Énergie

Eaux usées : la méthanation booste la méthanisation

Par • Club : Club Techni.Cités
Sources : Technicités 

galam - stock.adobe.com

La communauté d’agglomération de Pau Béarn Pyrénées porte un projet exemplaire d’économie circulaire à partir de sa station d’épuration des eaux usées. Il s’appuie sur deux technologies innovantes majeures, et en particulier la méthanation.

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Méthanisation : une filière qui doit mettre les gaz

La station d’épuration de Lescar (190 000 équivalent-habitants, EH), à Pau (Pyrénées-Atlantiques), fonctionne de façon tout à fait classique, avec des boues activées. Les boues déshydratées par centrifugeuse sont ensuite transportées par camion (vingt-cinq par jour) dans un incinérateur situé à 20 km. « Le point de départ du projet a été de trouver une alternative à l’incinération et au transport des boues. La méthanisation est apparue comme étant la meilleure solution d’un point de vue technico-économique. En revanche, cette technique rejette du CO2 dans l’atmosphère. Nous avons donc cherché une solution pour valoriser ce CO2 », explique Alexandre Lecomte, directeur du cycle de l’eau à l’agglomération.

Transformation du CO2

Or, à proximité de la station, un projet d’installation de 12 000 panneaux photovoltaïques sur un ancien centre d’enfouissement des ordures ménagères est en cours. D’où l’idée de recourir à la méthanation. Ce procédé permet de transformer le CO2 en méthane de synthèse. Pour cela, le CO2 est combiné avec de l’hydrogène, produit sur place par électrolyse (en partie grâce à l’électricité fournie par les capteurs solaires), dans une unité de méthanation catalytique. Cette réaction produit beaucoup de chaleur (250 à 400 °C) qui sera récupérée pour la filière boue. Au final, l’installation sera à énergie positive et aura un bilan carbone négatif. Les émissions de CO2 seront réduites de moitié par rapport à l’usine actuelle. Ce traitement de 100 % du CO2 issu de la méthanisation de boues urbaines serait une première mondiale.

Le méthane est aussi produit par une unité de méthanisation classique. Tout le méthane produit (par méthanisation et méthanation) sera injecté dans le réseau de gaz de la ville, de même que le méthane de synthèse (4 400 MWh/an), pour une production totale de 13 000 MWh/an. Cette expérimentation s’inscrit dans le cadre du développement de la filière Power-to-Gas. L’agglomération fait en effet partie des trois lauréats de l’appel à projets « Power-to-Méthane », initié par GRDF fin 2020.

Production de biométhane et de biochar

Seconde innovation, les boues seront déshydratées par un procédé inédit d’ultra-déshydratation par carbonisation hydrothermale, permettant, d’une part, d’accroître la production de biométhane et, d’autre part, de produire une nouvelle ressource : le biochar (siccité proche de 70 % pour une consommation d’énergie divisée par quatre). Cette matière pourra être brûlée dans l’unité de valorisation énergétique Valorbéarn, située à proximité de la station d’épuration. Elle pourrait aussi servir d’engrais agronomique. « Sur ce point, nous attendons la parution d’un décret sur l’utilisation des boues urbaines, prévu pour début 2022 », précise le directeur.

Pour boucler la boucle, l’excédent de chaleur issu de la méthanation pourrait servir à l’installation d’une entreprise privée d’aquaponie et de maraîchage. Des discussions à ce sujet viennent de débuter avec l’entreprise Eauzons.

Capacité d’autofinancement

Au total, le coût du projet s’élève à 33 millions d’euros, dont un peu plus de 9 millions consacrés à la méthanation. Plus de 5 millions de subventions publiques sont attendues. Les recettes escomptées par la vente de méthane s’élèvent à 1,1 million d’euros par an. « Elles doivent permettre à terme de reconstituer la capacité d’autofinancement pour investir sur le réseau d’assainissement, sans augmenter le tarif de la redevance », souligne le directeur.

Ce marché global de performance (construction, exploitation), d’une durée de dix-sept ans pour un chiffre d’affaires cumulé de 79 millions d’euros, a été remporté par Suez et le groupement composé de Storengy (filiale d’Engie), Egis, Sogea/Vinci et Camborde Architectes. Jusqu’à présent, l’agglomération était liée à Veolia par un marché de prestation de service, qui s’achève donc au 31 décembre 2021. Le démarrage des travaux de cette « Biofactory » est prévu pour janvier 2022. D’une durée de deux ans, ils devraient s’achever à l’automne 2023.

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