ees dans une cuve agit�ee etchauff�ee, d�edi�ee aux graisses, qui per-

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TDU palme 0 %de charbon actif

TDU colza 0 %de charbon actif

TDU colza 5 %de charbon actif

TDU raisin 10 %de charbon actif

FFOM

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)Figure 7. Comparaison des potentiels m�ethanog�enes des diff�erents �echantillons de TDU aveccelui de la fraction fermentescible des ordures m�enag�eres (FFOM).

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FFOM FFOM + TDUpalme 0 % decharbon actif

FFOM + TDUcolza 0 % decharbon actif

FFOM + TDUcolza 5 % decharbon actif

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t-test significatif (p = 0,05)

Figure 8. Potentiels m�ethane des diff�erentes phases de codigestion entre la FFOM et les TDU(l’ast�erisque signifie que la diff�erence de potentiel m�ethane entre la phase avec TDU et celleavec FFOM seule est significativement diff�erente selon un test statistique).

OCL VOL. 19 N8 6 novembre-decembre 2012 365

Page 9: La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

met de transf�erer les produits pateuxdirectement dans le digesteur. Cepen-dant, le pompage du produit arencontr�e quelques difficult�es : unapport cons�equent de chaleur a �et�en�ecessaire pour obtenir une mixturesuffisamment fluide et homog�ene pou-vant etre inject�ee dans le r�eacteur.

L’ajout de pates de neutralisation a unimpact positif sur la production dem�ethane, en permettant de produireentre 10 et 17 m3 de biogazsuppl�ementaires par tonne de d�echetsbruts introduits, soit une augmentationcomprise entre8 et14 %.L’ajoutdepatede neutralisation peut avoir un impacttr�es favorable sur la productiondebiogazlors de sa codigestion avec la FFOM.

Les r�esultats avec la glyc�erine

Les essais de codigestion en r�eacteurpilote de la glyc�erine avec la FFOM ontmontr�e que la glyc�erine pouvait aug-menter la production de biogaz signi-ficativement. En effet, le potentielm�ethane de la glyc�erine est de431 m3 de m�ethane par tonne demati�ere organique alors que celui de

la FFOM est en moyenne de 300 m3 dem�ethane par tonne de mati�ere orga-nique. Cependant, la vitesse sp�ecifiquede d�egradation de la glyc�erine est faible.Il est n�ecessaire de faire attention �a nepas surcharger le r�eacteur en lui appor-tant plus de mati�ere organique qu’iln’est susceptible de pouvoir traiter. Eneffet, l’APESA a constat�e que l’ajout deglyc�erine au-del�a d’une charge de 2 300kg/m3.jour en glyc�erine (soit 12 % enmasse dans le m�elange) peut entraınerune surcharge du r�eacteur. Ces r�esultatssont en accord avec ceux disponiblesdans la litt�erature (Amon et al., 2006 ;Holm Nielsen et al., 2008). Les essaispilote ont permis de dimensionner lesessais en r�eacteur industriel. Il a �et�ed�ecid�e d’introduire 1 tonne de glyc�erinechaque jour en m�elange avec la FFOMet 4 t le dimanche. La glyc�erine a �et�eajout�ee �a hauteur de 0,5 g/L dans ler�eacteur (pour une charge totale de9,3 g/L). L’ajout de glyc�erine a unimpact positif en permettant de pro-duire entre 10 et 15 m3 de biogazsuppl�ementaires par tonne de d�echetsbruts introduits (soit 3 �a 5 % d’aug-mentation). La glyc�erine a donc un

impact tr�es favorable sur la productionde biogaz lors de sa codigestion avec laFFOM.

Les r�esultats sur le digestat

Les mesures effectu�ees sur le digestatont d�emontr�e que l’ajout de TDU, depates de neutralisation et de glyc�erinene modifiaient pas la composition et laqualit�e du digestat, aussi bien lors desessais pilote que lors des essais sur siteindustriel. Les composts obtenus res-pectent la norme NFU-44051 concer-nant les amendements organiques. Deplus, le compost participera �al’am�elioration des propri�et�es physiquesdu sol : a�eration, meilleure capacit�e der�etention d’eau. . . Les coproduits del’huilerie peuvent donc etre m�ethanis�esen m�elange avec la FFOM sans craindreune alt�eration du digestat.

Conclusion

Les TDU, les pates de neutralisation et laglyc�erine permettent d’augmenter signi-ficativement la production de biogazlorsqu’ils sont com�ethanis�es avec laFFOM. Le biogaz suppl�ementaire tir�ede cette codigestion permettrait uneproduction d’�electricit�e suppl�ementaireet ainsi un gain financier non n�egligeablepour l’exploitant d’une unit�e dem�ethanisation. L’ITERG a contact�e desexploitants d’unit�es de m�ethanisationd’OM pour d�efinir les modalit�es de priseen charge des coproduits de l’huilerie sursite industriel (tableau 3). Les tarifspropos�es semblent coh�erents avec lescouts d’exploitation de ces usines et lesgains envisag�es (en termes de produc-tion de biogaz). Cependant, les prixpropos�es pour les coproduits de l’huileriesont nettement inf�erieurs aux tarifs ouaux couts de valorisation actuels de cescoproduits.

Les opportunit�esde com�ethanisationavec d’autres substratsagricoles

Les coproduits �etudi�es

Dans les installations de m�ethanisationagricole, le gisement trait�e est pourl’essentiel compos�e de :

– lisiers et fumiers ;– d�echets issus des industries agroali-mentaires ;

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FFOM FFOM + TDU/pâte (1 g/L) FFOM + TDU/pâte (2 g/L)

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Méthane (%) t-test significatif (p = 0,05)

Figure 9. Potentiels m�ethane et pourcentage de m�ethane contenu dans le biogaz des diff�erentesphases de codigestion entre la FFOM et le m�elange TDU/pate de neutralisation (l’ast�erisquesignifie que la diff�erence de potentiel m�ethane entre la phase avec le m�elange pate/TDU �a 2 g/L) et celle avec FFOM seule est significativement diff�erente selon un test statistique).

366 OCL VOL. 19 N8 6 novembre-decembre 2012

Page 10: La valorisation des coproduits de l'huilerie par méthanisation

– cultures interm�ediaires ou d�edi�ees(ADEME, 2011).

Le LBE-INRA a test�e la com�ethanisationde m�elange de coproduits de l’huilerieavec des substrats repr�esentatifs desd�echets m�ethanis�es dans les installa-tions territoriales en fonctionnement ouen projet, qui constituent le « m�elangede base » (tableau 4). Cinq r�esidus issusdu raffinage des huiles v�eg�etales ont �et�e�etudi�es :

– des pates de neutralisation provenantdum�elange de pate de neutralisation decolza (2/3) et de pates de neutralisationde tournesol (1/3) ;– des pates de neutralisation de colza ;– des terres de wint�erisation usag�eesprovenant de tournesol ;– de la glyc�erine ;– des graisses d’a�eroflottation.

Mat�eriels et m�ethodes

Les essais se sont d�eroul�es dans desr�eacteurs de 15 L thermostat�es �a 35 8C(Torrijos et al., 2012). L’alimentationmanuelle des r�eacteurs a �et�e r�ealis�ee 5fois par semaine. Les r�eacteurs ont �et�epes�es chaque semaine et la masse enexc�es a �et�e pr�elev�ee afin de maintenir lamasse de solides dans le r�eacteur �a10 kg. Les r�eacteurs sont �equip�es d’unsyst�eme de mesure en ligne du volume

de gaz produit (d�ebitm�etre Rittermilligascounter MGC-1). La composi-tion du biogaz a �et�e mesur�ee une foispar semaine. Les r�eacteurs ont �et�eensemenc�es avec des boues ana�erobiesprovenant d’un r�eacteur industriel trai-tant des effluents de sucrerie.

Les six r�esidus ont �et�e ajout�es dans unr�eacteur de codigestion aliment�e avec lem�elange de base (tableau 4). Chaqueessai a �et�e divis�e en 3 phases :

– phase 1 : alimentation avec lem�elange de base pendant 4 semaines�a une charge de 1,5 kg de mati�ereorganique par kilogramme de r�eacteuret par jour ;– phase 2 : alimentation avec lem�elange de base additionn�e d’un descinq r�esidus pendant 8 semaines ;la charge du m�elange de base a �et�emaintenue �a 1,5 kg de mati�ere orga-nique par kilogramme de r�eacteur et parjour et le r�esidu a �et�e ajout�e �a la chargede0,5 kg de mati�ere organique par kilo-gramme de r�eacteur et par jour ; lacharge totale appliqu�ee �etait donc de2 kg de mati�ere organique par kilo-gramme de r�eacteur et par jour ;– phase 3 : retour aux conditions de laphase 1 pendant 2 semaines (m�elangede base seul, charge de 1,5 kg demati�ere organique par kilogramme der�eacteur et par jour).

Le but de la phase 1 est de caract�eriserles performances des r�eacteurs avec lem�elange de base seul. Celui de la phase2 est de d�eterminer les effets de l’ajoutd’un r�esidu sur le comportement desr�eacteurs, le m�elange de base �etantapport�e dans les memes conditions qu’�ala phase 1. Enfin, le but de la phase 3 estde caract�eriser le comportement desr�eacteurs lorsque le r�esidu n’est plusapport�e pour v�erifier s’il y a un effetr�emanent de l’addition du r�esidu.

Les r�esultats

Quatre r�esidus (les 2 pates de neutrali-sation, les TWU et les graissesd’a�eroflottateur) ont eu un effet impor-tant sur la production de m�ethane, avecune augmentation de 50 �a 62 % duvolume de m�ethane produit par rapport�a la production avec le m�elange de baseseul (tableau 5). Cette augmentation estli�ee au fort potentiel m�ethane de cesr�esidus (690 �a 860 m3 de CH4 par tonnedemati�ere organique). La glyc�erine a unpotentiel m�ethane proche de celui dum�elange de base et l’augmentation duvolume de m�ethane produit a �et�eproportionnelle �a celle de la charge(tableau 5).

Conclusion

La plupart des coproduits de l’huilerietest�es permet d’am�eliorer tr�es significa-tivement la production de m�ethane lorsde la codigestion avec le m�elange debase, meme si les proportions ajout�eessont relativement faibles (25 % desmati�eres organiques apport�ees). Aucuntemps d’adaptation des boues auxcoproduits graisseux, ni aucune accu-mulation de mati�ere solide dans ler�eacteur n’ont �et�e constat�es. L’incorpo-ration de ces r�esidus dans une installa-tion de m�ethanisation centralis�ee estdonc envisageable et serait b�en�efiquepour la production de biogaz.

L’ITERG a contact�e des soci�et�es, quid�eveloppent des projets de m�ethanisa-tion territoriale pour des clients vari�es,

Tableau 3. Tarifs de prise en charge des coproduits de l’huilerie sur site industriel de m�ethanisation des OM ou FFOM (hors frais de transport �a la chargedu producteur d’huile).

Nature du coproduit Tarif minimum de prise en charge (s/t) Tarif maximum de prise en charge (s/t)

TDU �A la charge du producteur d’huile : 20 s/t �A la charge du producteur d’huile : 30 s/t

Pate de neutralisation Achat par l’exploitant : 10 s/t �A la charge du producteur d’huile : 10 s/t

Glyc�erine Achat par l’exploitant : 30 s/t Achat par l’exploitant : 10 s/t

Tableau 4. Composition des trois substrats constituant le m�elange de base repr�esentatif des d�echetsm�ethanis�es dans les installations territoriales en fonctionnement ou en projet.

Mati�ere s�eche(g/kg)

Mati�ere organique(g/kg)

Tonte de gazon (45 %) 378 � 50 306 � 41

Fumier (30 %) 360 320

R�esidus de fruits et l�egumes (25 %) : 128 121

Pomme 138 136

Banane 159 150

Carotte 119 112

Pommes de terre 169 162

Laitue 62 51

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afin d’�evaluer les tarifs de prise en chargedes coproduits de l’huilerie (tableau 6).Notons que ces tarifs avaient �et�e pro-pos�es avant la mise en place desnouveaux tarifs de rachat de l’�electricit�eproduite �a partir de biogaz. Les tarifsde prises en charge propos�es sontloin des estimations de gains li�es �a lam�ethanisationdes coproduits, et loin destarifs de valorisation actuels. Il n’estdonc pas envisageable pour les indus-triels du secteur des huiles v�eg�etalesd’accepter de telles conditions d’achatou de reprise. Notons que certainesinstallations de m�ethanisation centra-lis�ees existantes traitent d�ej�a des sous-produits de l’huilerie.

L’�etude SOLAGRO (SOLAGRO et al.,2010) sur la rentabilit�e des installationsagricoles pr�ecise qu’« il n’existe pasaujourd’hui de comp�etition au niveaudes substrats agricoles (lisiers etfumiers). En revanche, l’utilisation decosubstrats des industries peut avoirun cout, ceux-ci pouvant etre valoris�espar ailleurs. La comp�etition pour descosubstrats m�ethanog�enes pourraitdonc exister si la m�ethanisation sed�eveloppe �a un rythme soutenu dansles prochaines ann�ees ». Ces proposlaissent pr�esager une prise en chargedes coproduits de l’huilerie dans demeilleures conditions financi�eres �a l’ave-nir. L’�evolution des tarifs de traitementdes coproduits de l’huilerie doit doncetre suivie.

Les autres opportunit�esde com�ethanisation

L’impact de la codigestion des copro-duits de l’huilerie dans les installationsde m�ethanisation de boues de stationd’�epuration n’a pas �et�e �evalu�e au coursdu programme. L’utilisation des copro-duits de l’huilerie pourrait se r�ev�elerint�eressante, compte tenu de leur tr�esfort potentiel m�ethane et des faiblesquantit�es de coproduits g�en�er�ees.Cette codigestion pourrait etre envisa-g�ee dans les digesteurs de boues destation d’�epuration municipale fonc-tionnant en sous-capacit�e. Elle permet-trait d’am�eliorer la production de

m�ethane. Cependant, une attentionparticuli�ere devra etre port�ee aux condi-tions de fonctionnement de ces diges-teurs pour �eviter un dysfonctionnementli�e �a un apport trop important demati�ere solide.

Vers une valorisationg�en�eralis�ee enm�ethanisation ?

De mani�ere g�en�erale, les coproduits�etudi�es ont des potentiels m�ethane�elev�es et permettent d’augmenter signi-ficativement la production de biogazquand ils sont m�ethanis�es en m�elange

Tableau 5. Evolution du potentiel m�ethane (en m3 de CH4 par tonne de mati�ere organique) lors de la codigestion des coproduits de l’huilerie avec lem�elange de base (m�elange de substrats repr�esentatifs des d�echets m�ethanis�es dans les installations territoriales en fonctionnement ou en projet).

Pate de neutralisation(m�elange colza/tournesol)

Pate deneutralisationcolza

TWUde tournesol

Glyc�erine Graissed’a�eroflottation

Phase 1 : M�elange de base seul

Potentiel m�ethane m�elange

de base

430 530 410 510 420

Phase 2 : M�elange de base + coproduit de l’huilerie

Potentiel m�ethane

de la codigestion

490 570 470 450 480

Variation de la productionde m�ethane (L/sem)

+ 19,0 + 21,5 + 16,6 + 10,9 + 18,1

Potentiel m�ethane du coproduit

de l’huilerie seul

770 860 690 430 720

Phase 3 : M�elange de base seul

Potentiel m�ethane m�elange

de base

410 470 410 460 410

Tableau 6. Tarifs de prise en charge des co-produits de l’huilerie sur les sites de m�ethanisationcentralis�ee (hors transport �a la charge des producteurs d’huiles).

Co-produits concern�es Tarifs de prise en charge (s/t)

TDU �A la charge du producteur d’huile : 50-60 s /t

Boues de STEP

Condensat de d�esodorisation

Eaux est�erification, de lavageGraisse a�eroflottateur

�A la charge du producteur d’huile : 30-40 s /t

Pates de neutralisation

Fond de bac

GommeTWU

�A la charge du producteur d’huile : 0-5 s /t

Distillats d’acide gras

Fond de bac

Glyc�erine

Achat par l’exploitant :

tarif �a n�egocier

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avec d’autres substrats (fumier, FFOM,etc.) dans les installations agricoles,centralis�ees ou les installations traitantlesOM. Leur fort potentielm�ethanog�eneest un atout par rapport au faible pouvoirm�ethanog�ene des d�echets habituelle-ment trait�es dans ce genre d’installation.Les coproduitsde l’huilerie permettraientun gain financier non n�egligeable pources installations. Des tarifs de prise encharge des coproduits de l’huilerie ont�et�e propos�es par des exploitants d’instal-lations de m�ethanisation d’orduresm�enag�eres et centralis�ees. Cependant,les tarifs des fili�eres de valorisation actuels(valorisation hors m�ethanisation) restentplus avantageux. Avec le d�eveloppe-ment important de la m�ethanisation(augmentation du tarif d’achat del’�electricit�e provoquant une augmenta-tion du nombre d’installations), ilest possible d’imaginer qu’une comp�e-tition pour les co-substrats m�ethano-g�enes apparaisse ces prochainesann�ees. Les tarifs pourraient donc etrerevus �a la hausse.

Depuis la fin de l’�etude VECIR, lesindustriels du secteur des huiles ont�et�e fortement sollicit�es pour fournir descoproduits �a des installations dem�ethanisation agricoles ou centralis�ees.Des essais de codigestion dans ces

installations sont actuellement en courspour valider la prise en charge descoproduits de l’huilerie, et notammentdes TDU.

Conflits d’int�erets : aucun

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