Infodoc : Sciences, Techniques et Culture

Arterris est une coopérative agricole d’envergure régionale du Sud de la France, qui doit en permanence innover pour rester compétitive dans le milieu agricole. Soumise à un marché mondial d’engrais de plus en plus imprévisible, la coopérative réagit par la recherche de nouvelles sources d’approvisionnement en engrais. Ces sources doivent être de proximité et mieux sécurisées afin de répondre à la demande de 21000 adhérents. Après avoir développé une offre de composts, Arterris se tourne maintenant vers la méthanisation territoriale. La méthanisation consiste en une fermentation anaérobie de déchets organiques divers ; principalement déchets d’industries agroalimentaires et effluents de ferme. Elle produit du biogaz (méthane) et un résidu organique, le digestat, pressenti pour être un[...]

Arterris est une coopérative agricole d’envergure régionale du Sud de la France, qui doit en permanence innover pour rester compétitive dans le milieu agricole. Soumise à un marché mondial d’engrais de plus en plus imprévisible, la coopérative réagit par la recherche de nouvelles sources d’approvisionnement en engrais. Ces sources doivent être de proximité et mieux sécurisées afin de répondre à la demande de 21000 adhérents. Après avoir développé une offre de composts, Arterris se tourne maintenant vers la méthanisation territoriale. La méthanisation consiste en une fermentation anaérobie de déchets organiques divers ; principalement déchets d’industries agroalimentaires et effluents de ferme. Elle produit du biogaz (méthane) et un résidu organique, le digestat, pressenti pour être un nouvel engrais de substitution. La création d’unités de méthanisation présente un double intérêt pour la coopérative. Elle lui permettrait de produire de l’énergie à partir de déchets non valorisés jusqu’alors (issues de silos, etc.) et de générer deux nouveaux fertilisants des cultures : un digestat dit « solide » (de par sa texture) pour un tiers du volume, et le reste de digestat « liquide ». Toutefois, les projets de méthanisation territoriale sont des projets complexes, multiacteurs et peu rentables si et l’amont et l’aval de la fermentation ne sont pas optimisés. Arterris s’est donc associée à deux spécialistes de la méthanisation, Valorem et Solagro. Au sein du partenariat, Arterris est en charge de trouver des voies de valorisation des digestats. Ce sont des produits totalement nouveaux pour la coopérative, et aussi nouveaux en France puisque seulement quatre digesteurs de méthanisation territoriale fonctionnent actuellement. Ce travail va donc tracer des pistes de valorisation, dans le cadre de deux territoires d’étude prédéfinis : Castelnaudary dans l’Aude et Puylaurens dans le Tarn. La digestion permet de désodoriser et d’assainir les effluents mais le digestat conserve un statut réglementaire de déchet et devra être géré comme tel : nous optons pour une valorisation par épandage sur cinq grandes cultures qui dominent le paysage agricole de notre territoire d’étude : blé dur, tournesol, blé tendre, maïs et colza. Qui plus est, les digestats sont intéressants du point de vue agronomique. Le digestat solide combine un apport de matière organique et de phosphore semblable à celui des composts ; le digestat liquide est un fertilisant potassique. De plus, tous deux contiennent de l’azote ammoniacal ; ce qui les place aussi dans la catégorie des fertilisants azotés. La présence d’azote sous forme ammoniacale oblige à développer des pratiques agricoles précautionneuses : stockage couvert, épandage au plus près des stades-clé de croissance de la plante. Dans le territoire étudié, cela entraînerait des changements importants : des changements de fond (raisonnement des dates de fertilisation) et de forme (matériel utilisé, conduite des chantiers d’épandage). Ces nouveautés limitent l’enthousiasme des agriculteurs vis-à-vis de ces fertilisants et même du projet global de méthanisation. Après consultation de quelques agriculteurs du territoire de Puylaurens, on pense même à déroger à l’objectif initial de la coopérative, c'est-à-dire à abandonner les avantages fertilisants du digestat liquide pour en faire un simple liquide d’irrigation. Pourtant, le fait est que nous devrons convaincre ces acteurs car selon le dernier scénario, ils fourniraient environ 70% du gisement de déchets ; donc ils contribuent pleinement à la rentabilité du projet. L’approche marketing et commerciale que nous proposons devrait permettre d’aller dans ce sens, en positionnant stratégiquement le prix et les services attenants à la commercialisation des digestats. Outre le digestat, d’autres points du projet de Puylaurens posent problème, notamment la valorisation de la chaleur de digestion : il faudra bientôt décider si l’on approfondit les investigations sur ce territoire ou si le projet s’arrête là.
---
Arterris is a major co-operative society of the South of France, which constantly has to innovate so as to remain competitive among the agricultural markets. Under a world-scale and more and more unpredictable inorganic fertilizer market, the co-operative is now looking for closer and more secure fertilizer sources to be able to supply more than 21 000 farmers. After having developed a compost offer, Arterris is now turning towards collective methanization. Methanization consists in an anaerobic digestion of various organic wastes, mainly from food processing industries and livestock farms. It produces biogas (methane) and an organic residue, the so-called digestate, that is expected to help substitute current inorganic fertilizers. Creating biogas plants is doubly beneficial for the co-operative. One the one hand, the process would help recover energy from some of its unvaluable wastes. On the other hand, Arterris would produce its own fertilizer, indeed two organic fertilizers for crops: one third of « solid » digestate and the rest of « liquid » digestate (fertilizer names reflect their texture). However, biogas plant projects are quite tricky because they involve many actors and because their financial viability requires to master top-down aspects. As a consequence, Arterris has appealed to two specialist companies, Valorem and Solagro. Within the partnership, Arterris keeps the responsibility of digestate management, even if this is a completely new product for the co-operative. Indeed, digestates are also quite new in the whole France, where only four co-digestion plants are currently working. In this work, we will provide lines of digestate management and value-adding, within two pre-defined areas: Castelnaudary (11) and Puylaurens (81). During the digestion process, the odour and most of the pathogens are removed from the mixture but according to the Law, digestates remain classified as wastes. Then, they will be upgraded by application on the main crops of both territories: durum wheat, sunflower, bread wheat, maize and rape. Moreover, digestates have a high agronomical value. Solid fraction behaves like compost: it supplies organic matter and phosphorus to the soil; liquid digestate is a potassium fertilizer. Both of them are also nitrogen fertilizers since they contain ammonium. Managing ammonium requires new storage, transport and land application methods. The latter has to be done when plant’s nutrient demand is high in order to avoid adverse environmental impact. In our territory, it implies considerable agricultural changes; changes in the basis (rethink the whole fertilization) as well as in the form (equipments, ways of spreading). The new model does not fill farmers with enthusiasm. According to our fruitful discussions with some of them in Puylaurens, we would even better use the liquid fraction as a simple irrigation liquid instead of a nitrogen fertilizer. Still, it is important that we manage to convince the farmers because the plant is expected to receive more than 70% of livestock wastes, meaning that farmers greatly contribute to the viability of our project. We have developed a marketing and commercial approach which could help attract the suppliers. The price of digestates and the quality of digestate supply-related services will be decisive. The biogas plant project in Puylaurens is not limited to digestate management and encounters some other problems, such as surplus heat valorisation. We will soon have to make an assessment of the situation in order to decide whether investigations have to go on or not in that area.