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Valorga

Valorga est à la fois le nom d'un procédé de méthanisation de déchets ménagers (triés ou non) développé dans les années 1980[1], et le nom de l'entreprise qui diffuse et commercialise ce procédé, Valorga S.A basée à Montpellier, partie du groupe Urbaser (es).

Le procĂ©dĂ© utilise une filiĂšre technique dite semi-sĂšche, et selon les cas mĂ©sophile (37 °C) ou thermophile (55 °C)[2]. Il produit du biogaz qui peut Ă©ventuellement ĂȘtre raffinĂ© in situ pour produire du biomĂ©thane (injectable dans le rĂ©seau de gaz), de l'Ă©nergie Ă©lectrique et thermique.

Si la filiÚre est complÚte, elle s'étend du « traitement des ordures ménagÚres avec tri de déchets, méthanisation de la part fermentescible, compostage des résidus de fermentation, incinération du refus de tri, mise en décharge des résidus obtenus ».

Ce procédé a été appliqué pour la premiÚre fois à Amiens (France) en 1988 pour des déchets ménagers[1] - [3].

L'entreprise Valorga

Aujourd'hui cette entreprise dirigée par Claude Saint-Joly conçoit, vend et/ou réalise clés en main des unités de traitement biologique (méthanisation, compostage) de déchets, des collectivités et/ou des industriels.

Elle est à l'origine de 19 grandes installations de méthanisation de déchets ménagers (capacités de 10 000 à 300 000 tonnes par an, soit plus de 1 000 000 t/an en capacité totale cumulée[4]).

Valorga International (associĂ©e Ă  Urbaser (es) Environnement et Tiru) est connu pour son site d'Amiens, mais est aussi prĂ©sent Ă  Calais, via Octeva (sociĂ©tĂ© d’exploitation de l’usine de biomĂ©thanisation des biodĂ©chets du Syndicat d'Ă©limination et de valorisation des dĂ©chets du Calaisis ou Sevadec), dont le dernier contrat d’exploitation de 5 ans (2014-2019) Ă©tait de plus de 6 M€. L'usine produit (en 2014) du gaz et 4 720 MWh/an d’électricitĂ© revendue Ă  EDF avec 28 000 t/an de biodĂ©chets dont 1 000 t/an de graisses, avec comme sous-produit 17 400 t/an de compost NFU 44‐051[5].

En 1998, la société a été rachetée par une société allemande qui développe le procédé Valorga hors de France :

D'aprĂšs R Moletta (2011), selon les cas la production de mĂ©thane du procĂ©dĂ© Valorga est de 220 Ă  290 m3/t MV (matiĂšres volatiles)[7].

Le procédé Valorga

PrĂ©sentĂ© au milieu des annĂ©es 1980 comme « une nouvelle filiĂšre pour le traitement des dĂ©chets »[8]Il consiste Ă  traiter en phase anaĂ©robie, en rĂ©acteur biologique (digesteur qui est ici une cuve verticale cylindrique pouvant atteindre 4 000 m3[9]), Ă  une tempĂ©rature contrĂŽlĂ©e[10] et durant environ 3 semaines, la fraction organique de dĂ©chets mĂ©nagers issus d'une collecte sĂ©lective (ou non) de dĂ©chets de type dĂ©chets mĂ©nagers[11].

Les déchets sont préparés (cisaillés) puis dilués dans un jus chauffé (issu du pressage des déchets précédemment méthanisés) pour former une pùte[9]. Celle-ci est ensuite introduite dans le digesteur qui est un grand cylindre vertical fermé, coupé en deux parties en son centre par une paroi médiane verticale occupant environ les 2/3 du diamÚtre de la cuve et s'élevant presque jusqu'en haut) la matiÚres circule en un mouvement lent de « type piston horizontal », sans aucune piÚce mécanique (systÚme pneumatique breveté par Valorga (en 1981 [9]) entretenu par l'injection d'une partie du biogaz dans le bas du réacteur via « plusieurs centaines d'injecteurs »[11] (la biomasse en fermentation est agitée par réinjection cyclique d'une partie du biogaz produit[2]. Dans le bas de la cuve, huit secteurs comportant chacun jusqu'à 40 injecteurs se relaient par séquences de 5 à 10 minutes [2]).

Les matiĂšres contenant Ă  la fois des dĂ©chets fermentescibles (et non-fermentescibles s'il n'y a pas eu de tri prĂ©alable) sont introduites dans le bas du fermenteur, d'un cĂŽtĂ©, et rĂ©cupĂ©rĂ©es Ă  la mĂȘme hauteur, mais de l'autre cĂŽtĂ© de la paroi centrale[11]. Le temps de sĂ©jour du dĂ©chet est 18 Ă  25 jours[12]. Une part des jus et du digestat (dite « levain ») est recirculĂ©e pour diluer les matiĂšres entrantes et les ensemencer en bactĂ©ries mĂ©thanogĂšnes[2]. le reste du jus peut ĂȘtre envoyĂ© en station d'Ă©puration.

Le digestat pressé (dit « pressat », contenant 55 % de matiÚre sÚche[9]) est envoyé vers une unité de séchage et de maturation, et additionné d'un structurant (fibres de bois, écorces) puis introduit en tunnel de séchage, stocké pour maturation durant une quinzaine de jours (phase de "compostage") et envoyé dans un trommel qui en retire une partie des indésirables (seconde vague de refus)[2].

Avantages

En l'absence de toute piÚce mécanique dans le digesteur, il peut accepter des éléments durs et une qualité trÚs variable des déchets ménagers.

En termes de valorisation de déchets ménagers, dans la famille des procédés de tri mécano-biologique ce procédé est considéré comme l'un des moins coûteux à la tonne sÚche de déchets [13], mais la valorisation du compost pose souvent problÚme.

Inconvénients

Les retours d'expérience[3] - [14] du cas d'Amiens ont montré que - dans le cas de déchets en vrac - le digestat ou compost final contient de nombreux déchets indésirables ou polluants (s'ils étaient présents parmi les déchets introduits) et que ces déchets ont pu chimiquement contaminer ce digestat qui ne peut alors plus avoir d'usages agricoles.

Le biogaz peut aussi ĂȘtre contaminĂ© par exemple par des silicones susceptibles de poser problĂšme en devenant source de cristaux abrasifs de silices dans les matĂ©riels de combustion du biogaz.

Histoire

Valorga a testĂ© son procĂ©dĂ© Ă  Ă©chelle industrielle pour la premiĂšre fois en 1988 sur un site (actuellement dĂ©nommĂ© usine « IDEX Environnement Picardie », du nom du dĂ©lĂ©gataire) situĂ©e Ă  8 km au Nord-Ouest d'Amiens, au cƓur d’une zone industrielle. Le mĂ©thane y est produit dans quatre digesteurs (3 de 2 500 m3 et 1 de 3 500 m3) non pas Ă  partir d'un gisement triĂ© de dĂ©chets uniquement fermentescible, mais Ă  partir d'ordures mĂ©nagĂšres brutes, ce qui a conduit Ă  plusieurs graves difficultĂ©s[3] :

  • abandon de l'incinĂ©ration des refus de tri car les fours d'incinĂ©rateurs n'ont pas Ă©tĂ© conçus pour brĂ»ler des plastiques Ă  haut pouvoir calorifique[3] ou source de chlore acidifiant (cas du PVC) ;
  • prĂ©sence de verre non-triĂ© dans les digesteurs, qui sĂ©dimentait dans leurs fonds en entrainant des arrĂȘts de l'installation [15].
  • production d'un compost trop riche en rĂ©sidus ayant Ă©chappĂ© au tri, avec notamment du plastique bien visible et donc impropre Ă  la commercialisation[3] ; AprĂšs une pĂ©riode de valorisation sur les vignes de champagne aux pieds de la Montagne de Reims, et bien que le compost produit par ce type d'usine soit en 2012 jugĂ© conforme Ă  l’actuelle norme française NFU 44-051, il est souvent refusĂ© par les agriculteurs .. avec un taux de valorisation « oscillant entre 6 % Ă  Amiens et 27 % Ă  Varennes-Jarcy (Essonne). À Montpellier (HĂ©rault), 95 % du digestat est mĂȘme destinĂ© Ă  la mise en dĂ©charge »[16] (Bien que depuis le seuls les dĂ©chets ultimes devraient y ĂȘtre autorisĂ©s) ; De 2009 Ă  2010 « la totalitĂ© du digestat issu de l'usine, soit 40 000 tonnes annuelles, Ă©tait destinĂ©e Ă  la mise en dĂ©charge » ; en 2016, Idex produit 17 900 tonnes/an de compost[17] ;
  • production par l'opĂ©rateur (S.A. IDEX) d'environ m3 de « jus » excĂ©dentaire par heure, soit environ 10 000 m3/an d’effluents Ă  Ă©pandre sur 2 658 hectares, avec en 2014 le projet d'Ă©pandre 5 200 m3 de plus sur 1 671 hectares supplĂ©mentaires de terres agricoles (dans 42 communes du dĂ©partement de la Somme)[18].

En 2016 une chaine de tri modernisĂ©e prĂ©pare les dĂ©chets en amont (broyage, criblage, tri par tables densimĂ©triques, dĂ©ferraillage et malaxage)et l’excĂšs de biogaz est brĂ»lĂ© en torchĂšre ; 100 000 t/an environ de dĂ©chets y sont traitĂ©es (passant de 45 Ă  65 % de dĂ©chets valorisĂ©s)[17]. L'unitĂ© d'Amiens produisait en 2016 18 000 MWh d’électricitĂ©, 3 500 MWh de chaleur, 4 000 MWh de vapeur [17].

En 2002 Valorga devient filiale des sociétés allemande Hese (40 %) et espagnole Tecmed (40 %), le reste du capital (20 %) étant détenu par Claude Saint-Joly.

En 2004 avec 30 salariés, et 10 installations de méthanisation de déchets ménagers Valorga est leader de cette filiÚre en Europe (40 % de la capacité installée)[19], les deux principaux procédés concurrents étant les procédés Dranco et Kompogas[20]

Une nouvelle chaĂźne de tri de dĂ©chets est installĂ©e en 2013 (investissement de 1,3 M€, dont 15 % apportĂ©s par le dĂ©lĂ©gataire Idex Environnement Picardie)

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

  • Bonhomme M & Pavia A (1986). A new system for treatment of urban refuse : the Valorga process. Revue de l'Ă©nergie, 385, 674-680.
  • Bonduelle A (1989). La saga Valorga. SystĂšmes solaires(Revue), (52), 18-26.
  • Chawakitchareon P (1990) Étude descriptive de dĂ©charge de dĂ©chets et recherche de critĂšres permettant d'estimer le potentiel mĂ©thanique des ordures mĂ©nagĂšres et-ou d'orienter leur traitement (Doctoral dissertation, Lyon 1)
  • Duviquet J (1987) Technique et Ă©conomie du procĂ©dĂ© Valorga de traitement par mĂ©thanisation en continu des ordures mĂ©nagĂšres. Chauffage, ventilation, conditionnement, 63(4), 34-37.
  • Hyllaire B (2004) Le procĂ©dĂ© Valorga de digestion anaĂ©robie des dĂ©chets et son application dans une gestion intĂ©grĂ©e: l'exemple du traitement des dĂ©chets du Calaisis. TSM. Techniques sciences mĂ©thodes, gĂ©nie urbain gĂ©nie rural, (3), 63-66.
  • Hyllaire B (2004) Dossier - Le traitement biologique des dĂ©chets et son rĂŽle dans le systĂšme intĂ©grĂ© de gestion - Le procĂ©dĂ© Valorga de digestion anaĂ©robie des dĂ©chets et son application dans une gestion intĂ©grĂ©e. Techniques Sciences MĂ©thodes-GĂ©nie Urbain GĂ©nie Rural, (3), 63-66.
  • Saint Joly C (1994) La filiĂšre mĂ©thanisation et le procĂ©dĂ© Valorga. Revue gĂ©nĂ©rale de thermique, 33, 73-75.
  • Straka F (1993) VĂœroba bioplynu a vyuĆŸitĂ­ odpadĆŻ systĂ©mem VALORGA. Plyn, 73(7), 205-209
  • Wallmann R, Cuhls C, Frenzel J, Hake J & Fricke K (2001) Nachrotte von VergĂ€rungsrĂŒckstĂ€nden aus dem VALORGA-Verfahren. MĂŒll und Abfall, 11(01), 625.

Notes et références

  1. Bonhomme, M. (1988). The VALORGA process for the recycling of urban waste by methanization. Institute of Gas Technology, Chicago, 721-730.
  2. ATEE Club Biogaz Centre de valorisation organique du SEVADEC de Calais, Méthanisation de la fraction fermentescible des déchets ménagers, consulté 18 février 2018
  3. Sénat français ; La valorisation des produits organiques par méthanisation (biogaz) |Rapports d'information
  4. Valorga International, autoprésentation, consultée le 18 fév 2018
  5. H.Y (05 février 2014) Octeva reconduite par le Sevadec, brÚve d'information de Construction Cayola
  6. de Laclos, H. F., Desbois, S., & Saint-Joly, C. (1997). Anaerobic digestion of municipal solid organic waste: Valorga full-scale plant in Tilburg, the Netherlands. Water science and technology, 36(6-7), 457-462.
  7. Moletta R (coordinateur) La méthanisation, éd. Lavoisier Tec&Doc, 2e éd. (2011)| voir p 187
  8. Bonhomme M & pavia A (1986) Le procédé Valorga : une nouvelle filiÚre pour le traitement des déchets. Revue de l'énergie, 37(385), 674-680.
  9. Farinet J.L (2010). Cours n° 1: La matiÚre organique: sa fonction et sa transformation, 1.2 Transformation des matiÚres organiques., CIRAD, PDF, 14 p
  10. Begouen, O., Thiebaut, E., Pavia, A., & Peillex, J. P. (1988). Thermophilic anaerobic digestion of municipal solid waste by the VALORGA process. Anaerobic digestion, 789-792.
  11. Le procédé de méthanisation Valorga
  12. Karagiannidis A & Perkoulidis G (2009) A multi-criteria ranking of different technologies for the anaerobic digestion for energy recovery of the organic fraction of municipal solid wastes. Bioresource technology, 100(8), 2355-2360 |résumé.
  13. Clarke, W. P. (2000). Cost‐benefit analysis of introducing technology to rapidly degrade municipal solid waste. Waste Management and Research, 18(6), 510-524|rĂ©sumĂ©
  14. Buffet Christophe (1998) Traitement et valorisation des déchets d'origine domestique et industrielle : l'experience amienoise avec l'usine valorga (Doctoral dissertation).
  15. Robert AFIF & Daniel HOULLE Les procédés biologiques - 2, Déchets des ménages
  16. Stéphanie Senet (2012) Tri-méthanisation: un compost en décharge? Journal de l'environnement ; publié 14 novembre 2012, consulté le 18 février 2018
  17. Ville d'Amiens (2016) Idex : plus moderne, plus efficace ; L'usine de mĂ©thanisation d'Amiens MĂ©tropole, gĂ©rĂ©e par Idex et installĂ©e Ă  l'espace Industriel nord, s'est modernisĂ©e. Elle passe de 45 Ă  65 % de dĂ©chets valorisĂ©s , par Jean-Christophe Fouquet dans le Journal d’Amiens et d’Amiens MĂ©tropole |8 - 14 juin 2016
  18. Vigilance face au projet d’épandage des effluents de l’usine Idex d’Amiens ; PubliĂ© le 2 dĂ©cembre 2014
  19. Ramon Jacques (2004) Valorga signe un contrat en Chine mais en perd un Ă  Montpellier, journal Les Echos | Le 09/08/200]
  20. Moletta, R. (2002). La digestion anaĂ©robie des dĂ©chets municipaux. L’Eau, l’Industrie, Les Nuisances, 275, 75-82
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